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風(fēng)穿朱閣自生涼

當(dāng)40℃高溫成為夏季常態(tài)，空調(diào)成了現(xiàn)代人的“救命稻草”——在電力尚未發(fā)明的漫長(zhǎng)歲月里，如何僅憑建筑本身對(duì)抗酷暑？

從波斯高原的捕風(fēng)塔，到蘇州巷弄的過(guò)街樓；從印度宮殿的鏤空石窗，到上海天文館的智能遮陽(yáng)系統(tǒng)，這些跨越千年的建筑智慧，不僅比空調(diào)更早誕生，甚至比空調(diào)更懂如何與自然共處。

“會(huì)呼吸的建筑”如何用一磚一瓦與高溫博弈？

01

古代智慧：沒(méi)有空調(diào)的降溫奇跡

在沒(méi)有電力、沒(méi)有壓縮機(jī)的時(shí)代，古人如何僅憑建筑本身實(shí)現(xiàn)高效降溫？

1.西亞·風(fēng)塔（Windcatcher）：2000年前的“自然空調(diào)系統(tǒng)”

風(fēng)塔，一種用于建筑物的傳統(tǒng)的被動(dòng)式空氣調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。從巴基斯坦到北非的整個(gè)中東地區(qū)，這個(gè)從遠(yuǎn)古開(kāi)始建造的建筑元素隨處可見(jiàn)。

▲伊朗亞茲德古城

在建造和設(shè)計(jì)中，風(fēng)塔展示了不同的地域特征，但都執(zhí)行相似的功能，那就是用屋頂上的風(fēng)口將盛行的風(fēng)引到長(zhǎng)長(zhǎng)的風(fēng)道，一路向下為下面的房間提供換氣和冷卻風(fēng)。

▲工作原理

精妙設(shè)計(jì)：

捕風(fēng)：高聳塔身（最高達(dá)33米）捕捉高空冷風(fēng)，通過(guò)內(nèi)部垂直風(fēng)道導(dǎo)入室內(nèi)。

降溫加濕：部分風(fēng)塔連接地下坎兒井（qanat），氣流經(jīng)過(guò)水體降溫，濕度提升40%。

智能調(diào)節(jié)：塔頂可旋轉(zhuǎn)風(fēng)帽（如伊朗Dowlatabad風(fēng)塔）根據(jù)風(fēng)向自動(dòng)調(diào)整進(jìn)風(fēng)口。

▲亞茲德風(fēng)塔房斷面

2.中國(guó)南方·天井院落：煙囪效應(yīng)與微氣候調(diào)節(jié)

徽州古民居中的"天井"設(shè)計(jì)堪稱建筑藝術(shù)的瑰寶。這一獨(dú)特構(gòu)造既是對(duì)北方四合院的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化，也深深鐫刻著徽州移民社會(huì)的歷史印記。

歷史上，徽州作為重要的移民聚居地，南遷的中原士族在保留傳統(tǒng)四合院精髓的基礎(chǔ)上，因地制宜地進(jìn)行了創(chuàng)新。

▲徽州民居

從天井的設(shè)計(jì)演變中，可以看到三個(gè)顯著特點(diǎn)：

空間轉(zhuǎn)化：由水平延展的四合院轉(zhuǎn)變?yōu)榭v向延伸的天井。

功能延續(xù)：保留了傳統(tǒng)院落采光、通風(fēng)、排水的實(shí)用功能。

意境升華：通過(guò)"借景"手法，將自然元素引入室內(nèi)，創(chuàng)造出"壺中天地"的審美意境。

▲天井

降溫原理：

“四水歸堂”布局：天井四周屋檐向內(nèi)傾斜，雨水匯集中央，蒸發(fā)吸熱形成局部低溫區(qū)。

煙囪效應(yīng)：熱空氣通過(guò)天井頂部上升排出，底部吸入巷道涼風(fēng)，風(fēng)速可達(dá)0.8-1.2m/s（相當(dāng)于自然風(fēng)扇）。

材料組合：青石板地面+白灰墻+木質(zhì)格柵，白天蓄冷，夜間釋冷，使晝夜溫差穩(wěn)定在5-7℃。

3.印度·賈利屏風(fēng)：石雕藝術(shù)的科學(xué)密碼

印度地處熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季極端高溫可達(dá)50℃。

作為全球主要石材生產(chǎn)國(guó)，印度在建筑領(lǐng)域充分利用石材的高熱容特性，發(fā)展出具有本土特色的被動(dòng)式降溫系統(tǒng)——賈利屏風(fēng)。

賈利在印度語(yǔ)中意為"網(wǎng)"，指由磚、水泥、陶土或大理石等材料制成的鏤空建筑構(gòu)件。

這種技術(shù)最早可追溯至12世紀(jì)德里蘇丹國(guó)時(shí)期，并在莫臥兒王朝達(dá)到工藝巔峰，泰姬陵的大理石賈利即為典型代表。

▲賈利屏風(fēng)

賈利之所以能為空間降溫，除了減少陽(yáng)光照射，也得益于網(wǎng)格的開(kāi)口方式。

較大的開(kāi)口會(huì)面向外部，內(nèi)部開(kāi)口較小，所以當(dāng)風(fēng)吹過(guò)時(shí)，會(huì)形成壓力差，通過(guò)流動(dòng)形成涼爽的風(fēng)。

02

現(xiàn)代科技：降溫建筑的手段

在科技與設(shè)計(jì)的碰撞下，當(dāng)代建筑師不再依賴空調(diào)，而是用更智能、更可持續(xù)的方式對(duì)抗高溫。

1.新加坡·濱海盛景“立體風(fēng)廊”

濱海盛景是一個(gè)國(guó)際化的居住和辦公綜合體，它的落成促進(jìn)了各大城市，尤其是熱帶城市之間的良性交流。

這座高密度的多功能綜合體占地40萬(wàn)平方米，由四座高層建筑組成，其內(nèi)部包含一個(gè)擴(kuò)展至多層的公共空間，即“綠色之心”。

這座立體的綠洲反映出熱帶風(fēng)情所具有的多樣性特征。

▲鳥(niǎo)瞰圖

技術(shù)解析：

V字形建筑群：通過(guò)22棟塔樓的錯(cuò)位布局，形成貫穿式風(fēng)道，風(fēng)速提升。

空中綠洲：每15層設(shè)置懸挑花園，植被蒸發(fā)使氣流降溫。

智能表皮：玻璃幕墻嵌入二氧化釩（VO?）涂層，隨溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)透光率（28℃以上反射80%紅外線）。

▲“綠色之心”

2.英國(guó)·倫敦彭博大廈（Bloomberg HQ）

3.2 英畝的土地上，兩座體量如孿生水晶般并立，以一座輕盈的空中廊橋含蓄牽手。

石材、銅飾與再生鋼骨交織出低調(diào)而精致的倫敦肌理，能源、空氣、光線被精密算法編織進(jìn)每一次呼吸。

▲項(xiàng)目鳥(niǎo)瞰

技術(shù)亮點(diǎn)：

青銅鰭片外立面：5萬(wàn)塊可調(diào)節(jié)鰭片根據(jù)天氣自動(dòng)開(kāi)合，平衡采光與通風(fēng)。

水循環(huán)降溫系統(tǒng)：利用地下水循環(huán)冷卻建筑，夏季可降低室內(nèi)溫度5-8℃。

自然通風(fēng)優(yōu)化：通過(guò)中庭"煙囪效應(yīng)"實(shí)現(xiàn)零機(jī)械通風(fēng)時(shí)間達(dá)47%。

▲項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)

節(jié)能表現(xiàn)：

能耗比英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)辦公樓低70%。

獲得BREEAM Outstanding認(rèn)證（全球可持續(xù)建筑最高評(píng)級(jí)）。

2.上海天文館·螺旋遮陽(yáng)板

上海天文館的遮陽(yáng)系統(tǒng)是一套“被動(dòng)優(yōu)先＋主動(dòng)可調(diào)”的復(fù)合方案，通過(guò)形態(tài)、材料與智能控制的疊加，把“減得熱”與“用好光”同時(shí)做到極致。

▲項(xiàng)目鳥(niǎo)瞰

固定外遮陽(yáng)——“天文碟”的懸挑屋檐

主展館的倒穹頂和飛碟狀形體本身即為巨型“遮陽(yáng)傘”。

飄板出挑4–8m，夏至正午可將南立面70%以上的直射陽(yáng)光擋在室外；鋁板表面覆以高反射陶瓷涂層，二次輻射得熱再降15%。

中置百葉——“會(huì)呼吸”的雙層幕墻

雙層中空Low-e玻璃之間，懸置80mm寬鋁制百葉，葉片角度由樓宇自控系統(tǒng)根據(jù)太陽(yáng)高度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

夏季百葉關(guān)閉時(shí)，玻璃綜合遮陽(yáng)系數(shù)降到0.31，室內(nèi)照度仍能維持在300lx以上。

室內(nèi)高反射簾——“最后 10 %”的動(dòng)態(tài)補(bǔ)位

展廳頂部與側(cè)墻設(shè)置高反射率（≥0.7）織物簾，可手動(dòng)/電動(dòng)收放；

當(dāng)外遮陽(yáng)與百葉仍不足以消除眩光時(shí)，簾幕在6秒內(nèi)即可完全展開(kāi)，兼顧展品保護(hù)與觀展舒適度。

▲穹頂

導(dǎo)光管＋采光天窗——把擋掉的熱量換成“禮物”

倒穹頂中央40m采光筒與72根導(dǎo)光管，將經(jīng)過(guò)遮陽(yáng)過(guò)濾后的柔和天光引入最深30m的展區(qū)，年均可減少25%的人工照明能耗。

數(shù)字孿生優(yōu)化——遮陽(yáng)策略的“預(yù)演”

設(shè)計(jì)階段通過(guò)BIM對(duì)全年8760h的太陽(yáng)軌跡進(jìn)行模擬，精確到每一片百葉的開(kāi)啟角度；施工誤差被壓縮到3mm以內(nèi)，確保理論遮陽(yáng)效率在運(yùn)營(yíng)中不打折扣。

▲建筑弧線

結(jié)語(yǔ)

千百年來(lái)人類都在用同一把鑰匙對(duì)抗炎熱——讓風(fēng)可走、讓熱可散、讓水可蒸發(fā)。

它們形態(tài)各異，卻共享一套“零碳空調(diào)”原理：捕捉自然風(fēng)、遮蔽烈日、蒸發(fā)冷卻、蓄熱延時(shí)。

當(dāng)空調(diào)外機(jī)成為全球變暖的幫兇，這些古老的智慧正在現(xiàn)代建筑里復(fù)活——以更輕的材料、更精的算法、更美的空間，把涼爽重新交還給地球，也交還給我們自己。

資料引述：

1.《波斯建筑術(shù)語(yǔ)——風(fēng)塔 》http://www.360doc.com/content/18/0918/11/53837349_787615490.shtml

2.《徽州民居古建筑的布局與特點(diǎn) 》https://zhuanlan.zhihu.com/p/591748329

3.《高溫之下，回到過(guò)去｜如果夏日沒(méi)有空調(diào)》https://www.toutiao.com/article/7264465742630928915/

4.《濱海盛景的“綠色之心”，新加坡 / ingenhoven 》https://www.gooood.cn/the-green-heart-of-singapore-marina-one-by-ingenhoven-architects.htm

5.《彭博社歐洲新總部大樓》https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1752469729&ver=6111&signature=Fu6KgQsYYzAxKDdiUiw8VJ6zKHG2rnKTDPB77c7TGJi1xi-oyatjw*a6OsIslSPnnLrYwqmp8GLZHeuXY3ZdOzD1qCd7OY6RZh5jXpEAzv9l0XfCf*MSDJtAu0ButzMj&new=1

6.《 BIM技術(shù)在上海天文館設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用 》 http://tmjzgcxxjs.manuscripts.cn/article/doi/10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.04.02#:~:text=%E5%9B%BE,%E5%8F%82%E8%80%83%E6%96%87%E7%8C%AE%289%29

編輯| 李銘堯

責(zé)編| 李婧博

初審 | 袁兆童

終審|黃 山

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