文章来源:《绿色建筑与建筑技术》
中国建筑协会建筑师分会建筑技术专业委员会 东南大学建筑学院 主编
北京:中国建筑工业出版社 2006
《陕南秦岭山地夯土墙民居的构筑方式及其室内热环境的实测分析》(摘录)
赵群 周伟 鲁海波
摘要:本文主要介绍了陕南秦岭山地夯土墙民居的传统构筑方式,在冬、夏季实测数据的基础上,着重对其室内热环境进行了分析,进一步论证了夯土墙的生态特性。
1.陕南秦岭山地夯土墙民居的构筑方式简介
陕南秦岭山地民居,均为夯土墙、木梁构架式屋顶,以“版筑”方式营造,至今仍采用传统的
建造方法,传承了历史的形式及经验技术,具有很高研究价值。现在夯土建筑大约占总建筑的90%且仍有新建。这与当地的地理条件、气候因素、建筑材料以及经济发展状况有着密切的联系。
陕南秦岭山地民居在建筑构造上最有特点的是夯土墙的构筑,其沿用自殷商时代即有的“版筑”营造法式来建造,先用木模固定,在其内填土,用木锤逐层夯实。这一建造技术根据黄土的特性充分挖掘和发挥其防冷、防热、防火及隔声的性能,使建筑冬暖夏凉。其中,在木构架体系中所采用的建造手法体现了很高的结构学原理及技术。
2.民居建成环境的冬夏季测试结果
为定量说明陕南秦岭山地民居特殊的构筑方式对其室内热湿环境的影响,笔者所在的研究小组选取了陕西省商州地区秦茂村民居进行实地调研和现场实测。秦茂村位于陕西省商州区牧护关镇,地处秦岭之巅西侧。该村所处地域为秦岭中高地段,海拔约1200m,村落聚居于一条长约4.8km的山谷之中,谷地中央有“南沟河”流过。
根据中国建筑气候分区, 该地区属于寒冷地区。夏季、冬季时间长,春秋季短。年平均气温12.8℃,七月为最热月,平均气温24.8℃,最高温度39.9℃,一月为最冷月,平均气温
-0.9℃,最低气温-14.8℃。
实测对象选取了村中一座传统的夯土墙建筑作主要测试房,同时选择了另一座砖平房作为测试的对比房。
1)夏季测试:
从测试数据可以看出,夏季土房的温度较砖房低,平均温度低2.2℃ ,这样土房相对砖房凉
爽了很多。两种建筑的温度波动程度基本相同,但都相对室外温度的波动小得多。
湿度的比较图中也可以明显的看出,土房室内的湿度比较稳定,这说明了夯土墙具有较强的湿调节能力。
2)冬季测试:
通过进一步的分析,我们可以看出,冬季土房堂屋的平均温度为-0.6℃ ,比砖房堂屋高1.9℃。而砖房堂屋的平均温度和室外的温度一致(这里均为不采暖房间)。
从冬季湿度比较中我们可以看出,土房堂屋始终保持在60% 左右,没有出现像砖房那样的波峰,波谷,说明土房的夯土墙具有良好的湿调节能力。
3.夯土墙优点分析
1)良好的热工性能
夏季土房的室内温度要低于砖房,即所谓的“夏凉”;冬季土房的室内温度要高于砖房,即所谓的“冬暖”。
陕南秦岭山地民居传统建筑外墙属于厚重型的建筑围护结构,其热质量较大,因而它的热阻和热惰性指标均较大,通过外墙的传热得热量和热损失均较小。此外,虽然内隔墙和卧室顶棚的热工性能不如外墙,但它并不直接承受室外热环境作用,两侧的温差较小,正是这种特殊的“房中房”结构,使卧室内空气温度常年比较接近恒温,波动不大,从而使建筑内部热环境呈现出冬暖夏凉的特性,利用较少的辅助内热源,便可使居住者达到相对热舒适状态。同时,夏季和冬季土房室内的相对湿度都比较稳定,说明了夯土墙自身具有良好的湿调节能力。
2)无内部冷凝
由于夯实粘土墙属于多孔介质,其蒸汽渗透阻力小,湿气容易从分压力大的一侧向分压力小的一侧扩散;此外,该地区冬季室外最低气温大于零度,因此,夯实粘土墙不会出现内部冷凝现象。
3)可呼吸”的外墙
正是由于夯实黏土墙的多孔属性,使得黏土墙对卧室内空气湿度具有一定调节能力。当卧室内空气湿度较大时,湿气会向黏土墙内渗透;当卧室内空气较干燥时,黏土墙内蓄存的水分会向卧室内散发。因此,夯实黏土墙可以称为“可呼吸”的围护结构,这种呼吸效应可充分调节室内空气湿度,使卧室内空气湿度常年比较恒定。
4.结语
相对而言,夯土墙是一种具有生态效应的墙体材料。
夯土建筑的室内热环境要好于砖混建筑,这对于减少制冷、采暖能耗有着深远的意义。
中国建筑协会建筑师分会建筑技术专业委员会 东南大学建筑学院 主编
北京:中国建筑工业出版社 2006
《陕南秦岭山地夯土墙民居的构筑方式及其室内热环境的实测分析》(摘录)
赵群 周伟 鲁海波
摘要:本文主要介绍了陕南秦岭山地夯土墙民居的传统构筑方式,在冬、夏季实测数据的基础上,着重对其室内热环境进行了分析,进一步论证了夯土墙的生态特性。
1.陕南秦岭山地夯土墙民居的构筑方式简介
陕南秦岭山地民居,均为夯土墙、木梁构架式屋顶,以“版筑”方式营造,至今仍采用传统的
建造方法,传承了历史的形式及经验技术,具有很高研究价值。现在夯土建筑大约占总建筑的90%且仍有新建。这与当地的地理条件、气候因素、建筑材料以及经济发展状况有着密切的联系。
陕南秦岭山地民居在建筑构造上最有特点的是夯土墙的构筑,其沿用自殷商时代即有的“版筑”营造法式来建造,先用木模固定,在其内填土,用木锤逐层夯实。这一建造技术根据黄土的特性充分挖掘和发挥其防冷、防热、防火及隔声的性能,使建筑冬暖夏凉。其中,在木构架体系中所采用的建造手法体现了很高的结构学原理及技术。
2.民居建成环境的冬夏季测试结果
为定量说明陕南秦岭山地民居特殊的构筑方式对其室内热湿环境的影响,笔者所在的研究小组选取了陕西省商州地区秦茂村民居进行实地调研和现场实测。秦茂村位于陕西省商州区牧护关镇,地处秦岭之巅西侧。该村所处地域为秦岭中高地段,海拔约1200m,村落聚居于一条长约4.8km的山谷之中,谷地中央有“南沟河”流过。
根据中国建筑气候分区, 该地区属于寒冷地区。夏季、冬季时间长,春秋季短。年平均气温12.8℃,七月为最热月,平均气温24.8℃,最高温度39.9℃,一月为最冷月,平均气温
-0.9℃,最低气温-14.8℃。
实测对象选取了村中一座传统的夯土墙建筑作主要测试房,同时选择了另一座砖平房作为测试的对比房。
1)夏季测试:
从测试数据可以看出,夏季土房的温度较砖房低,平均温度低2.2℃ ,这样土房相对砖房凉
爽了很多。两种建筑的温度波动程度基本相同,但都相对室外温度的波动小得多。
湿度的比较图中也可以明显的看出,土房室内的湿度比较稳定,这说明了夯土墙具有较强的湿调节能力。
2)冬季测试:
通过进一步的分析,我们可以看出,冬季土房堂屋的平均温度为-0.6℃ ,比砖房堂屋高1.9℃。而砖房堂屋的平均温度和室外的温度一致(这里均为不采暖房间)。
从冬季湿度比较中我们可以看出,土房堂屋始终保持在60% 左右,没有出现像砖房那样的波峰,波谷,说明土房的夯土墙具有良好的湿调节能力。
3.夯土墙优点分析
1)良好的热工性能
夏季土房的室内温度要低于砖房,即所谓的“夏凉”;冬季土房的室内温度要高于砖房,即所谓的“冬暖”。
陕南秦岭山地民居传统建筑外墙属于厚重型的建筑围护结构,其热质量较大,因而它的热阻和热惰性指标均较大,通过外墙的传热得热量和热损失均较小。此外,虽然内隔墙和卧室顶棚的热工性能不如外墙,但它并不直接承受室外热环境作用,两侧的温差较小,正是这种特殊的“房中房”结构,使卧室内空气温度常年比较接近恒温,波动不大,从而使建筑内部热环境呈现出冬暖夏凉的特性,利用较少的辅助内热源,便可使居住者达到相对热舒适状态。同时,夏季和冬季土房室内的相对湿度都比较稳定,说明了夯土墙自身具有良好的湿调节能力。
2)无内部冷凝
由于夯实粘土墙属于多孔介质,其蒸汽渗透阻力小,湿气容易从分压力大的一侧向分压力小的一侧扩散;此外,该地区冬季室外最低气温大于零度,因此,夯实粘土墙不会出现内部冷凝现象。
3)可呼吸”的外墙
正是由于夯实黏土墙的多孔属性,使得黏土墙对卧室内空气湿度具有一定调节能力。当卧室内空气湿度较大时,湿气会向黏土墙内渗透;当卧室内空气较干燥时,黏土墙内蓄存的水分会向卧室内散发。因此,夯实黏土墙可以称为“可呼吸”的围护结构,这种呼吸效应可充分调节室内空气湿度,使卧室内空气湿度常年比较恒定。
4.结语
相对而言,夯土墙是一种具有生态效应的墙体材料。
夯土建筑的室内热环境要好于砖混建筑,这对于减少制冷、采暖能耗有着深远的意义。