1、浅析基于气候适应性的传统民居外部聚落环境分类摘要：当我们回顾传统建筑的发展历程，会发现传统民居对当地气候有着很强的适应性，能够针对当地气候创造出相对适宜的居住环境，对现代建筑的节能有着很重要的启示。要想系统而全面的研究我国传统民居适应气候的空间形态变化规律，首先要先对传统民居的外部气候进行分类研究，正是基于此，本文尝试着从民居气候适应性的角度将我国民居的外部地理气候进行分类划分。 关键词：传统民居；地理气候；气候适应性；聚落环境 Abstract: when we review the development history of traditional architecture, will
2、find the traditional residence has a strong adaptability to the local climate, to create a relatively suitable living environment for local climate, energy conservation of modern building has a very important enlightenment. In order to systematic and comprehensive study of Chinese traditional houses
3、 to adapt to the change of space weather, must first to traditional folk external climate classification research, is based on this, this paper try from dwellings of climate adaptability of Chinas residential external geographical climate classification. Keywords: traditional dwellings; climate; cli
4、mate adaptability; settlement environment 中图分类号：TU113.6+41 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 气候对建筑形态的影响无疑是深刻而久远的，在农耕时代处理农业与气候关系前，原始人就必须面对和解决居所和气候的关系问题。建筑的原始功能本来就是给人类提供一个“遮风雨，避寒暑”的庇护所，从原始的穴居，巢居发展的到今天的建筑“空间” 。传统建筑经历了几千年的发展，祖先在传统建筑适应气候方面积累的丰富的经验与方法。传统建筑的形式是不断适应自然气候与地形的结果，如利用岩石土壤热稳定性很高及其不稳定传热性能来抵御寒署剧烈变化，即利用地
5、方材料土木营造“屋顶”及“墙”来抵御风雪寒暑变化，在南方，利用通透、遮阳求荫、引风兜风、深窄巷道或天井、前塘后林、朝主导风向、山水庭园铺地等保证换气与防暑。 1气候尺度的研究现状 在研究建筑与气候的关系过程中，气候对建筑的影响范围一直是最令人感兴趣的问题。1927 年德国人 Geiger 发表了近地面气候 ，气候从尺度上才明确的划分出大气候、局地气候、小气候三个层次。随后各国的研究学者在此基础上对地理气候的空间尺度进行了研究； 1953 年，Thornthwaite 把“地形气候学”引入气候领域，将气候划分为大气候、中气候、地形气候、小气候四个类型；日本学者 Yoshino 在 1961 年将
6、气候划分为大气候，中气候，局地气候，和小气候四个类型；Boyko 在1962 年根据植物学的观点将气候划分为：大气候、生态气候和小气候。这些对地理气候的分类都是基于宏观中观微观三个层面进行划分的。同样气候对建筑的影响同样是从宏观、中观、微观三个层面进行的。在杨柳编著的建筑气候学中从气候对建筑的影响范围的角度将气候划分为全球风带气候，地区气候，局地气候和微气候四类。 2我国传统民居的地理气候分类 庭院是我国传统民居的核心，庭院的组合形成民居建筑群，民居建筑群与其周围的地理气候环境共同组成民居聚落，众多的民居聚落分布在我国各种复杂的地形之中，共同构成了我过传统民居的版图。当我们在研究某一种传统民居
7、类型的外部地理气候特点时，还要考虑到我国整个大的气候背景。 通过地理气候对我国传统民居的影响，根据气候的空间差异，气候的影响范围，按照地理、地域、地形三个层级相应的将我国传统民居外部空间环境划分为地理大气候、地域气候、聚落环境三个类型。 地理大气候是指我国宏观的地理气候特点，地域气候是根据气候要素的变化趋势将地理大气候进行地域性的划分，按照我国建筑热工分区划分为严寒气候区，寒冷气候区，夏热冬冷气候区，夏热冬暖气候区和温和气候区五个区，而聚落环境则最小的民居外部气候环境单位，以地理大气候和地域气候为背景，是以地形因素作为分类标准的。 3传统民居外部聚落环境 3.1 聚落环境的分类 传统民居作为民
8、居聚落的基本组成单元，民居的空间形态受到聚落环境小气候的直接影响。同一个地域气候区内凹凸地形的气候特点是不同的，同时传统民居的营建形态与地形的凹凸变化是直接关系的，例如山地民居多依山而建，局部架空以寻求平整的建筑空间，形成高地错落的民居聚落形态。 我国地域辽阔，地貌类型多样，常态的地貌类型有山地、丘陵、高原、平原、盆地等，不同的地貌类型对气候要素的改变也是不同的，结合我国传统民居的营建与地形地貌的关系，将聚落环境划分为：平地型、靠山型、沟谷型和坡地型四种聚落环境类型（图 1a） 。 平地型是指传统民居的营建地形相对平坦，民居的营建基本不受地形限制；靠山型是指传统民居选址在凸起地形的底布平坦区域
9、，倚靠凸起地形，可以分为背山面水，两面靠山和三面环山；沟谷型是指凹下地形的底部平坦地区，可分为谷地和峡谷型；坡地型是指民居聚落错落的布置在凸起地形的斜坡之上（图 1b） 。 3.2 聚落环境的小气候特征分析 聚落环境的小气候特征，是宏观地理地形因素和微观地形因素共同决定的。宏观地理地形因素主要影响的是地理大气候和地域气候，是聚落环境的小气候的背景条件，而微观地形因素则主要影响聚落环境小气候。小谷地、小盆地、小山丘或凸起的小地形等地形形态称为微观地形因素。 1.凸出地形的小气候特征 凸出地形小气候是指在同一地域气候背景下，由于地面呈凸出形状而形成的特殊小气候特征。凸出地形包括山丘、梁地、山岗的顶
10、部等。靠山型和坡地型聚落可以看作是凸出地形的不同位置。 （1）气流的变化 凸出地形对气流的影响是十分重要的，不仅形成了气流的本身的流动状况，还影响到空气温度、湿度的变化规律。气流遇到凸起地形后，被迫抬升越过凸起地形或者向两侧绕过凸起地形，并且会在局部形成漩涡区。在迎风面上部、山顶和两侧，由于气流横断面的收缩，风速增大，而背风面和迎风面的下部，则往往由于漩涡的产生而使风向絮乱、风速减弱。由于凸起地形可以起到挡风的作用，因此坡地型传统民居的选址一般选择在背风面（图 2ab） 。 （2）谷风和山风 在凸出地形和凹进地形毗邻的地区，白天凸出地形近地表空气增温多，比同高度凹下地形上方的空气温度高，于是凸
11、出地形近地表暖空气因密度较小而不断沿山坡上升形成谷风；同时，由于坡地上暖空气堆积和同高度凹下地形上空冷空气密度大下沉，而形成水平气压差，从而形成由山顶水平流向凹下地形上空，而凹下地形上空冷空气下沉到谷地的反谷风。夜间情况相反，对大气而言，凸出地形是冷源，其近地表空气降温多于同高度凹下上方空气，密度大，沿坡下滑形成山风；同时，形成水平方向气压差，导致同高度凹下地形上空暖空气来补充凸出地形上流失的空气，形成反山风（图 2cd） 。上述作用可在凸出地形和凹下地形各个部位间形成许多小热力环流。 2.凹下地形的小气候特征 凹下地形小气候是指在同一地域气候背景下，由于地面凹下而形成的特殊小气候特征。凹下地
12、形可包括洼地、谷地、盆地、沟地等。沟谷型聚落可以看作为凹下地形的底部平整区域。 （1）冷湖与暖带 夜间在凹地四周坡地降温快，温度低，形成的冷空气向下堆积，并因为凹下地形的封闭性，冷空气向下堆积产生逆温层，从而形成类似于湖泊的冷空气层，称为“冷湖” 。在凹下地和凸起地形相连的坡面上，由于位于冷湖面之上，形成温度相对高的带状区域。称之为“暖带” （图 3） 。所以民居聚落的选址一般在坡地的暖带区域，沟谷的民居特别注重夜间的防寒与防潮。 （2）狭管效应 同凸出地形一样，凹下地形中的气流状况与同样是由温度差和热力差影响形成的。但是在狭长的凹下地形中（如河谷、峡谷） ，若风向与凹地的走向平行，将会因气流
13、压缩，流线密集，风速反而比平地加强，产生 “狭管效应” ，凹地越深越窄， “狭管效应”越明显，风速增强越多。 4 总结 要研究我国传统民居气候适应性的空间形态，就要先对民居的外部气候进行研究和系统的分类，研究其气候特点及其发生模式。所以本文就我国传统民居的外部环境进行分析，首先将影响传统民居的外部地理气候环境进行系统的分类，按照气候的影响范围总结为地理大气候、地域气候和聚落环境三个层层级，其次分析三个层级的气候特点并将地域气候和聚落环境进一步进行分类，地域气候划分为严寒气候、寒冷气候、夏热冬冷、夏热冬暖、温和气候区五个气候区；将聚落环境划分为靠山型、沟谷型、平地型、坡地型四种聚落类型。最终形成
14、由地理大气候地域气候聚落环境的三个层级关系（图 1a） ，这样便于我们系统的研究我国传统民居的气候适应性。 参考文献 1 钟阳和农业小气候学 北京：气象出版社，2009 2 陆元鼎中国民居建筑（上卷） 广州：华南理工大学出版社，2003 3 李飞。沈粤.基于地理_气候适应性的中国传统民居研究C. 第十五届中国民居学术研讨会.2007 4 沙晓冬.杨维菊.中国传统民居对地形顺应的生态策略C. 第三届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会 .2007 5 刘森林.中华民居传统住宅建筑分析.上海：同济大学出版社，2009. 6 杨柳.建筑气候学.北京：中国建筑工业出版社，2010. 作者简介：田银城 / 男 / 西安建筑科技大学 建筑学院 硕士研究生
