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1、云南典型地理气候建筑与环境可持续 发展技术策略探讨 李莉萍孙俊刘铮等 【摘要】本文通过分析云南省典型的地理气候资源与建筑的状况。初步探讨在云 南典型不同地理、气候地区建筑与环境的可持续发展技术策略。本文试 图在地理气候、建筑、环境方面的研究，探索一条通往生态的、改善边 远区居住状况的可持续发展道路。 【关t 词】云南地理气候传统建筑与环境可持续发展技术策略 西部大开发给云南带来前所未有的大发展( 如旅游业) 和机遇，速度之快力度之大， 让人无法想像，同时也带来极大的冲击，如许多地区环境被破坏、传统建筑文化技艺流 失、耗资耗能巨大等迫切需要解决的问题，这些都使本课题的研究显得迫切而重要。“十 六
2、大”确立了“全面建设小康社会的奋斗目标”，其中目标之一是“可持续发展能力不断 增强，生态环境得到改善，资源利用效率显著提高，促进人与自然的和谐，推动整个社会 走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”。云南要尽快改变贫穷落后，与全 国同步实现全面建设小康社会的目标任重而道远，需要做更多更难的工作。从云南具有的 独特性( 多元、多种、多材) 来看，云南是2 6 个民族聚居的神奇土地，以其灿烂多元的 民族文化、独特的适应气候的建筑、人居环境闻名于世。这里地理特征复杂多样，气候条 件比较独特，“从热带到亚热带、温带、寒带、高寒带都有”，当地可再生材料丰富多样 ( 土、竹、木、石等) ，构成了这
3、里特有的地域文化、地理气候的建筑和环境。本文拟以云 南地理气候资源建筑与环境为切入点，研究云南不同地理气候的建筑的可持续发展技术策 略。这对西部云南大开发和与全国同步实现全面建设小康社会的目标，保护环境、改善边 远区居住状况，使设计更朴实、关爱、高效，还是对云南的资源建筑的可持续发展，都具 有特别重要而迫切的意义。 一、云南省地理气候状况 ( 一) 气候 云南属低纬高原地区，西北面有青藏高原阻挡寒流南下，南面又靠近辽阔的海洋，冬 春盛行干燥的大陆风影响，夏秋时节又受湿润的海洋季风控制，加之地势南低北高，河谷 成南北纵向深切，从而形成独特的冬干夏湿，冬暖夏凉的季风山原气候。其特点是气温年 差较小
4、，日差较大，四季不分明；年雨量虽多，但季节分配不均，干、雨季明显；山区雨 量充沛，河谷又少雨而干旱。全省气候类型丰富多样，有北热带、南亚热带、中亚热带、 北亚热带、南温带、中温带和高原气候区共7 个气候类型，兼具低纬气候、山原气候、季 风气候的特点。从各地区来看，滇西北高海拔地区属寒带型干冷气候，长冬无夏，春秋较 短，低海拔河谷地区属干热气候；滇东、滇中属温带型气候，四季如春，“遇雨成冬”；滇 3 6 7 南、滇西南的低热河谷区，有一部分在北回归线以南，为热带，长夏无冬，“一雨成秋”。 ( 二) 云南省气候区划图 V I c 寒冷地区；I I I c 夏热冬冷；I V B 夏热冬暖；V A 温
5、和地区； V B 温和地区( 图1 ) 1 月平均气温7 月平均气温 V I C 寒冷地区 一1 0 0 1 0 1 8 I l l C 夏热冬冷 0 1 0 2 5 2 8 I V B 夏热冬暖 1 0 2 5 2 9 V A 温和地区0 5 i 8 2 5 V B 温和地区 5 i 3 1 8 2 5 图1 云南省气候区划图 二、典型地理气候区的建筑与环境 ( 一) 寒冷地区 我们研究了香格里拉地区的许多藏族民居，香格里拉藏族自治县地处云南省西北部， 3 6 8 位于青藏高原南缘，东临四川省甘孜藏族自治州，南接云南省丽江地区纳西族自治县，西 靠德钦与维西两藏族自治县。地处东经9 0 。3
6、5 1 0 0 。1 9 、北纬2 6 。5 27 2 9 。1 6 之间，总面积 8 8 7 0 k m 2 ，辖建塘镇( 中甸县城) 、小中甸镇、桥头镇三镇，共有8 乡，总人口1 3 4 万 人。自治县县府设于中甸县建塘镇，距省府昆明7 0 6 k m 。 县内气候属寒温带严寒带气候，年平均气温4 7 1 6 5 ，年最高气温2 5 1 ， 最低气温一2 7 4 ，日温差极大，有“一日有四季，四季有冬天”的描述。太阳辐射特 强，干湿季分明。 中甸的民居，形式多样，其样式均是依据当地的气候环境、地形地貌、资源能源、生 产需要及生活习俗的需要而设计的。特点有功能多、利用率高、冬暖夏凉等诸多优点
7、。而 最具特色的是当地防寒隔热的闪片房、平顶土掌房( 碉房) 、带天井土墙房、木楞房( 图 2 图5 ) 。 图2当地防寒隔热的闪片房 图4 带天井土墙房 图3 平顶土掌房( 碉房) 图5 木楞房 ( 二) 夏热冬暖 1 湿热地区 西双版纳位于中国云南省南部，地处北回归线以南，澜沧江水系贯流其间，由于气候 3 6 9 与地形的影响，它兼有大陆性和海洋性气候特点，孔明帽式的傣家竹楼，错落有序地集合 在一起，形成了典型的傣家村寨，依山傍水，散落其间，一幅幅人类与大自然和谐共存的 美丽画卷尽收眼底。 西双版纳的竹楼( 图6 ) ，大多数为竹、木结构，木柱、梁形成骨架，支撑着木、竹 制的墙和楼板( 带
8、通风缝隙) ，木屋架上覆盖多层重叠的黏土瓦，屋顶坡度较陡而巨大， 挑檐出屋檐较远，大片阴影下使下部房间荫凉。再由于底层架空、楼板带缝，在底部荫处 中的空气温度较外部、顶部的空气温度低，形成自然通风( 风从底部、侧部进入房间，顶 部透过瓦缝和山花处排出) 。风的流动带走热量，并使房间不感到闷气而感到凉爽。 图6 西双版纳的竹楼图7 土掌房 2 干热地区 元阳麻傈寨干热山地民居及其环境研究在云南省的边远干热地区，受经济和技术的限 制，人们用土和木材建造适宜当地自然状况的建筑，如“土掌房”( 彝族、哈尼族) ( 图 7 ) 和“蘑菇房”( 草顶、平顶组合) 。这些建筑通常建于山区的坡地上，平屋顶对山
9、区是 一种补充，为人们晒粮、瓜果，做家务等活动提供了场所。建筑的平顶是由密密的木梁覆 盖( 2 5 c m 左右) 掩土构成，围护结构是夯土墙( 4 9 c m 厚) 或土坯墙( 3 5 c m 厚) 。由于太 阳能和土壤的热惰性，使居住于该类建筑中的人们感到冬暖夏凉，随土层的增厚，热稳定 性更好。根据我们在夏天对多幢民居的测试数据，墙的内表面温度低7 ( 夯土墙厚 4 9 c m ) 和5 ( 土坯墙厚3 5 c m ) ，土平屋顶内表面温度比外表面低4 5 。C 。 三、可持续技术策略探讨 ( 一) 寒冷地区 从寒冷地区民居看当地建筑对高寒山区的气候适应性特点：为适应高海拔干气候山区 E
10、t 光直射强烈和昼夜温差大的气候特点，该地区民居建筑普遍外墙高大厚实，开窗面积 小。主要技术策略为建筑防寒保温、充分利用太阳能设计和防风设计。 1 建筑防寒保温 ( 1 ) 建筑形体简洁，体形系数小。寒冷地区民居体形都简单，一般为一字形、L 形、 方形。减少了围护结构的散热。 ( 2 ) 加强窗的保温和防冷风渗透措施。从早期的民居到现在，老百姓们已意识到加强 窗的保温和防冷风渗透，有些地方已使用双层窗。 3 7 0 ( 3 ) 除南向外，减少其他方向的窗面积或不开窗( 图8 ) 。 图8 其他方向不开窗 图9 闪片房楼阁内景 ( 4 ) 闪片屋顶保温( 图9 ) 。闪片屋顶是在平土掌屋顶上架设
11、支架，支撑檩条、椽子、 挂瓦条、闪片瓦。平屋顶普遍为三层， 也有四、五层的。每问都架大梁，搭楼 楞，垫细圆木或木条，铺树叶，夯土掌。 闪片屋顶可防雨保温，放草料有更好的 保温效果( 图1 0 、图1 1 ) 。 ( 5 ) 利用可再生材料。土是最原始 的自然可再生建筑材料之一。边远民居 因经济、交通、文化等因素，就近取材 是作为民居建筑建造所必须遵循的原则。 寒冷地区许多的地方，就使用土做建筑， 因而，土作为建筑材料自然就伴随建筑 之始而诞生了。而且从现代科学的角度 看，土因其可塑性强、热惰性好及传热 及导热中延迟时间长等优点，是保温隔热的好材料， 自然环境之下能满足人们的基本居住要求。 图1
12、 0 闪片屋顶 可以在最简单的技术条件和最多变的 图1 1闪片屋顶温度曲线 3 7 j 2 充分利用太阳能设计 ( 1 ) 建筑朝向布置在南向、东南向、 西南向。 ( 2 ) 利用主动式太阳能供热水、 采暖。 ( 3 ) 创造室外多阳光避风的活动场 所( 图1 2 ) 。 ( 4 ) 合理布置缓冲区一阳光间( 廊) ， 采光和保温有较好的效果。 居委会主任家的土掌房住宅在房屋 图1 2 外廊的部位安装了单层玻璃的铝合金窗 ( 拉松家的砖混结构住宅在二层的玻璃暖 廊有部分还是双层的) ，这样就形成了被动式利用太阳能的暖廊。而居委会主任姐姐家是 敞开式外廊( 图1 3 、图1 4 ) 。 3 9
13、0 03 3 5 03 6 5 03 0 5 0 、l ：r I 、， 卧室 7 客堂譬仓库 7 A 。 、 D ，、 火塘B 、r 、厂1C ， D 。 8 上c 、7 A 、7 世上奄 罱 、r 、C ， 、 、7 C 。、 1 - J jEJ 厨房 2 L 仑 ，j = 1 3 7 0 1 n E n 。 4 4 2 0 图1 3居委会主任家一层平面图 通过实测得出拉松家一楼暖廊平均温度为1 1 5 4 、二楼暖廊平均温度为1 0 8 40 C ； 居委会主任家一楼走廊平均温度为6 3 4 、居委会主任家二楼走廊平均温度为6 0 2 ； 而居委会主任姐姐家的敞开式走廊其平均温度却只有3
14、2 1 ( 图1 5 ) 。 从图1 5 上可以看出，带有玻璃暖廊的住宅的走廊明显比敞开式外廊的温度高的多； 而且从图1 5 还可以看出，暖廊的保温性能和热稳定性比敞开式外廊好的多。 ( 5 ) 院落天井有助天然采光。雪达村，海拔3 2 2 0 m ，1 1 户人家。离滇藏公路2 1 4 线 约2 0 k m ，交通闭塞，经济落后，但仍保持着非常完好的传统习俗。在雪达村有一种带天 井的藏族土掌房，感觉特别好，不像一般的藏族土掌房，进去感觉黑黑的，光线很暗。这 3 7 2 双层玻 3 6 5 03 2 5 03 8 5 0 土墙 A L 、储藏室 、一 D 掳 B - 火塘 卧室f L 一J 、
15、 、C 八， U 7 A u 、 f 。D 旨断C a B 木板墙 卧室， L c 卧室 A 卜廊下： 之 o I n， rB 一高 7 F # 千 一 言 。 。 。 【+ 軎【 口 茧E i f 由谊 图1 4 居委会主任姐姐家二层平面图 图1 5 玻璃暖廊与敞开式外廊的温度比较 图1 6 带天井的民居 土墙 双层玻璃幕墙 图1 7 采光天窗 3 7 3 图1 8 雪达村某村民家平面图 2 0 1 5 瑙1 0 赠5 O 一5 种带天井的土掌房，里面的光线特别好，大大地 改善了室内光环境( 图1 6 图1 8 ) 。 从实测的数据来看，天井和卧室的温度差在 0 2 3 6 之间，平均温差在
16、1 0 8 。我们拿火 堂作为参照对象，因为火堂与天井直接交接的墙 体为夯土墙，天井对火堂的气温影响相对比较小。 火堂和卧室的温度差在0 2 4 2 之间，平均温 差在2 0 8 。因为火堂一直有火炉在烧柴取暖 ( 图1 9 ) 。天井对于整栋建筑的保暖性能的影响比 较小，但做了天井以后，提高了建筑室内的采光 条件。这种建筑形式是可以加以发展和推广。 图1 9 雪达村某村民家天井和卧室实测温度比较图 ( 二) 夏热冬暖 1 湿热地区，主要是防太阳热辐射。 ( 1 ) 遮阳对于改善热带地区建筑室内热环境的效果不言而喻，是防太阳辐射的有效方 法。在外墙、廊道、门口、窗口等处设置遮阳和建筑绿化遮阳可有效防止太阳热辐射。许 多建筑在底层入口部设有架空的遮阳门
