低碳技术在民居建筑中的运用研究--以扬州南河下低碳示范区为例

潘梦琳;杉山和一;何恬

【摘要】The formation of vernacular dwelings resulted from the long-term adaptation to the nature and the use of nature, which contains much valuable experience of sustainable ecological thoughts and comprehensive improvement in living environment. Nanhexia low-carbon demonstration region is a cooperation project by Yangzhou city government and Institute for Sustainable Communities (ISC for short). The project takes the aim at low-carbon plan、energy conservation in building、verdurization and emission reduction in historical conditions. The number of low-carbon technologies used in the project is up to eleven and the project is a practice case which is organicaly combined with regional features. The low-carbon community is the the most fundamental origin of low-carbon vernacular dwellings design. Therefore, this study not only introduces the principle and method of low-carbon technology in demonstration region, but also steps out of the demonstration template to research and analyse low-carbon community construction and s

ustainable protection use of vernacular dwelings.%民居建筑的形成是长期适应自然，利用自然的结果，蕴藏着许多可持续生态思想和综合改善居住环境的宝贵经验。扬州市南河下低碳示范区是当地政府与美国可持续发展社区协会（简称ISC）的合作项目，以历史环境下民居建筑的低碳规划、建筑节能、绿化减排为建筑目标。项目运用低碳技术达十一项之多，是与地域风貌有机结合的实践案例。由于低碳社区是低碳民居设计最根本的起点，在介绍示范区低碳技术原理与方法的同时，跨出示范模式，从社会生活层面探析低碳社区营造和民居建筑可持续保护利用。

【期刊名称】《中国名城》

【年(卷),期】2015(000)007

【总页数】8页(P37-44)

【关键词】民居建筑;低碳技术;低碳社区;南河下

【作者】潘梦琳;杉山和一;何恬

【作者单位】日本国立长崎大学;日本国立长崎大学;西北大学历史学院

【正文语种】中文

【中图分类】TU98

低碳建筑，从本质上讲并不是一个新概念，最早可追溯到“凿穴而居”、“构木为巢”的远古初始，直到人类有了“棲身之所”就从未停止过对美好家园与宜居环境的探求，所以学者们说：人类与自然的依存关系一直伴随着建筑发展的全过程。

上世纪以来，城市在经历急速扩张，“现代技术与生产方式使传统地域文化特色渐趋衰微，标准化的商品生产使建筑文化的多样性遭到扼杀”，[1]环境与资源的危机使得人们开始对“粘满油污”的建筑形式进行反思。因此，“绿色建筑”、“低碳社区”、“生态村”等可持续理念应运而生，旨在“以人类为尺度，把人类活动结合到不损坏自然环境为特征的居住地中，支持健康地开发利用资源，能够可持续发展到未知的未来”。[2]

传统民居的形成是人类长期适应自然、利用自然的结果，蕴藏着许多可持续生态思想和综合利用能源改善居住环境的宝贵经验。尤其在合理利用当地资源实现最大舒适性居住条件、重视与维护自然生态、传承地域特色、彰显传统文化与生活习俗方面给出独特的答案。

体现出人与自然直接而融洽的关系，是中华建筑文明重要的历史见证，一直都是学术界研究的重点。

本文将以扬州南河下低碳示范区营造为例探讨低碳技术在民居建筑中的运用。

1 南河下低碳示范项目简介

扬州南河下低碳示范项目于2011年6月规划设计，方案以社区参与为原则，经济与生态平衡为基础，研究历史环境下的低碳规划、建筑节能、绿化减排等方面的建筑目标。项目实用性明确，旨在规划设计、建筑施工、节能技术组合运用、技术选择与地域经济的协调、建后运行管理以及今后的推广复制方面进行有效的探索。

南河下历史街区位于扬州古城区东南，紧邻古运河，街区格局完整，街巷纵横，是扬州古城中规模最大，建筑遗存最为丰富的核心区域。项目用地为原铰链厂地块面积3900 m2。规划建设的低碳展示馆、节能样板房及居民活动场所就掩藏其中，总建筑面积为2871 m2。是积极探索适用性、经济性前提下低碳技术与地域传统风貌有机结合的案例（图1、图2）。

图1 示范区全景效果图

图2 示范区街景效果图

1.1 项目技术支撑

南河下低碳项目由扬州市政府与美国可持续发展社区协会（简称ISC）合作进行，依托美国ISC提供最新的低碳节能理念与技术方面的支持。美国ISC是由美国政府支持，民间运作的一个技术合作组织，主要致力于向世界各国传播高效利用资源的先进经验，在全球推动城镇社区实现环境改善和可持续发展。该协会中国区首席代表万扬介绍：之所以与扬州合作，是因为扬州在城市更新上有着自己的新意，没有进行大拆大建，而是把古城保护与城市发展很好融合起来，扬州取得的经验在国内外都有着示范意义。[3]

1.2 项目意义

目前，扬州古城区面积5.09平方公里，其中有低层民居建筑100万平方米，居住有1.9万户人家，近8万居民生活其中。示范项目的意义就在于整体保护古城风貌，维护街区“平缓型”空间格局与城市肌理，改善老城区居住环境和居民生活质量，整合优化老城区的土地资

源，探索低碳社区营造与民居建筑可持续保护利用的有机融合。

示范项目的低碳技术达十一项之多，设计有多种建筑结构形式：有传统木架构和混凝土框架仿古结构，在建筑围护方面，有轻质加气自保温砌块与生态木骨架组合墙体，使得相同环境中不同建筑结构的能耗比对有科学的数据支持。示范区安装实时能耗监控系统，可对能源消耗进行计算与统计，并作为室内环境控制和更为深入研究的依据，同时也是一份可向公众展示高效能源利用的说明。

2 低碳技术的运用

日本建筑学会在1997年12月公布的《建筑研究部门对地球气温暖化对策》提出建筑降低环境负荷的具体目标，归纳有五个方面，包括“建筑与自然环境共生”、“应用减轻环境负荷的建筑节能新技术”、“保持建筑生涯的可循环再生性”、“创造健康舒适的建筑室内环境”、“使建筑融入历史与地域的人文环境中”，其建筑设计对应方法共有100项。虽然说运用技术手段解决环境问题是无奈之举，但是，这已是目前降低建筑环境负荷的最具成效的方法，日本在这方面积累了非常成功的经验。

建筑物的平面布局与剖面结构是低碳设计表达的重要内容，朝向、体型、光照、通风、围护、遮阳都应是民居建筑在地域环境中约定俗成的“方言”。高技术的运用是为了减少建造或使用过程中对自然环境的破坏，然而过度依赖高技术，则会使低碳建筑难以普及。高技术（high-tech）与低技术(low-tech)的选择，取决于建筑项目的环境与条件，传统民居被动能源利用是低碳设计最直接的方法与经验。尤其是居住性民居建筑的“低技术”运用与继承，不仅仅基于对民居建筑的保护，同时也是为历史环境整体性保护提供了物质基础。

2.1 空间结构与自然通风

住宅的朝向和体型对能耗影响应予高度重视。据专家研究：相同结构的住宅南北朝向比其他朝向能耗节省20%左右；体型系数每减小1%，能耗的减少2.5%，并将影响整个建筑生涯的能耗负荷，这是建筑节能措施中最为重要的部分。民居建筑多为低层院落式结构，每进堂前都设置天井，并与房间的门窗、边廊、火巷相连通，这种建筑结构创造了自然通风的条件，使“穿堂风”的产生成为可能。天井在盛夏也可起到竖井式的“拨气”作用，能够诱导水平方向的空气流动，带走热量保持室内清凉。示范项目在有效利用空间结构与建筑布局的节能设计方面，将建筑形式作为改善建筑环境的手段，成功组织起“空气调节”、“空间调节”等多种被动节能方式。

2.2 围护与窗户

围护方面；营造舒适的室内热环境，对改善居住质量、降低建筑能耗以及促进人居环境的可持续发展具有十分重要的意义。建筑物最大面积的导热部件是围合墙体。然而，在改革开放初期，我国很多城市出现了大量欧化建筑，大面积的玻璃幕墙和住宅中整面的落地窗的流行，使曾经陪伴我们冬暖夏凉的传统建筑形式渐渐地远离了我们。近年来，随着生态环境与节能减排的意识提高，人们开始选用导热系数低的陶粒混凝土、加气自保温砌块等节能材料，它们不仅导热系数低而且自重轻，在墙体的围护得到广泛的运用。

窗户方面；据研究统计，门窗、玻璃所导致的能耗要占整个建筑使用能耗的35%—45%，所以改善门窗性能是节能重要的着重点。选择门窗有三个基本要求：夏季阻热，冬季保温，平时隔音。而现在通常使用8 mm厚单层玻璃的导热系数为6.21w/(m2.k),一般中空玻璃（8+10+6）导热系数可达3.24w/(m2.k),而低辐射（Low-E）玻璃其能耗仅有一般中空玻璃的60%左右。可见优化建筑材料是低碳建筑的重要路径之一。

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