古人的屋面結構與用材看似簡單,但傳統建筑正是發揮了這些簡單形式的最大效用,讓建筑的實用性得到了最大的發揮。
傳統建筑的上架完全符合三角形的穩定性原理,使得屋面的結構能夠穩固。另外,建筑的挑檐尺寸也經過精心設計,以北京官式建筑為例,按照太陽高度角與直射點和當地緯度差互余的公式,北京太陽高度角夏季約為76度,冬季約為27度,挑檐的尺寸能夠使得陽光照射達到某種精心設計的效果。
1、挑檐遮陽
在中國傳統建筑中,深遠的挑檐是很常見的結構,建筑物挑出的大屋檐能起有效的遮陽作用。古人利用正午太陽高度角夏季高、冬季低的特點,屋檐挑出一定寬度,可有效遮擋夏季強烈陽光曝曬,而又不致遮擋冬季溫暖陽光的進入。無論北方的傳統建筑還是南方地區的干闌式木構架建筑都有較深的挑檐,挑檐遮陽是古代最通用的建筑遮陽方式。
硬山重檐建筑,是湘鄂一些民居常見的構造,這樣既保證了室內的通風,又有利于屋頂的排水、減輕屋面積水積雪的壓力。傳統上,這些民居的二層上檐下開窗,用于二層閣樓的采光通風,而這一層樓主要用于儲存貨物或外來客商臨時住宿。
2、屋頂與天井通風
官式建筑的重檐屋頂不僅改變了建筑的高寬比,彰顯磅礴氣勢,這種極大的提高了空間高度的操作,使熱空氣得以上升遠離室內地面,并能從重檐之間的空隙中散出去,但其實重檐起初的設計的目的并不是為了加快空氣循環降低室內溫度。
民間雖一般不能有重檐,但為了提高房內的空間高度,機智的百姓們采用了閣樓的形式,前后開窗形成流動空氣降低室溫的同時還能散去空氣中的濕氣。天井的致涼原理與閣樓類似,不僅可以直接將熱空氣排出,同時還起到排雨和遮陽的作用。四水歸堂,運聚八方。
3、窗戶—遮陽板遮陽
我國很多民居窗上設有遮陽板,或者支摘窗。這種窗用木板制成,窗板向外支出起遮陽功能,可固定設置,有的遮陽板支出角度可根據實際需要調節。板下空間部分正好用來通風,且也不致阻擋視線。利用窗體自身材料及構造形式遮擋太陽輻射也是傳統民居常用的遮陽手段。臨街商居兩用的鋪面采用木制垂直轉軸長窗板,開啟時對側向光線有遮陽作用,并可通風;關閉時又能擋風避雨。
廣東地區建筑西南方向的窗戶上一般都有遮陽設施,古色古香的聯排折疊式木百葉遮陽,上有連桿使各窗葉有統一的轉動角度,有太陽時支起,晚上又成為窗蓋板,既方便遮陽又能通風采光,至今仍在使用。另外,我國各地民居中的門窗隔扇,由于格網較密,客觀上也具有較好的遮陽效果,其圖案和花紋還具有強烈的藝術表現力。
4、瓦面通風
南方很多民居是坡屋面,鋪設灰粘土瓦(俗稱布瓦屋面),美觀而且排水快,根據建筑的等級和作用,有一階式、三階式等等,多層跌落形式,既節約空間,又豐富了立面。
在民間建筑小青瓦或合瓦屋面、筒瓦屋面的布瓦工作中,一般先用木望板、葦箔等做基層,上鋪灰泥,灰泥上再鋪瓦。古人根據不同地域的氣候特點,逐漸形成了不同的布瓦形式,如單層瓦,適用于少雨地區;陰陽瓦和筒瓦,適用于夏季多雨地區;冷攤瓦和通風的灰背屋面適用于炎熱地區等等。
瓦面下的防水層一般采用天然或有機材料,不能破壞屋頂原有的結構和功能。在挑檐屋面等高跨和高低跨相交處,通常需要設置天溝,而兩個相互垂直的屋面相交處則做斜溝。斜溝和天溝應有足夠的斷面,上口寬度不宜小于50厘米,溝底應用整體性好材料做防水層,并壓入屋面瓦材或油氈下面,現代改良建筑中一般用鍍鋅鐵皮鋪于木基層上。
5、冷巷
冷巷,也稱青云巷,在嶺南長期濕熱的氣候下,通風致涼比直接遮陽、隔熱更為重要,而冷巷,正是加強自然通風的核心構件,是兩墻之間狹窄的露天通道。冷巷高而窄,極大減小了日曬時間與面積,經過這里的空氣流速會變大,風壓會降低,與冷巷接通的各房間較熱的空氣就會被帶出,較冷空氣就會進入補充,從而達到通風致涼的效果。冷巷除了有通風、采光、防火、交通的功能之外,還有排水、晾曬、栽種花木等功能,體現了嶺南傳統庭院特色。
6、連廊
我國古代園林或庭院內常見連廊,連接各建筑或庭院,其初衷是作為遮陽避雨的通道,為居住者提供便利。這種連廊一般不會做成筆直的,而是九曲十八彎的回廊,這種曲徑通幽不僅是為了好看,回廊里生成的穿堂風是真是讓人流連忘返。
連廊有外走廊、中廊、騎樓等形式,均各有一定的應用范圍。很多民居用陽臺遮陽,若把相鄰各家陽臺連接相通,則成為在窗外設置的走廊,可起遮風、蔽雨、遮陽及連通往來的作用。
福建、閩南地區客家住宅,因地處溫熱多雨、日照強烈,故以屋檐、外廊巷道貫穿全宅,內設廳堂、廂房,如此布置既有利于遮陽避雨,又有利于采光通風。我國許多園林或私家庭院內采用有遮蔽的中間走廊,連接各建筑或庭院,其初衷是在連廊下行走可免日曬雨淋,作為遮陽避雨的通道,為居住者提供便利,再配以雕花繪畫等裝飾,增加了園林的觀賞效果,使整個園林形成整體。
“天人合一”不僅是一句高蹈的哲學口號,而早已融入中國傳統社會的生活中,古建筑的營造智慧只是追求人與自然和諧相處的一處微觀體現。全面學習古建筑營造技術和建筑文化,請關注哲匠之家。