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摘要：

現(xiàn)如今，人們?cè)絹?lái)越重視工程建造過(guò)程中的建材和土地的浪費(fèi)，以及越來(lái)越惡化建筑內(nèi)外環(huán)境，創(chuàng)建適應(yīng)性建筑任務(wù)日益艱巨。隨著建筑室內(nèi)外環(huán)境對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懺絹?lái)越大，人們希望對(duì)室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行分析，以達(dá)到降低建筑能耗和提高舒適性的目的。基于此，本文結(jié)合茶館建筑對(duì)室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：

茶館；室內(nèi)外環(huán)境；設(shè)計(jì)優(yōu)化

就室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)策略而言，茶館環(huán)境不是追求表面的美麗構(gòu)成，而是希望通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化室內(nèi)外環(huán)境建設(shè)的外部環(huán)境。因此，要實(shí)現(xiàn)全面節(jié)能建筑，營(yíng)造良好的室內(nèi)外環(huán)境空間，我們需要采用被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑和建筑外部空間，被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)是指不過(guò)度依賴常規(guī)能源的消耗，而運(yùn)用自然界的力量———風(fēng)、陽(yáng)光、雨水也就是利用溫度差、壓力差濕度差等自然原理，同時(shí)配合利用生態(tài)建筑設(shè)計(jì)策略等手段來(lái)達(dá)到優(yōu)化和創(chuàng)建舒適的人居環(huán)境的技術(shù)。

1茶館室內(nèi)外環(huán)境影響因素分析

室內(nèi)外環(huán)境及人的舒適感的研究主要涉及的因素有：自然風(fēng)、太陽(yáng)輻射、空氣溫度和濕度等。每一種因素或直接或間接的對(duì)室內(nèi)外環(huán)境有很大的影響。

1.1自然風(fēng)

自然風(fēng)產(chǎn)生于大氣壓力的差異和冷、熱溫差。在攜帶能量的氣體流動(dòng)過(guò)程帶來(lái)了寒冷的轉(zhuǎn)換，通過(guò)水流改變了地球的溫度，也就是說(shuō)風(fēng)可以間接影響空氣的溫度和濕度，所以風(fēng)的氣候是一個(gè)關(guān)鍵的氣候環(huán)境是室內(nèi)和室外的極其重要的因素。在垂直方向上，由于地表和人工形成的下墊面對(duì)風(fēng)的阻力不同，形成風(fēng)速和垂直高度的正增長(zhǎng)現(xiàn)象，稱為梯度風(fēng)。梯度風(fēng)表現(xiàn)出不同的特征，根據(jù)不同的下墊面，梯度風(fēng)衰減的海洋表面是最小的，鄉(xiāng)村次之，城市最大，這是因?yàn)樘荻蕊L(fēng)的衰減與下墊面的粗糙度有關(guān)，粗糙度較小的衰減少，粗糙度大的下墊面對(duì)風(fēng)的影響就更大。

1.2太陽(yáng)輻射

人體對(duì)太陽(yáng)輻射有顯著的熱感受。在炎熱的夏天，從事戶外活動(dòng)的人盡量避免陽(yáng)光直射。在寒冷的冬天，人們希望得到更多的陽(yáng)光。但是不同地區(qū)太陽(yáng)輻射量是不同的，這主要和影響地區(qū)太陽(yáng)輻射的因素有關(guān)，因?yàn)樘?yáng)輻射量會(huì)受到如太陽(yáng)高度角、大氣透明度、地理緯度、天空云量和海拔高度等因素的影響。對(duì)于茶館區(qū)域，建筑選址與布局、建筑高度、巷道走向、下墊面類型、綠化率與水體也影響太陽(yáng)輻射。

1.3空氣溫度

氣溫是指距離地面1.5m高的空氣溫度。它既是構(gòu)成室外氣候特征的重要組成部分也是室內(nèi)外環(huán)境研究的重要因素。氣溫的變化受太陽(yáng)輻射熱、地形的覆蓋和大氣環(huán)流的影響，入射到地面的太陽(yáng)輻射量是其主要影響因素。但是太陽(yáng)輻射空氣溫度卻只是間接的影響，這是因?yàn)榭諝鈱?duì)于所有的太陽(yáng)輻射線幾乎都是透明的。所以雖然氣溫主要由區(qū)域大氣候決定，但是局部氣候還是很復(fù)雜的，因?yàn)樵谕晃恢玫臍鉁貢?huì)因?yàn)闅饬鞯牧鲃?dòng)而產(chǎn)生波動(dòng)，還會(huì)受到太陽(yáng)直接輻射和散射的遮擋情況、城市下墊面結(jié)構(gòu)和布局、下墊面材質(zhì)，綠化情況以及交通和家庭生活等人為排熱因素的影響導(dǎo)致不同位置不同垂直高度的氣溫會(huì)有一定的波動(dòng)。

1.4空氣濕度

空氣濕度表達(dá)方式多樣，如水蒸氣分壓力、絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度等，表示空氣中水蒸氣的含量。絕對(duì)濕度是指每立方米所含水蒸氣的量，相對(duì)濕度是指水在空氣中的蒸汽壓與同溫度同壓強(qiáng)下水的飽和蒸汽壓的比值，空氣的水蒸氣分壓力是指整個(gè)空氣壓力中由水蒸氣所造成的部分壓力，空氣濕度通常以相對(duì)濕度來(lái)表示。同樣的，下墊面類型、綠化與水體分布、氣候變化、季節(jié)變遷等因素會(huì)影響相對(duì)濕度的日變化。室內(nèi)外環(huán)境各影響因素之間的關(guān)系中可以看出，氣象參數(shù)與規(guī)劃設(shè)計(jì)因子之間存在的聯(lián)系，氣象參數(shù)可以直接作用于室內(nèi)外環(huán)境，也可以通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)來(lái)影響室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)從而控制室內(nèi)外環(huán)境，換句話說(shuō)建筑的規(guī)劃布局可以因氣象參數(shù)的影響有特定的變化組合。

2茶館室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)策略

2.1茶館平面設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

茶館平面功能布局普遍布置在北向，許多地方講究茶館要體積大，所以大多茶館很寬，進(jìn)深不夠。這些都是不利于茶館節(jié)能和茶客使用。茶館設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重這些方面的優(yōu)化，盡量使得各功能齊全且各功能的尺寸適宜。茶館要體現(xiàn)綠色環(huán)境面貌和文明。茶館不同于其他城市建筑，不能照搬城市茶館的平面設(shè)計(jì)，應(yīng)因地制宜，將當(dāng)?shù)夭杩偷纳盍?xí)慣、茶館設(shè)計(jì)規(guī)范和節(jié)能設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)綜合考慮進(jìn)行茶館的平面設(shè)計(jì)。

2.2茶館室外環(huán)境設(shè)計(jì)策略

茶館的室外環(huán)境其功能具有防風(fēng)雨雪、防日曬，調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度變化等功能。目前在建或以建茶館的室外環(huán)境基本是平室外環(huán)境和坡室外環(huán)境兩種形式。室外環(huán)境基本上沒(méi)有任何節(jié)能處理措施，防水也只是剛性防水。這種室外環(huán)境對(duì)于茶館室內(nèi)溫度保持是非常的不利，茶客只能消耗大量的暖氣和空調(diào)能耗去維持室內(nèi)舒適溫度，或者明明只需建兩層就可滿足生活居住要求，然而二層臥室夏季過(guò)熱、冬季過(guò)冷，導(dǎo)致加建一層，三層也只是為了滿足二層不至于過(guò)熱過(guò)冷的空架子，平時(shí)并不會(huì)使用，這樣造成建筑材料的極大浪費(fèi)。其實(shí)只需對(duì)室外環(huán)境進(jìn)行保溫隔熱設(shè)計(jì)就可避免這種不必要的浪費(fèi)。外環(huán)境熱損失占茶館維護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失的10%左右，所以室外環(huán)境室內(nèi)環(huán)境材料應(yīng)滿足防水、防水、保溫隔熱、輕質(zhì)節(jié)能等要求。利用輕質(zhì)節(jié)能材料，選擇合理的構(gòu)造做法可以同時(shí)滿足建筑節(jié)能和居住的舒適度要求。室外環(huán)境節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)低、防水性能好、具有一定抗壓強(qiáng)度且使用壽命長(zhǎng)的輕質(zhì)保溫材料作為保溫隔熱層。對(duì)于室外環(huán)境節(jié)能保溫要求，一般的做法有:正置式室外環(huán)境、倒置式室外環(huán)境、蓄水室外環(huán)境、綠化室外環(huán)境和淺色坡室外環(huán)境等。茶館保溫隔熱室外環(huán)境做法可參照正置式平室外環(huán)境，防水層設(shè)置在保溫層上。為了更好的隔熱效果，一般還會(huì)設(shè)置架空層作為隔熱層。坡室外環(huán)境可以提高茶館的美觀性，也較一般平屋面的保溫隔熱性能要好。夏季可以利用坡室外環(huán)境下的悶頂作為通風(fēng)夾層，可降溫隔熱，因此，一般不再專設(shè)隔熱層。具體做法是在兩側(cè)山墻處設(shè)置通風(fēng)口，悶頂內(nèi)的熱空氣和室外空氣產(chǎn)生對(duì)流，進(jìn)而可以降低室內(nèi)溫度。除此之外，還可以設(shè)置雙層瓦屋面，以減少熱輻射進(jìn)入室內(nèi)，將保溫層設(shè)置在防水層上，有利于保溫隔熱，且防水層不直接被太陽(yáng)暴曬，可延長(zhǎng)使用壽命。倒置式屋面是目前經(jīng)濟(jì)實(shí)用的保溫隔熱建筑技術(shù)，這樣進(jìn)行室外環(huán)境處理可以達(dá)到夏季時(shí)阻擋熱空氣滲入室內(nèi)，冬季防止室溫?cái)U(kuò)散。綜上所述，茶館室外環(huán)境最佳構(gòu)造是保溫隔熱坡室外環(huán)境。

2.3茶館室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)策略

茶館的室內(nèi)環(huán)境主要由外墻、室內(nèi)空間和門窗組成。在茶館使用過(guò)程中，室內(nèi)環(huán)境起著保溫、隔熱、隔音、防水、防火等作用。據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：茶館維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工能耗達(dá)60%以上，室內(nèi)環(huán)境的能耗占整個(gè)茶館供暖能耗的30%。而室內(nèi)環(huán)境的熱傳導(dǎo)和冷風(fēng)滲透正是導(dǎo)致能耗的主要原因，因此提高室內(nèi)環(huán)境的保溫隔熱性能就可以大大降低茶館的熱輻射和熱散失。這就要求茶館的室內(nèi)環(huán)境在建造過(guò)程中采用適宜的保溫隔熱的構(gòu)造做法，以及選取較好的保溫隔熱的材料，以減少由于室內(nèi)外溫差引起的熱傳遞，進(jìn)而減少因保持室內(nèi)舒適度而產(chǎn)生的供暖和制冷帶來(lái)的能耗。然而，由于認(rèn)識(shí)的不足以及技術(shù)條件的不足，茶館的外墻、室外環(huán)境和門窗仍采用常規(guī)做法，使得茶館室內(nèi)環(huán)境的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)限值，導(dǎo)致夏季室內(nèi)悶熱，冬季寒冷的現(xiàn)象，無(wú)法保證茶客基本的熱環(huán)境要求。因此，提高室內(nèi)環(huán)境的保溫隔熱性能是降低茶館能耗和提高茶館室內(nèi)舒適度的關(guān)鍵，這三部分應(yīng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，將這部分能耗控制到最小化。外墻是整個(gè)茶館室內(nèi)環(huán)境中所占的重量最大，所占的面積最大的部分，可以說(shuō)外墻是茶館的主要能耗之一。提高外墻保溫性能措施基本分成使用導(dǎo)熱系數(shù)較低且容重小的新型墻體材料以及墻體保溫構(gòu)造措施兩大類。適宜在茶館使用的新型墻體材料有多孔磚、空心磚等，其保溫隔熱性能優(yōu)于實(shí)心粘土磚。茶館冬季室內(nèi)溫度較低，平均氣溫低于10益，如果單一的墻體材料不能滿足其保溫效果，可在墻體構(gòu)造過(guò)程中采取保溫構(gòu)造措施。一般墻體保溫構(gòu)造有外保溫墻體、內(nèi)保溫墻體和夾心保溫墻體等，其中外保溫墻體在茶館中運(yùn)用最廣。所謂外保溫技術(shù)就是采用粘結(jié)、機(jī)械錨固、澆筑和噴涂等固定方式將保溫材料固定在墻體外側(cè)，增加墻體的熱阻值，從而達(dá)到墻體保溫的效果。內(nèi)保溫技術(shù)與外保溫的差別就是保溫材料固定在墻體內(nèi)側(cè)。夾心保溫是將保溫材料置于外墻的中間。外墻外保溫技術(shù)具有保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)茶館壽命，有利用室溫保持穩(wěn)定，有利用茶館節(jié)能改造，還不影響茶館的使用面積等優(yōu)勢(shì)，因此，外保溫技術(shù)更易于被茶客接受。夾心保溫技術(shù)具有保溫效果好，保溫材料不易被破壞，保溫材料防火要求不高等優(yōu)點(diǎn)，但它施工較復(fù)雜，且墻體整體抗震效果不佳，所以較少采用。

3結(jié)語(yǔ)

室內(nèi)外環(huán)境是局部氣候狀況與人為因素的共同作用結(jié)果，其中與室內(nèi)外環(huán)境密切相關(guān)的氣象因素有：空氣溫濕度、太陽(yáng)輻射和風(fēng)速等，因?yàn)檫@些因素的作用，會(huì)使得茶館就算處于同一氣候區(qū)，受到同樣氣候條件的影響，區(qū)域氣候仍會(huì)因此產(chǎn)生細(xì)微差別。茶館綠色設(shè)計(jì)的目的是盡力減少或者不使用主動(dòng)手段調(diào)控適宜環(huán)境，如減少供熱、通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備的使用，能有效的緩解室外熱效應(yīng)，并締造高品質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境，該策略重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是：以當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳛橐罁?jù)；充分考慮建筑功能和形式適應(yīng)性的要求；遵循茶館形式布局、茶館環(huán)境與當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境相適宜的基本原則等。良好室內(nèi)外環(huán)境的構(gòu)建不應(yīng)只是在城鎮(zhèn)規(guī)劃中才得到重視，在茶館設(shè)計(jì)與建設(shè)中也有廣闊的應(yīng)用前景。

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作者:董磊 鄭丹 單位:河北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院