建筑专家谈中国传统建筑节能与创新应用

实践应用

内容导读：具有中国传统建筑特点的大屋顶有效地起到了隔热保温的功能，隔墙与门窗的设计也起到通风与屏蔽的功能，但是与现代节能保温材料和设备比较起来，仍然落后了很多。本文就如何在传统建筑中应用现代节能技术进行了思考，随着仿传统建筑形制建筑的大量兴起，节能技术也更多地植入进来。

文/张 勇 徐庆迎

中国传统木架构建筑是历史文化民族智慧和自然情感的传承，是适合当地气候和生活方式的节能建筑。新型节能系统的使用，更增强了传统建筑的生命力。

一、中国传统建筑的节能要点

中国传统木结构建筑是历经几千年逐步发展完善起来的，从最初的半地穴建筑，发展到高台建筑，继而形成了完整的传统建筑体系。根据地域不同，形成了各种风格，台基基础承托木构架结构与非承重墙体，形成了优美的外形轮廓线。尤其对环境的融合与依赖，造就了中国传统建筑天人合一的艺术境界，同时也充分利用了环境与温度的条件，对传统生活方式起到了积极的作用。

1.屋面构造

中国传统建筑采用大屋顶形式，尤其是官式建筑，屋顶高高耸起，室内空间开敞。承重与围护结构分工明确，屋顶重量由木构架来承担，外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用。（图1）

图1 河南民权县白云寺建筑

在江西省，很多传统民居采用二层的厅楼住宅，楼上通常用作储藏，存放粮油器物等，一般较为低矮阴暗，不作居室，民间向有“寒热不登楼”之说，这也从一个侧面说明传统建筑对环境温度的适应和利用。

2.墙体构造

中国传统建筑墙体不承重，这种结构赋予建筑物以极大的灵活性，而且有利于防震、抗震，木构架结构比较类似今天的框架结构，由于木材本身具有的特性，而构架的结构所用斗拱和榫卯又都有若干伸缩余地，因此在一定限度内可减少由地震所引起的危害，“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。墙体由土砖或青砖砌筑，厚度可达60厘米，保温效果显著。室内的隔扇门属于“门墙”，即用门做墙，有多种形式，如可拆卸的墙、可开启的墙、活动的墙，在中国南方炎热地区使用较多（图2），在炎热的夏天可以增加通风。

图2 江西景德镇民居栈板墙

3.采光

门窗也作为墙体的一部分，既有通风透光的作用，又起到建筑围护的用途。例如故宫的支摘窗，夏季将外窗支起、内窗打开，既可采光，又可透气。冬季将内窗关闭，外窗放下来进行外围护，起到保暖隔寒的作用（图3），而苏州园林更多采用了与北方支摘窗相仿的合和窗（图4）。

图3 北京颐和园乐寿堂支摘窗

图4 苏州留园涵碧山房和合窗

中国南方园林中漏窗的应用是对采光最美的解释，充分利用光影的特点，通过回环曲折的廊庑，营造出移步易景的视觉享受。

二、现代建筑的节能要素

1.保温系统

现代建筑普遍采用物理保温系统，分为内保温和外保温两种，都是将保温材料附着在建筑墙体上，起到隔断内外空气流通从而保温的目的。同时，结合屋面保温层和保护层，以及门窗隔热与密封材料的使用，充分达到保温节能的目的。

2.采光系统

现代建筑的采光有更多的优势，利用断桥隔热型材，配合LOW-E玻璃或者太阳能系统材料，在阻隔温度传递的同时，还能防紫外线。随着技术的进步，采光系统从最初的木框玻璃门窗发展到金属框架玻璃门窗，又发展到双层玻璃门窗、附加各种功能贴膜的门窗、断桥型材三玻两腔玻璃门窗（图5），发展到现在出现了更加先进的光导管采光材料。技术越来越先进，越来越脱离最原始的隔温采光的单一需求，越来越服务于生活质量。

图5 新建郑州亳都项目大面积采光门窗

3.太阳能

太阳能是新兴的能源与节能系统，它包含了太阳能发电系统、太阳能热水系统、屋顶太阳能系统、太阳能采暖系统。我们的生活中已经大量地应用太阳能带给我们的生活便利，洗漱的热水、家庭用电，甚至出行的交通工具很多都利用了太阳能的动力。

4.空气能

空气能是更先进的能源技术，它包含了空气能空调、空气能热泵、空气能采暖、空气能热水、空气能地暖等。虽然技术还没有达到普及应用的阶段，但在未来的发展应该是充满期待的。

三、如何在传统建筑植入节能技术

“十一五”以来，我国在经济发展的同时，在能源紧缺和环境污染的双重压力之下，节能减排工作得到了政府越来越多的重视。政府在“十一五”期间出台了一系列的节能减排政策，社会各界也对节能减排广泛关注，当前，对节能减排的政策执行情况进行研究变成了学术界的热点问题。

节能减排作为发达国家保障国家能源安全，降低环境污染，减少温室气体排放，确保社会、经济可持续发展的重要措施，得到越来越高的重视。借鉴国外古建筑保护利用的范例，如何在国内传统建筑中植入节能技术也是一个重要课题。

1.保温系统应用

在北方传统四合院的建设中，为保持传统外观的观感，已经大量应用内保温材料（图6）。在屋面施工中也植入了保温与防水层，然后再铺装传统瓦件，效果与功能双丰收。

图6 现代合院保温系统应用

2.采光系统应用

现代建筑门窗生产企业，为适应其在传统民居的使用，开发了很多传统风格的节能门窗材料。在节能技术的支持下，仿古铝合金断桥门窗、木包铝仿古门窗（图7）、复合材料仿古门窗等大量涌现。

图7 郑州亳都项目木包铝断桥隔热门窗系统应用

3.传统材料的改进

传统建筑所采用的材料，在过去几百年都因循古制，劳动密集度高，有些材料的生产对环境污染较大。现在国家支持新技术、新材料的开发应用，传统建筑材料也在变革。例如，传统的火窑黏土瓦已经被建筑灰渣压制、废陶瓷粉等材料代替，目前作为技术含量较高的一类绿色环保建材，其不但可以实现废物的利用，同时还可起到改善环境的作用，故相比普通建材更具显著的经济和社会效益。

金属瓦的应用也是一大改进，金属瓦包括锌铝合金瓦、铜合金瓦（图8）等。金属瓦的最大特点是采用物理安装，能够大量减少水泥砂浆的使用量，可以加装保温层，既环保又节能。

图8 郑州亳都项目金属瓦与瓦当

四、结 语

传统建筑是中华五千年文明留给我们的宝贵遗产，是我国劳动人民在长期的生产生活实践中不断改进发展的技术成果。对其中所蕴含的节能技术对其进行研究整理，不仅将使我们更全面地了解传统建筑，也必将为现代建筑节能设计提供新思路。我们研究开发传统建筑的节能材料与措施，最终目的是达到古人在营造中“天人合一”的生活理念，这是建筑行业的发展方向之一。

（本文作者：张勇，山东麓泽装饰工程有限公司总工程师；徐庆迎，中建八局第二建设有限公司装饰公司副总经理。本文入编《中国民族建筑学术论文特辑2024》）

参考文献
[1]蔡晴，姚錻，黄继东. 章贡聚居［M］．北京：中国建材工业出版社，2020．
[2]李劲松。园院宅释［M］．天津：百花文艺出版社，2005．
[3]李乾郎.穿堂透壁：剖视中国经典古建筑［M］．南宁：广西师范大学出版社，2009．
[4]过汉泉，陈家俊.古建筑装折［M］．北京：中国建筑工业出版社，2006．

（本文经作者授权，中国民族建筑研究会信息宣传部整理、编辑，更多精彩内容敬请期待下期）