田园私宅在地恒温性设计模式探析

3.0 闻远设计 2023-08-13 82 4 72.38KB 8 页 2光币

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田园私宅在地恒温性设计模式探析

摘要：生态建筑范式是 20 世纪 70 年代全球范围内保护生态环境、建设绿色家园背景下对建

筑、人、环境之间关系的一种反思成果。在中国，民宿业的蓬勃发展在诠释着建筑设计师与空

间消费者对绿色健康型生活环境的向往，但民宿的高能耗性对于普通民众始终是一个无法承受

的负担，对环境能源也是一种极大的损耗。田园私宅设计，借助数字化的虚拟仿真功能，吸收

了民宿、传统民居、被动房、低能耗轻钢结构房诸多的优点，表现出在地柔性恒温性、民俗文

“ ”化兼容性、高科技性三大鲜明优势。生态恒温性田园私宅设计模式于 2020 年获国家知识产

权实用新型专利，在一定程度上证明田园私宅确实属于一种符合时代精神的生态建筑。

关键词：生态建筑;田园私宅;柔性恒温性;民俗文化兼容性;高科技性;

Abstract：The ecological architecture paradigm is a result of reflection on the relationship between

architecture, human beings and the environment in the context of protecting the ecological

environment and building green homes on a global scale in the 1970s. In China, the vigorous

development of the homestay industry interprets the aspirations of architects and space consumers for

a green and healthy living environment. However, the high energy consumption of homestays is

always an unaffordable burden for ordinary people, which also causes an extreme loss of

environmental energy. The design of rural private houses, with the help of digital virtual simulation

function, absorbs many advantages of homestays, traditional houses, passive houses and low-energy

light steel structure houses, showing the three distinct advantages of local flexibility and temperature

constancy, folk culture compatibility and high-tech content. The design model of “the ecological rural

private house with constant temperature” was awarded the National Intellectual Property Utility Model

Patent in 2020, which proves that the rural private house does belong to an ecological building that

conforms to the spirit of the times.

Keyword：Ecological Architecture; Rural Private House; Flexibility and Temperature Constancy;

Folk Culture Compatibility; High-tech Content;

农村住宅的恒温性问题，历来都是住宅建筑师探讨的课题，在民众住宅的能耗集约性、生态环

境平衡性、住宅建筑舒适性以及建筑民俗文化传承性已经跃然成为当今住宅建筑领域、建筑学

科领域乃至社会持续发展方面所面临的巨大挑战的背景下，该问题愈加彰显。当下被动房 1日

渐盛行，尽管它使室内温度平稳保持在 22 D25℃�并且解决了低能耗问题，但是被动恒温房建

造的高技术衔接性所表现出的技术难驾驭性以及室温的固定性与民众柔性恒温需求 2的背离，

使被动房无法满足现代民众对文化与柔性舒适的需求。目前流行的低能耗隔热保温轻钢结构房

也呈现出建筑民俗文化缺失的问题。民宿虽然融入了周围的生态与当地的文化，但是其高能耗

性对社会来说是一种巨大资源消耗。普通民居的确很自然地传承与延续了当地的建筑与民俗文

化，但是在居住的舒适性以及空间和建筑资源的利用上存在着明显的缺陷和不足。总体来说，

以上四者都难以满足社会对民众住宅能耗集约性、生态环境平衡性、住宅建筑舒适性以及建筑

民俗文化传承性的要求。因而，基于生态建筑学视角，探索建立一种具备持续环保性、住宅舒

适性、地域文化性的生态型建筑范式，就显得尤为迫切。下拟在进行大量实地调研与研究各种

相关建筑学文献资料的基础上，从社会学、生态学和建筑学角度对自己设计的李氏住宅项目进

——行分析，建立一种遵循生态建筑系统规划模式的新型住宅建筑范式田园私宅 3。

一、田园私宅设计模式的确立

田园私宅有别于前述四种住宅，但对它们的优点进行了创造性吸收与融会，是一种新型的住宅

建筑设计模式。田园私宅既不是过分强调设计艺术感和情怀的民宿，也不是平民百姓遥不可及

的私家宅院，更不是舍弃传统地域建筑民俗文化的轻钢结构房，而是一种根植于当地文化，秉

承地方景观生态链基因的新型住宅范式，即一种立足于当地地域气候环境与民俗文化、包孕着

对自然的崇敬与敬畏、充分考虑用地及建筑材料资源节俭、与周边自然生态环境保持和谐共生

的民众住宅范式。显然，田园私宅属于一种符合时代精神的生态建筑。

（一）田园私宅设计模式的理论基础

19 世纪中叶，先是德国学者凯泽尔提出生态的理念，继而德国生物学家海克尔在《生物体普通

形态学》（Generelle Morphologie der Organismen）一书中，通过对胚胎学、形态学与细胞理论

“ ”的研究，将生物学研究的范围不断扩展，提出了生态学一词。第一次工业革命之后，美国的

泰勒提出环境与生物存在必然联系的观点。20 世纪中叶，英国植物学家坦斯利提出生态系统的

概念。[1]165

20 世纪 70 年代的石油危机，引发了全球范围内保护生态环境、建设绿色家园的思辨高潮，

“ ”“ ”对生态学可持续发展的研究在全世界范围内迅速展开。

20 世纪 80 “ ”年代，针对环境与人类互动及冲突关系，施耐伯格的苦役踏车理论认为，以往研

究大多数对环境问题的分析都过分强调人类消耗造成的能源和资源的浪费，以及由此造成的严

重环境污染，而忽略了这其中存在的社会问题[2]。对此社会问题作出解释的是邓拉普和卡顿

“ ”的新生态范式（New Ecological Paradigm，简称 NEP）。这一概念指出，人类不会因为文化

与技术等特征而免受环境影响，相反，人类的社会活动必然受到自然环境的制约，因为自然环

境为人类提供生活空间、生存资源，为废物和污染物提供存储场所，但一旦过度使用自然环境

提供生活空间、生存资源的功能，就会导致其功能不能发挥正常作用，进而影响人类的正常生

活，而对自然环境废物储存和转化功能的过度使用，也会导致其为人类提供生存资源和生活空

间的功能不能正常发挥作用。[3]

与上述全世界范围对保护生态环境、建设绿色家园的心声相呼应，20 世纪中叶以来，法国的柯

布西耶、日本的安藤忠雄等世界级建筑大师对生态型建筑设计进行了不断探索与实践，这些建

筑大师在其建筑设计中都在实践着生态建筑的理念，并成为建筑领域的风向标。

近年来，生态建筑、绿色建筑、可持续发展建筑等概念在建筑界不仅成为时尚，而且已经成为

建筑学科发展领域的前沿。尽管生态建筑、绿色建筑、可持续发展建筑等思潮在观念上有所差

异，但它们在本质上殊途同归，都是对建筑、人、环境之间关系的一种反思[1]176。近一个世

纪以来，建筑领域还没有一种建筑体系能够像生态建筑这样引起如此普遍的关注与认同。

（二）田园私宅设计模式的实践前提

《2008 中国环境状况公报》中的数据显示，作为人类社会的一项基本活动，建筑活动是所有能

耗当中占比最大的消耗体，整个欧洲所消耗的能源大约有50%用于建筑的运行[4]。研究表明，

全球一半以上的温室效应气体来自与建筑材料的生产、运输以及建筑的建造等有关的能源消

“ ”耗，而能源损失、生态失衡、环境污染以及雾霾问题对我国民众健康产生了恶性影响 [5]。国

际社会环境的发展引发建筑领域对新建筑范式的思考。

——发端于英国的田园观光旅居型客栈民宿（Bed&Breakfast,B&B)[6]，自 2000 年以来，以回

归田园、体验原生生态、恢复场地自然机能的住宅建筑范式，在中国城镇化环境污染的背景下

得以快速发展，以至于从东南沿海快速覆盖云南、贵州、四川、陕西和北京等地[7]。民宿业的

蓬勃发展在诠释着建筑设计师与空间消费者对绿色健康型生活环境的向往、对重新构建新型生

态化住宅范式的渴望。但是，正如前文所述，民宿的高能耗性对于普通民众来说始终是一个无

法承受的负担，对环境能源也是一种极大的损耗。可见，探索一种生态性、节约性、舒适性与

文化性四者兼备的建筑范式实属必要。

二、田园私宅设计模式的特征

（一）在地性：田园私宅设计模式的决策前提

所谓在地性，主要指田园私宅的环境适应性4。环境适应性是住宅设计的首要前提，具体到田

园私宅，即其必须与周边的自然因素，如气候、光照、植被等，保持和谐共生的关系，将自身

融入其中，并且成为其中的一个因子，始终与周边的自然生态融为一体。柔性恒温是田园私宅

在地性的主要标志。

多种民居风格都是在中国传统民居建筑智慧与当地自然环境、气候特征的博弈中传承下来的，

是中国传统营造技法适应当地自然环境与气候特征的历史印证。很久以来，人们已经意识到把

人对室温环境的反应表达为单一的环境因素如空气温度、湿度及气流速度的函数是不可能的，

因为这些因素对人体同时施加着影响，且任一因素的影响又关联于另外的几个因素[8]。人们对

最佳舒适室内微气候的研究是从评价空气温度、湿度及气流速度等各个因素对人体生物舒适感

的影响开始的，或言从与热指标、热感知相关的研究开始的，之后又进一步考虑了居住者新陈

代谢、衣着以及太阳辐射等作用的影响，总体就是以各种气候因素与人体活动的综合作用为前

提[1]176。人体生物舒适度就是指在不特意采取任何防寒保暖或防暑降温措施的前提下对人们

在自然环境中是否感觉舒适以及这种舒适达到怎样一种程度的具体描述。人体舒适度随着文化

不同而存在着差异，也随着个人的物理状况（如动态、静态）以及心理状况的不同而变化。同

一个人全年所能接受的舒适程度也有变化，所以一个人可能在夏季与冬季提出不同的舒适范

围。但是客观世界也存在一个明显的温度、湿度以及通风范围，在此范围之内，人体会感到舒

适，这就是环境温度。

田园私宅设计模式的首要特征就是遵循当地特有的气候特征进行设计决策，将建筑物融入所在

地的地理环境之中。只有以将田园私宅建筑体真正融入当地自然气候环境为出发点而展开建筑

体建筑形式的设计与实践，才能更好地让建筑体适应当地气候，更合理地利用气候特征对建筑

体实施室内气候微处理，从而通过节约能耗而达到室内舒适的要求。

中国地域广阔，不同纬度区域形成了不同气候区，主要有热带季风气候区、亚热带季风气候

区、温带季风气候区、高原气候区和温带大陆性气候区。从古至今，人们逐渐拥有了改造地

形、水文、植被的能力，但却始终没有能力改变气候。为了居住的舒适，传统建筑必须适应各

自区域降水量、日照程度等气候特征。在没有温度和湿度调节系统、没有十分有效的人工照明

的情况下，传统民居建筑的建造逐步形成了有各自明显风格特征的六大建筑体系：（1）砖砌

围合式防寒防风沙的京派四合院；（2）具有防御性能，源于古代中原生土版筑建筑工艺技术

的单体式的规模宏大、形态各异、依山傍水、错落有致的聚族群居型客家土楼；（3）以南向

为主，冬季背风朝阳，夏季迎风纳凉，有脊角高翘的屋顶，另外附带有走马楼、砖雕门楼、明

瓦窗、过街楼等艺术特色的苏派民居；（4）流行于四川、云南、贵州等地的川派吊脚楼；

（5）以窑洞为住宅方式的晋派民居；（6 “ ”）有四水归堂之称的徽派建筑。

在与地域气候环境相适应方面，徽派建筑尤其表现出了鲜明的智慧性。徽州地处亚热带季风气

候区，年平均气温16.3℃，暖季长且无严寒。这样的气候条件使得徽派建筑主要以适应夏季炎

热的气候为考虑重点进行建造，如：堂屋、厨房等建筑基本都为开敞形式，利于通风；房屋进

深大，并有高耸的外墙，使得室内空间和院落常年处在阴凉中；院落和天井使室内外空间相

连，利于空气流通；屋顶的灰色青瓦在冬天可以吸收阳光的热量，并辐射到房间内部以保温，

而在夏天，灰色青瓦又可以发挥其惰性热导性能特征，对室内起到一定的隔热作用。天井是徽

派建筑最重要的空间元素，也是最好的空间组织结构。天气炎热时，人走进徽派建筑内部却会

“ ”感觉特别凉爽，那是因为天井具有拔风效应，即和天井相连的热空气会随温度升高而上升，

从而离开天井的空间，同时地面冷空气因密度大而下沉。天井与院落结合使得南北向空气流

动，促进了自然通风。另外，出于防潮的需要,徽州民居用石灰粉墙，这不仅可以大量吸收皖南

地区潮湿的空气水分，保持建筑物墙体的干燥度，也使墙体不致于因雨水的冲刷而坍塌。独具

特色的粉墙黛瓦的徽派建筑由此形成，掩映在青山绿水之间，如诗如画。

另外一个典型的例子是聚落于青藏高原东部边缘、山地陡峭的岷江上游，年积温低于 2

000℃、日平均气温低于 10℃，太阳辐射强、日照充足的中国羌寨。为适应昼夜温差巨大的严

“ ”峻环境，尽量减少围合式建筑结构中的热量流失，羌寨碉楼内采用了空气间层的营造方式。

“ ”所谓空气间层是指利用建筑的筑造方式在建造过程中营造一系列建筑附属空间。在到达羌寨

—— —— —— ——民居的核心空间主室过程中，有着多个层次：室外厚重的石砌墙底层牲畜舍

—— ——二层围绕主室的房间主室顶层的罩房。主室的空间被层层包围，其他房间将主室与外

界恶劣环境隔离开来，白天阻止了强光和热辐射进入，夜晚则对冷空气预热，缓解内部热空气

的损失，增强了堂屋内的热稳定性。

不同地域降雨量及湿热程度都不一样，为适应不同地域的气候，中国传统民居还智慧性地创作

了檐廊式、悬挑式、层叠式、骑楼式、干栏式等建造范式。

田园私宅设计模式，正是在充分继承、吸收并进一步发扬中国古人在传统民居建筑方面智慧结

晶的基础上，因地制宜，根据具体田园私宅建筑体所处的区域及当地相应的地域气候与自然环

境，融合古民居适应地域气候与自然环境所采取的营造方式而发展出来的一种生态住宅设计模

式。本人近些年应浙南闽北各地业主的邀请为他们设计了诸多风格特征的田园私宅，其中尤以

2019 年设计完成并付诸实施的温州永嘉楠溪江李氏田园私宅最为典型。在规划李氏田园私宅设

——计方案时，本人就充分借鉴了当地传统民居的的营造方式为对抗山地昼夜温差变化大等气

——候特点而采用具有较强惰性储热隔热功能的石头砌块来建造建筑体的外墙以最朴实的自然

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田园私宅在地恒温性设计模式探析摘要：生态建筑范式是20世纪70年代全球范围内保护生态环境、建设绿色家园背景下对建筑、人、环境之间关系的一种反思成果。在中国，民宿业的蓬勃发展在诠释着建筑设计师与空间消费者对绿色健康型生活环境的向往，但民宿的高能耗性对于普通民众始终是一个无法承受的负担，对环境能源也是一种极大的损耗。田园私宅设计，借助数字化的虚拟仿真功能，吸收了民宿、传统民居、被动房、低能耗轻钢结构房诸多的优点，表现出在地柔性恒温性、民俗文“”化兼容性、高科技性三大鲜明优势。生态恒温性田园私宅设计模式于2020年获国家知识产权实用新型专利，在一定程度上证明田园私宅确实属于一种符合时代精神的生态建筑...

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