浙江理工大学 建筑工程学院 董 兆 高海伦 梅博涵 文 强
摘要：介绍台达杯竞赛获奖作品“风·巷”的设计构思。方案的主要创意在于运用了泉州民居为适应地区气候而采用的“冷巷”、“天井”等被动式生态设计原理，并巧妙地融入到了现代空间形态设计中，和现代生态节能技术相结合，同时充分考虑了老年人的行为需求，创造出适宜于老年人颐养的绿色、低碳、健康的生态颐养服务中心。
关键词：风·巷 冷巷 遮阳通风 被动式生态技术
中图分类号：TU8 文献标识码：Ａ
文章编号：1003-0069(2017)08-0071-03
Abstract：The paper introduces the design concept of WIND· LANE, which is an awarded-winning work of 2017 Delta-cup International Solar Building Design Competition. The main idea of the design lies in the application of passive eco-design principles used in Quanzhou residential adapting to the regional climate such as cold lane and patio. It incorporates the principles into the design of modern space forms, combined with modern ecological energy saving technology. Meanwhile, the behavioral needs of the elderly are fully taken into account. The design establishes a green, low-carbon and healthy ecological maintenance service center which is suitable for the elderly.
Keywords：WIND· LANE, cold lane, sun-shading, ventilation, passive ecological technology
一、项目概况
2017年台达杯国际太阳能建筑设计竞赛的主题为“阳光· 颐养”，这次竞赛选取了福建泉州和陕西西安两个赛题，强调通过合适的建筑设计手法，整合适宜的可再生能源技术，使太阳能为建筑带来永续的能源，让建筑为老人创造健康、舒适、安全、便利、绿色的新生活。本方案选取的是福建泉州地块，位于泉州市德化县雷峰镇印象园生态园内，地处园区西部主要入口处。建设用地场地为平地，交通便利，周边自然环境优越。
二、构思来源—地区生态技术分析
（一）气候分析
项目所在地泉州德化县位于闽中屋脊戴云山区，全县地势较高，地貌以山为主，属于亚热带海洋性季风气候，其气候特点是冬季较为温和，较少出现严寒和破坏性低温，夏季较为炎热且多雨湿度大。因此从生态颐养服务中心的建筑设计主要解决遮阳、防潮、通风等问题（如图1－4）。
（二）地区技术
经过前期的调研考察发现，泉州本土传统民居为适应亚热带海洋性季风气候而自发产生的被动式低技术生态手法很好地解决了遮阳、防潮和通风问题（如图5）。当地民居建筑群体布局紧凑，建筑密度较大，避免了阳光直射；而民居建筑卧室地面通常架空防潮处理，并常设阁楼用来作为日用品储藏空间；另外，这些传统民居房间进深通常较大，出檐较深，在房屋的前后左右都设有小天井和“冷巷”来加强空气流通，形成了“手巾寮”（如图6）和“官式大厝”（如图7）两种民居形式。
（三）传统生态技术的现代演绎
“手巾寮”和“官式大厝”两种传统民居布局形式通过天井和冷巷的巧妙设置，配合适宜的开窗方式和底层架空处理，有效地抵御了当地夏季湿热的不良气候环境，通过低技术被动式生态技术手段造就了舒适的居住环境，减少了大量的建筑能耗。本项目的设计灵感正是基于这些泉州传统民居的被动式设计理念，并利用文丘里效应的生态设计原理，通过与现代绿色建筑设计手法相互结合，很好地在现代建筑空间形态中对传统生态技术和手法进行了时代的诠释和重新演绎（如图8－10）。
三、被动式生态设计构思——风·巷
（一）风·巷的生态策略
设计中对颐养服务中心现代空间形态进行设计的同时，积极运用被动式生态手段来实现可持续绿色建筑的设计，尤其是对“冷巷”、“天井”等地区传统生态技术进行当代的演绎，使之适宜现代建筑功能空间的需求，并巧妙地解决了建筑遮阳、通风、保温等生态问题。
1. 遮阳：在本项目设计中借鉴了“冷巷”的地区生态技术，设置了4条主要巷道。高而窄的巷道使得只有少量的夏季太阳辐射能够直接射入到巷墙体内表面和地面（如图11），从而巷道得热量少，由巷墙体和巷道地面向空气中发散的辐射热也大量减少，因此在夏季巷道的温度相对较低。另外，设计中在巷道顶部设置了可旋转的百叶天窗，这些百叶会随着太阳高度角的变化而自动旋转相应的角度，尽可能将强烈的太阳光进行反射，最大可能地减少了直射入巷道内的太阳辐射（如图12）。
2. 通风：依据泉州闷热潮湿的亚热带海洋性季风气候的特点，舒适的建筑室内热环境不仅需要遮阳隔热，更重要的是加强通风，自然地带走室内多余的热量和湿气。在设计中运用了热压通风和风压通风原理，通过天井和冷巷的设置，借助文丘里效应来加强建筑的自然通风。
（1）热压通风：在夏季建筑的室内外存在较大的温度差，由于巷道中空气密度不均匀，热空气密度较小向上升，并通过开启的天窗流到室外，同时与巷道相邻空间的冷空气通过窗户补充进来，形成热压通风。这样即使在外界无风的情况下，建筑依然能够通过热压通风来降温除湿。
（2） 风压通风：设计中根据软件模拟计算得出建筑的最佳朝向为东偏南，东偏南朝向使得该地区的夏季主导风较容易进入巷道，形成顺应巷道方向的穿堂风，由于风压的作用，巷道两侧房间内的空气
通过窗洞被“压入”到冷巷中，从而形成垂直于巷道方向的横向通风。同时在细部设计中应用了文丘里效应，把巷道设计为两头宽中间窄，由于在窄处气压较低产生吸附作用，加强了横向通风（如图13-14）。
3. 保温隔热：设计中巷道的墙体采用的是墙体夹心保温，有效防止了外界因素破坏保温材料，由于墙体的热稳定性随着墙体厚度的增加而增加，同时墙体的导热系数随之减小，因此墙体材料采用了300mm厚的钢筋混凝土。钢筋混凝土材料的蓄热系数为17.06W/（㎡· K）,和其他材料相比，其蓄热系数较高，在夏季时，墙体吸收积蓄了大量太阳辐射热，墙体表面的温度波动小 ，巷道内温度波动也随之减小。
（二）风·巷的空间形态设计
风巷除了要有效地满足建筑的生态节能需求，同时还要满足人性化现代建筑空间的塑造，结合老年人使用群体的行为心理进行人性化的设计，打造场所精神。
1. 行为需求维度的共享公共空间：生态颐养中心的设计不仅考虑了老年人的生理需求（如图15），还考虑到老年人的心理需求。只有当两者都满足，老人才能健康快乐地安度晚年。设计中通过巷道隔断形成适宜老人交往的8到10人组团赋予其交往娱乐空间满足其心理需求。通过遮阳、通风、隔热等生态手段处理的风巷空间具备较好的热舒适性，适合老年人休闲娱乐。而这种半开敞的巷道空间形态相对比较小，空间属性体现出宜人的尺度感和内聚性，塑造一种亲切的归属感，同时具有较好的私密性。
2. 交通组织空间：风·巷作为线性空间，其特有的导向性有效地组织着其他功能空间的衔接和转换。巷道内的楼梯和走廊联系着建筑内水平和垂直两个维度的功能，合理组织着居住生活用房、医疗保健用房、公共活动用房和管理服务用房等功能房间（如图16-18）。
四、其他生态设计策略
设计中不仅巧妙地运用了泉州当地被动式生态设计原理，还运用了多种现代生态节能技术，例如：具有适宜位置的太阳能板的安放，具有生态功能的开窗方式及其构造的研究以及地区材料的运用等，以达到节能、节地、节材的目的。
（一） 太阳能的利用
项目中在适宜的位置采用了太阳能集热板和太阳能光伏电板两种太阳能板，为达到更好的太阳能利用效果，太阳能板的安放角度定为30°左右。太阳能集热板通过集热加热冷水提供了生活用热水，太阳能光伏电板把太阳能有效的转换成电能（如图19）。
（二）开窗方式及细部构造
为满足不同的通风需求，房间的窗户采用中悬式威卢斯克窗，其有三种开窗模式1.换气式：窗户在锁闭的状态下依然能保证室内外的换气，适用于夜晚（如图20）。2.微开式：30°悬停状态下的窗户解决1至2米范围内的通风（如图21）。3.全开式：60°悬停状态下的窗户解决3至4米范围内的通风（如图22）。在窗户构造方面，巷道的外窗采用单面镀膜的low-e中空玻璃和钢化玻璃相结合，在夏季减少热量进入室内。
（三）地区材料的运用
泉州当地盛产红砖，其坚固、防水、耐磨的特性与当地气候相适应，深受泉州人民的喜爱。设计中采用了红砖这种地区材料作为主要立面材料，本土材料的运用也使在颐养中心生活的老人更具有归属感（如图23-24）。
总结
“手巾寮”和“官式大厝”两种泉州传统民居在历史的发展过程中，其空间特点，建筑形态以及建造细节都已经与当地的自然环境相适应，对这种传统的地区建造技术进行当代的演绎和运用十分必要。在这次台达杯国际太阳能建筑设计竞赛中，“风·巷”的创意将泉州传统民居的被动式生态技术与现代生态节能技术相结合，设计出绿色、健康的生态颐养服务中心。在未来的绿色建筑设计中，都应该积极地汲取本地传统民居中的生态设计理念和技术，并巧妙地将其融入到当代建筑设计中，运用现代建筑设计语言实现对传统民居生态技术全新的诠释，让其在绿色可持续建筑设计中发挥新的作用。
参考文献
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