0 引言隨著全球環境的惡化和能源危機的加劇，人們逐漸意識到了可持續發展的重要性和必要性，尤其是作為三大能源消耗之壹的建築，更應關註可持續發展［1］。自20 世紀60 年代采暖空調設備的出現及其後的廣泛應用，使得建築可以完全依賴人工設備達到舒適要求，建築設計逐漸忽略了室外氣候的影響，從而產生了許多高能耗的現代化建築。如果在建築設計中充分考慮地域氣候條件，巧妙利用室外氣候要素，必然能夠減少建築能源的消耗。傳統民居中蘊含著樸素的生態設計理念: 壹種建築與生態環境和諧***生的有機關系，這正是現代建築設計中所缺乏的。傳統民居通常會盡可能地利用有利的氣候資源來減少外部環境的波動影響［2］，通過建築的手法合理地組織空間，並選用適宜材料和構造，實現室內環境的舒適。這種被動式設計方式雖然節能，但同時存在著室溫波動大、調節能力弱等缺點，若對這些被動式技術加以改良，則可進壹步提高室內環境的舒適度，從而更好地發展傳統民居。1 苗寨民居概況朗德苗寨屬於貴州省黔東南自治州，坐落於苗嶺主峰雷公山山麓巴拉河支流的河畔［3］，寨子背山面水，南面背靠主峰，兩邊扶倚左右次峰。寨中民居大多依傍地勢而建，利用斜坡形成半樓半地的吊腳樓［4］，是當地壹種極具特色的建築形態。建築利用穿鬥式木構架［5］，圍以單層木板，懸山或硬山式坡屋面覆之; 建築空間多為2 ～ 3 層，1 層為輔助空間，2、3 層為主要活動空間或休息空間，屋檐挑出形成以美人靠［4］為中心的半室外空間，是當地居民最重要的活動空間，也是連接室內外的過渡空間( 見圖1) 。2 苗寨民居的氣候調節手段黔東南地區屬於中亞熱帶濕潤季風山地氣候［6］，年平均氣溫為14. 5 ～ 18. 4 ℃，最熱月平均氣溫為23. 2 ～ 27. 4 ℃，年平均相對濕度為80% 左右，年日照時數為1 120 ～ 1 327. 4 h，多陰天，降水較多，雨季明顯［7］。郎德苗寨距凱裏市區29 km，屬於夏熱冬冷地區，其最熱月平均氣溫為25. 6 ℃，最冷月平均氣溫為4. 1 ℃［8］。本節從自然通風、遮陽方式以及蒸發降溫等氣候調節手段來分析郎德苗寨民居建築的氣候適應性。1) 自然通風苗族典型建築形式是吊腳樓，底層架空，建築上下四面皆通透，便於充分利用各個方向的自然通風。建築主要通過以下2 種方式來實現自然通風降溫: 壹是窗洞口南北對位，洞口面積大，窗戶為鏤空木構窗，未使用玻璃或紙對其進行封閉處理，僅內設窗簾，空間通透利於通風; 二是利用雙層通風坡屋頂( 通風閣樓) 來降溫，屋面層室內加建木制樓板，山墻方向設有通風口，自然風可在三角空間裏帶走多余熱量，達到降溫的目的。2) 遮陽太陽輻射通過圍護結構傳熱進入室內，或是通過門、窗洞口直接進入室內，造成夏季室內過熱，而窗口遮陽則是壹種比較直接、有效的放熱措施。苗寨民居通過屋檐挑出實現遮陽，約挑出600 ～ 900mm，基本可以達到南向墻面遮陽的目的。同時利用這種方式形成半室外檐廊空間，是重要的室內外過渡空間，有利於減小室外環境對室內熱環境的影響。3) 被動式蒸發降溫郎德苗寨年降水較多，居民多采用吸水性較好的瓦作為屋頂材料。壹方面通過屋瓦外表面的雨水蒸發來降低其表面溫度; 另壹方面滲透到屋瓦內部的雨水在降雨過後依然可以保持壹段時間的蒸發降溫作用。另外，苗寨均依山傍水而建，村寨周邊種有大片水田，這些水體的蒸發也可降低周圍空氣溫度，形成局部的低溫環境。3 苗寨民居的室內熱環境分析郎德苗寨民居中包含著原始的被動式設計手法，但由於僅為對環境的有限控制，必然存在壹些技術缺陷。筆者對郎德苗寨民居進行了實地調研，選取寨中1 棟典型民居進行室內熱環境的測試和定量評價，並分析其圍護結構的熱工缺陷。3. 1 測試方案被測民居是1 棟四開間建築，***3 層，建築面積約為400 m2。建築外墻和內隔墻均為40 mm 厚的杉木木板; 1 層地面為水泥地面，2、3 層鋪設45 mm厚的木板; 懸山式坡屋面椽檁上鋪制青瓦; 實木門，鏤空窗且內設窗簾。選取3 層房間A、房間B 進行測試( 見圖2) 。3. 2 測試內容、測試儀器測試內容包括室內、外空氣溫度、相對濕度以及房間壁面溫度。通過自記式幹濕球溫濕度計測試室內、外空氣逐時溫度和相對濕度，間隔時間為30min，其中室內空氣溫、濕度以房間B 為準。另外，利用紅外測溫槍測試房間A 和房間B 的壁面溫度，間隔時間為30 min。3. 3 測試時間測試時間為2011 年7 月24 日8: 00 ～ 25 日20:00。測試期間為晴天，少有雲量，日照強烈，氣溫晝夜溫差明顯，相對濕度日變化較大，是典型的夏季氣候。3. 4 測點選擇室外空氣溫、濕度測點( 1 個) 布置於距墻1 m處; 室內空氣溫、濕度測點( 1 個) 布置於房間B 的中心位置，距地面1. 2 m; 壁面溫度測點為各向圍護結構內、外側中心位置。測試期間外窗開啟，房間處於自然通風狀態且居民進行正常活動。3. 5 測試結果分析3. 5. 1 空氣溫度和相對濕度室內、外空氣溫、濕度變化分別如圖3 和圖4 所示，由圖可知，室內、外空氣溫度波動基本壹致，室外空氣日平均溫度為28. 1 ℃，日較差為12 ℃，最高溫度出現在14: 00 ～ 16: 00，達到了34. 5 ℃; 室內空氣日平均溫度為27. 7 ℃，日較差為8. 3 ℃，最高溫度同樣出現在14: 00 ～ 16: 00，達到了31. 8 ℃; 室內空氣溫度在21: 00 ～ 次日7: 00 略高於室外，室內外溫差最大為3. 5 ℃，最小為0. 5 ℃。室、內外空氣相對濕度波動較為劇烈，尤其是室外空氣，最大濕度可達100% ，最小僅為39% ，最大濕度出現在淩晨1: 00 ～4: 00，此時室外空氣溫度也最低; 室內空氣相對濕度沒有室外空氣變化劇烈，最大濕度為84% ，最小為54% ，基本屬於舒適範圍。分析可知，建築外圍護結構並沒有起到很好的隔熱作用，使得室內環境熱穩定性較差; 外圍護結構應增加防濕處理，以提高圍護結構的耐用性。3. 5. 2 房間壁面溫度房間A 各內壁面溫度變化如圖5 所示。各壁面溫度波動趨勢與室內空氣溫度相似，波幅較大，其中西向外墻內壁面溫度波動尤為劇烈，其它各朝向內壁面溫度波動變化基本壹致。分析可知，雙層屋頂並沒有起到通風降溫的作用。對比A、B 房間西向外墻內壁面溫度( 見圖6) ，可以得出，房間A 的西向外墻內壁面溫度波動劇烈，特別是在15: 00 ～ 19: 00，最高溫度出現在18:00，達到53. 8℃，平均值為31. 9 ℃; 房間B 的西向外墻內壁面平均溫度為28. 5 ℃，最高溫度為32. 8℃。A 房間西向外墻內壁面溫度明顯高於房間B，其主要原因是下午時段房間A 受到西向水平太陽輻射，水平出挑屋檐並沒有起到有效的遮陽作用。4 苗寨民居圍護結構熱工缺陷及改進措施從上述測試結果可以發現，郎德苗寨民居並沒有營造出很好的室內熱環境，具體原因有以下幾點:1) 郎德苗寨建築圍護結構材料為40 mm 厚的杉木木板，其本身蓄熱性能較差，嚴重影響了圍護結構整體的保溫隔熱性能。2) 雙層屋面並沒有起到很好的通風降溫作用，主要原因是當地居民為美觀效果將其山墻兩側進行了密封處理，未設置通風屋面的進風口和出風口。3) 遮陽方式單壹，水平出挑屋檐對於南向外墻遮陽效果較好，而對於東、西向外墻則效果不明顯，造成下午時段西向外墻內壁面溫度過高，從而增加了室內得熱量。針對上述問題，提出以下幾點改進意見: 第壹，提高外圍護結構的蓄熱性能，對建築材料進行加工處理，增加其熱惰性，從而提高室內熱穩定性; 第二，在山墻兩側設置氣流出、入口，增加三角閣樓屋頂空間的氣流速度，帶走室內多余熱量; 第三，加強遮陽處理，特別是西向外墻，采用豎向遮陽板或擋板式遮陽方式，以減少太陽輻射得熱量。
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