中国古代建筑还会自己降温?没错!在没有空调的古代,天井必须得说是古建筑的一项伟大发明。
什么是天井?在中国传统建筑中,房屋和房屋、房屋和墙壁之间围成的空间是天井。天井可以追溯到明清时期,在解决采光的同时,让室外风进入室内并从天井排出,形成自然的“空调系统”,改善通风、收集雨水。
近日,英国广播公司(BBC)也发现了中国“天井”中蕴含的智慧,并对“天井”中避暑、绿色的理念做了详细的报道。
中国天井瓦檐精巧,环境幽雅,不仅仅具备地方民俗特色,还是历史背景和文化的重要表征。梁思成先生说:“建筑之始,产生于实际需要,受限于自然物理,非着意于创新形式。”中国传统建筑中,没有哪种构思是纯粹为了装饰的,都有其实用价值。
英国广播公司(BBC)采访了一位在江西省婺源县花了30多年时间修复天井住宅的中国老人俞友鸿。俞友鸿表示,在空调出现之前,人们设计天井是为了给建筑物降温。当有风吹过时,风能够最终靠天井的开口进入室内空间。由于室外空气通常比室内空气更冷,吹进来的微风沿着墙壁吹到较低的楼层,取代室内温暖的空气,形成气流,使室内温暖的空气上升并通过开口离开。
同时,文章还分析了影响“天井”降温效果的两种因素。首先,在没有自然风的情况下,由于“烟囱效应”,空气循环仍然在天井住宅内进行。天井顶部和底部之间的温差使天井内的热空气上升,将房间里的冷空气吸引到天井底部,以此来实现降温的效果。
其次,作为室内生活和室外环境之间的过渡空间,天井起到了有效的热缓冲作用,保护居民免受室外热空气的影响。但是,天井冷却效果的最大部分其实就是在外壳内有水体时产生的。蒸发的水冷却热空气,这一过程被称为蒸发冷却。
在2021年,对两个传统村落天井民居进行的一项研究之后发现,蒸发冷却可能是天井内平均温度比外部平均温度低2.6-4.3摄氏度的主要原因。
天井,是中国古人追求“天人合一”的范例。通过天井,住宅与自然互动,人与天地对话。如今,古建筑中的“天井”也和现代建筑规划设计理念相结合,焕发新的生机。
目前,建筑师在设计新建筑时正在借鉴“天井”的节能原理。例如,位于济南的国家重型汽车工程技术研究中心。这座去年竣工的18层玻璃幕墙塔楼中间有一个巨大的室内天井,从5层一直延伸到顶层。
来自上海CCDI悉地国际集团的建筑师说,电梯、卫生间和会议室都位于井道周围,这样有助于改善建筑的采光和通风,降低整体能耗。
文章还指出,一些摩天大楼出于实用性考虑,利用天井的通风原理改善空气流通。例如,位于广东省的68层高的东莞TBA大厦通过内部“风管”将自然气流引入每一层,其功能与天井类似。该大厦的总经理表示,这样做的目的是利用自然通风来保持大厦春秋两季的舒适温度。
在以夏季炎热潮湿而闻名四川,一些旅游村也拥有一系列带天井和大屋檐的圆形房屋,进而达到给房屋降温的目的。
还肯定了“天井”在绿色发展领域的作用。荷兰莱顿大学区域研究所环境人文博士后研究员王正峰(音译)表示,天井等古代 “绿色智慧”不断启发着当今的气候适应性设计和被动降温创新。被动降温是一种结合设计和技术的方法,可以在不使用电力的情况下为建筑物降温。
王正峰也指出了将天井引入现代设计的一些挑战。她说,天井促进自然采光、通风和雨水收集的机制众所周知,但这些原则的应用需要因地制宜。
她表示,随着人工照明、空调和供水的普及,我们依赖于这些带给我们便利的技术而很少考虑环境成本,如果不反思我们当前的行为,只学习过去,要实现可持续发展并不容易。
“天井”是古建筑的避暑神器,你还知道建筑的其他避暑方式吗?欢迎大家留言分享!