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古建筑通风设计|古人为了居住环境透风做了哪些努力

炎热的夏季,古代没有电力没有空调,也没有这么多消暑神器,但古人在建筑设计中,为了通风降温,做了很多努力。

不知道你有没有这样的感觉,在一些古建筑或是老房子中,格外地凉爽,这是为什么呢?本期我们一起来看看,古代劳动人民对于古建筑设计的大智慧。

古建屋顶设计

古代建筑房顶的瓦,一片一片叠起来有很多的缝隙,夏天屋内的热气会从缝隙中窜走,自然风也能从瓦缝隙中钻进屋里。

在建筑材料的选择上也颇为讲究,比如故宫古建筑的屋顶,在木板基层上,通常会铺设一层30厘米厚的泥背。这些泥背主要由护板灰、青灰、麻刀泥等材料组成。

这些材料具有良好的隔热、保温性能,可以吸收大量来自屋外的热量,避免过多热量直接传入室内。

此外,一些重要的大殿还会采用重檐式屋顶,覆盖的面积远远大于建筑面积本身。这种屋顶一定程度上阻隔了阳光和热量直接进入室内,达到遮阳降温的目的。

这种结构使得古建筑的屋顶与天花板之间形成了一个架空层,热空气上升,会积聚在这个架空层中,当屋顶外有风吹过时,就会把积聚在屋顶内的热气带走。

无风时,热气也会通过缝隙慢慢散掉,起到为建筑降温的目的,良好的透风性能,可以促进室内空气的循环。

不过,重檐在降温这方面的作用有限,成本也很高,无法在民间应用,最初也不是为了降温而设计的。

歇山顶的设计就是考虑到屋顶的通风性,进而防止因为屋顶内得潮气过重,造成梁架的糟朽。古代工匠总结了北京地区太阳照射角度随时节变化的规律,巧妙地设计出了这种兼具美观和实用的屋顶结构。

窟室

先秦时期,“窟室”便是古人已凿建地下室,以供藏酒纳凉娱乐之用。高级的窟室是藏有冰块的,相当于现代带有制冷设备的“空调间”。

“窟”的字面意思就是洞穴,古称“孔穴”,这种窟室,不用制冷,不需冰块,节能环保,现代仍能见到,仍有使用。现在陕西高原上流行的窑洞,其实也是一种窟室。

自制“冰箱”,古代冬天有收集冰块的习惯,他们会把冬天收集好的冰块放到一个统一的地方,这样方便整理,也方便夏天用时拿。

冰窖一般根据放的位置分为宫窖,府窖还有民窖。光紫禁城内的冰窖就有两万五千个,所以可想而知冰窖的数量之多。

凉屋

唐代长安等地出现一种供人们消暑的“凉屋”,一般傍水而建,采用水循环的方式推动扇轮摇转(犹如民间的水车),将水中凉气缓缓送入屋中。或者利用机械将水送至屋顶,然后沿檐而下,制成“人工水帘”,使凉气进入屋子。

这种利用“水循环”建成的“凉屋”,既绿色又环保,不过,这种高端降温设施与老百姓是无缘的。

在唐朝,皇宫中有专门避暑的宫殿,叫含凉殿。唐玄宗时期,大明宫含凉殿也采用了大规模的避暑建筑体系。在结构设计上,尽可能地阻隔了阳光直射入室,从而保持了室内的阴凉。

含凉殿建筑内外都设置了许多水车,流水激起扇叶转动,冰凉的水汽和冷风就被送入殿内。这种制冷设备利用自然水冷,具有较高的降温能力。

自雨亭,即水流从屋檐流出的亭,引山泉从亭檐流下,在四周形成一道水做的屏风。这种水亭,利用机械将冷水输送到亭顶的水罐中贮存,然后让水从房檐四周流下,形成雨帘,从而起到避暑降温的效果。

古人避暑时,也是通过房屋改造来进行降温,相当于今天的“空调房”,古时被称为“夏房”。先秦的“窟室”、秦汉的“凉房”、“凉殿”,到后来的“冰室”、“冰窖”,都是夏房。

土空调

在古代,有条件的人会建筑属于自己的地空调,通过钻孔让自己的房子和底下河相连,这个时候地下暗河的冷气就会引入室内,从而起到降低室温的作用。

由于地下暗河是常年流动的,温度又是恒温的,所以说地空调到了冬天,出的风就是暖风,有点类似地暖的作用,夏天掀开,凉风送爽,如同一个天然空调。

圆洞较深,与地下洞道相通,梅雨季节洗刷地面的水可以进洞流入阴沟,古人的设计真是巧妙绝伦。

透风

古建筑的墙体很厚,在与木柱相交的位置附近,砌墙时往往会把柱子包起来。封闭在墙体里的柱子,如果不及时采取通风干燥措施的话,很容易产生糟朽。

为解决这一问题,聪明的古代工匠利用古建砖料巧妙地制作了一种“空气循环器”——透风。为美观起见,用刻有纹饰的镂空砖雕来砌筑这个洞口,这个带有镂空图纹的砖。

紫禁城古代工匠们在长期施工中,逐渐形成排出柱子潮湿空气的做法,即在木柱与墙体相交的位置,不让木柱直接接触墙体,而是与墙体之间存在5厘米左右的空隙,同时在柱底位置对应的墙体位置留一个砖洞口,尺寸约为15厘米宽,20厘米高。

依靠墙体外风力造成的风压和墙体内外空气温度差造成的热压等自然力,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换的通风方式。

透风不仅满足了功能需求,在建筑本身的外观上也产生了一定的美学效果,体现了古代工匠智慧与艺术的结合。

穿堂风

天井,由高大的马头墙隔成,房屋和天井的比例关系设计得非常恰当,能够完全遮挡阳光,一天之内,从早到晚,阳光几乎透不进来,地面阴凉处,因此长满了厚厚的青苔。

天井不仅可以有效的赶走热空气,而且可以让潮湿的空气尽快散去,是纳凉的好去处。

穿堂风主要是天井,走廊,弄堂的配合加以解决,从天井引入冷空气,通过室内走廊以及房屋之间的弄堂形成空气对流,最终解决通风问题。这点无论是北方的平遥古城,还是南方的徽派民居都有体现。

此外,冷巷被誉为岭南传统建筑的精髓,源于南方传统民居的一种特定布局方式,一般指传统聚落中具有遮阳效果的窄巷道。

冷巷截面面积较小,经过这里时风速会增大,风压会降低,与冷巷接通的各房间较热的空气就会被带出,较冷空气就会进入补充,从而达到通风降温效果。两侧较封闭的高大实墙有优秀的遮阳、蓄冷效果,因此巷内温度波动较小。

其它

老百姓不可能存下冰块,也不能用风扇,凉屋就跟别想了,不过他们也有自己的办法,就是打井。除了纳凉,用绳子把果饮井中,还能起到冰镇的效果。

一些大户人家,通过会在庭院种植植物,甚至营造溪流水系,在解决通风降温的同时,更营造出了意境。

人们一到了夏天能不出门就不出门,实在是没有办法必须出门,有空调的地方一定是出去见面的首选。夏天一到,命简直就是空调给的!

古建筑的巧妙设计,给古代的人们带来了良好的生活,更让世人震撼。中国的古建筑的美不仅在于它的外形,还应该在于所保留下来的古迹以供后人瞻仰和古代劳动人民智慧的结晶。

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