摘要
传统民居是建筑文明的重要历史见证。在历史实践的经验中，传统民居不断调整和优化建筑形式，积极利用被动式设计策略适应自然气候环境。川东北地区位于“秦岭-淮河”南北分界区域上，气候湿热，山地为主。地理和气候条件复杂，形成了青瓦粉墙、屋檐深远、空间灵活，以合院式院落为主的传统民居。 本研究首先利用气候分区理论明确川东北地区的气候特征：夏季炎热多雨，冬季寒冷，全年空气的相对湿度大。进一步借助建筑分析软件Climate Consultant和Weather Tool总结川东北地区建筑在该气候特征下的舒适范围和被动式设计技术。其次，选择典型的传统民居开展村民访谈、实地民居测绘、室内热环境测试、数值模拟和热环境评价，现代民居的数据用于对照分析。第一，实测结果表明，夏季传统民居室内温度的变化范围为22℃-33℃，日较差为11℃，现代民居的变化范围为26℃-34℃，日较差为8℃，相比之下夏季传统民居的室内热环境优于现代民居。冬季，传统民居和现代民居的室内温度在-2℃-8℃之间，均不满足室内的舒适条件。第二，提取民居原型，利用 EnergyPlus 软件模拟全年的典型民居室内热环境，模拟结果再次验证了夏季传统民居室内热环境优于现代民居，冬季两者均未达到舒适要求的观点。第三，借鉴APMV指标，对典型民居室内热环境进行现状评价。分析发现该地区夏季和过渡季节的传统民居室内热湿环境评价等级处于I级和Ⅱ级的占比约为56.55%，冬季的室内热湿环境评价等级处于Ⅲ级，占比约为43.44%。而现代民居室内热湿环境评价等级处于I级和Ⅱ级的占比只有42.46%，Ⅲ级的占比为57.53%。传统民居I级和Ⅱ级的占比大于现代民居，因此传统民居的室内热环境的舒适程度优于现代民居，说明传统民居对当地气候条件的响应更为突出。 最后，选取民居选址与布局特征、院落形式与空间设计、平面组合与设计参数、建筑材料与结构构造四个方面，试图揭示川东北地区传统民居建筑与气候响应的机理，梳理提炼传统民居的气候适应性策略。选择院落形式、檐廊布局、通风阁楼、通高设计、房间组合和房间尺度六个策略，通过控制单一变量的实验验证策略的有效性。研究结果表明，传统民居在空间设计上，对室内热环境的影响主要体现在遮阳、热缓冲和自然通风策略方面，可采用综合围合式的院落、双侧布置的檐廊空间、带通风效果的阁楼、通高设计的空间等设计手段实现。同时以多面围合的院落如四合院、紧凑的房间布局，以及低矮的房间尺度，兼顾冬季保温，抵挡冬季寒风对室内热环境的影响。 本文的研究结论和气候适应性策略总结，可为川东北地区现代乡建的室内热环境改善提供技术支撑。同时为保护川东北地区传统民居绿色营建智慧，构建生态营建体系，实现乡村建筑的可持续发展提供科学合理的理论参考。
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