海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造設(shè)計探究

海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造設(shè)計探究目錄引言……………1研究背景及研究對象現(xiàn)狀分析…………2（一）研究背景……………2（二）海南傳統(tǒng)民居節(jié)能現(xiàn)狀……………31.圍護結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀…………42.建筑耗能現(xiàn)狀……………5二、海南傳統(tǒng)民居存在的問題及改造原則…6（一）海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造過程中存在的問題……………61.建筑結(jié)構(gòu)限制…………6 2.室內(nèi)空間利用與舒適性不平衡…………63.技術(shù)和經(jīng)濟可行性……74.文化遺產(chǎn)保護存在問題………………75.居民意識和參與度……7（二）海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造原則…71.尊重當?shù)氐赜蛭幕?2.實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)……83.經(jīng)濟效益與環(huán)境效益并重……………84.保證科學(xué)合理性…………95.促進居民生活質(zhì)量提升…………………96.安全性原則……………9三、海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造設(shè)計策略………9（一）圍護結(jié)構(gòu)改造………101.建筑外墻改造…………102.建筑門窗改造…………103.建筑屋頂改造…………12（二）遮陽…………………13（三）通風…………………13（四）自然采光……………14（五）新能源系統(tǒng)融合……151.太陽能系統(tǒng)……………152.生物質(zhì)能系統(tǒng)——以沼氣為例………163.地道風系統(tǒng)……………174.海綿系統(tǒng)——水循環(huán)利用系統(tǒng)………17四、結(jié)束語…………………18參考文獻……………………19摘要：海南地區(qū)既有傳統(tǒng)民居建筑建設(shè)年代久、建設(shè)標準低、建筑能耗高、居住品質(zhì)低，亟待改造提升。本文從海南傳統(tǒng)民居出發(fā)，分析了其建筑特點，并引入圍護結(jié)構(gòu)，旨在探究其對能耗的影響，同時探討了新能源系統(tǒng)在傳統(tǒng)民居改造中的應(yīng)用，對于指導(dǎo)類似氣候和文化背景下的其他地區(qū)傳統(tǒng)民居的節(jié)能改造具有重要意義。關(guān)鍵詞：建筑改造；綠色建筑技術(shù)；節(jié)能減排；傳統(tǒng)民居引言隨著全球氣候變化和能源危機的日益嚴峻，節(jié)能減排、綠色低碳已成為全球發(fā)展的必然趨勢。在這樣的背景下，對傳統(tǒng)民居進行節(jié)能改造，不僅可以減少能源消耗，保護環(huán)境，還能夠保護和傳承珍貴的傳統(tǒng)文化。海南傳統(tǒng)民居因建造年代久遠，構(gòu)造老化嚴重，室內(nèi)熱環(huán)境差，且建筑能耗高，民居建筑節(jié)能改造需求迫切。為探索海南傳統(tǒng)民居的綠色節(jié)能改造方法，提高其能源使用效率和居住舒適度，從能源利用、環(huán)境保護、文化遺產(chǎn)保護、氣候適應(yīng)性和社會經(jīng)濟效益等方面展開研究，探索適合海南傳統(tǒng)民居的節(jié)能改造策略和技術(shù)，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供有益的建議和參考。本研究旨在探究海南地區(qū)傳統(tǒng)民居的節(jié)能改造設(shè)計，以期為海南乃至全國的傳統(tǒng)建筑保護和節(jié)能工作提供借鑒。一、研究背景及研究對象現(xiàn)狀分析（一）研究背景隨著我國現(xiàn)代化進程的躍進，我國對于發(fā)展方面的政策已由原本的擴張型增長轉(zhuǎn)向更為注重質(zhì)量提升。為貫徹落實“現(xiàn)代化城市”進程，推進當代城市轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2020年8月30日發(fā)布了《關(guān)于在實施城市更新行動中防止大拆大建問題的通知》。該通知提出，在城市更新之中應(yīng)該要遵循“應(yīng)留盡留”的原則，并且對城市歷史文化遺產(chǎn)需要給予充分的保護，嚴禁任何未經(jīng)國批準的拆除和破壞行為。鼓勵運用更為精微細密的“繡花”工藝，對古鎮(zhèn)、舊工廠區(qū)域、舊商業(yè)區(qū)和舊居民區(qū)等在內(nèi)的具有豐富歷史文脈性的建筑地段進行修復(fù)，并嚴格控制新建建筑的發(fā)展規(guī)模，以求保護與恢復(fù)我國傳統(tǒng)街區(qū)的特有的文化風貌。而在新時代背景下，城市更新的重點是繼承和弘揚，在繼承中發(fā)展的方式來維護歷史文化遺產(chǎn)，并優(yōu)化我國居民生活環(huán)境，重燃城市的活力，以及推動城市之中的可持續(xù)發(fā)展。面對在現(xiàn)代化、城市化進程中出現(xiàn)的傳統(tǒng)建筑逐漸遺失的現(xiàn)象，加強對傳統(tǒng)古鎮(zhèn)和建筑的保護及更新工作十分迫切。為了營造更宜居的環(huán)境、傳承寶貴的歷史文化并確保社會的長遠發(fā)展，我們必須重視并實施歷史文化遺產(chǎn)特別是傳統(tǒng)民居的保護與更新策略，這要求我們采取一系列積極有效的措施確保這些建筑得到妥善的維護和必要的現(xiàn)代化改造；建立多方參與的合作機制，完善保護機制，加強教育和宣傳，并通過合理的開發(fā)利用讓傳統(tǒng)民居在保護中煥發(fā)新的活力，因為只有這樣我們才能讓這些珍貴的歷史建筑得以妥善保存并傳承下去，為我們的后代留下寶貴的文化遺產(chǎn)，展現(xiàn)我們民族的獨特魅力和歷史底蘊。因此，傳統(tǒng)建筑的更新需求正日益增長。如何平衡傳統(tǒng)建筑與時代發(fā)展之間的矛盾，如何借現(xiàn)代技術(shù)對傳統(tǒng)建筑進行具有保護意義、經(jīng)濟效益的更新是值得思考的重要問題。在其中，圍護結(jié)構(gòu)是影響建筑能源消耗中的重要一環(huán)，在建筑運行階段，可通過更換或安裝新型材料等方法調(diào)節(jié)其熱工參數(shù)以降低建筑能耗。因此，以夏熱冬暖地區(qū)具有改造價值的住宅和商業(yè)建筑為主體，基于現(xiàn)有規(guī)范，設(shè)定不同圍護結(jié)構(gòu)，并探討其對能耗的影響程度，同時采用夏熱冬暖地區(qū)典型住宅模型，進行改造已有建筑前后的逐年能耗計算，是當今學(xué)術(shù)界對傳統(tǒng)民居節(jié)能改造的舉措。但是，大多數(shù)學(xué)者在研究老舊住宅節(jié)能改造時，主要集中在研究某個或者多個圍護結(jié)構(gòu)因素改變對建筑能耗的影響，缺乏改造圍護結(jié)構(gòu)的同時增加可再生能源利用后對建筑能耗影響的研究目前，我國住宅能耗占全國能耗十分高，住宅高能耗是導(dǎo)致我國出現(xiàn)缺電、缺水等“能源荒”局面的主要原因之一。因此，在老舊住宅節(jié)能改造中，加強如太陽能光伏等可再生能源技術(shù)的運用，對于緩解我國“能源荒”局面具有重要意義。海美麗富饒的海南是我國最年輕的省份，地處我國最南端。作為我國的南大門，它有著得天獨厚的地理條件和豐富的自然資源及人文景觀，也是我國唯一的熱帶島嶼。海南傳統(tǒng)民居建筑以海南黎族傳統(tǒng)式船型屋建筑為主，其代表了海南最原始的傳統(tǒng)式熱帶建筑，但大多數(shù)傳統(tǒng)民居已處于無人居住的狀態(tài)，對其進行現(xiàn)代化創(chuàng)新融合十分重要，同時在改造時需引入可持續(xù)化理念以及綠色建筑等理念，鑒于此，本文將從海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造設(shè)計角度進行探討。海南傳統(tǒng)民居節(jié)能現(xiàn)狀為了深入研究海南地區(qū)特有的傳統(tǒng)民居現(xiàn)狀，包括其建筑風格、圍墻和屋頂?shù)臉?gòu)造、熱效率表現(xiàn)、能源消耗情況，以及當?shù)鼐用駥τ诮ㄖ?jié)能的態(tài)度和愿意為此投入的技術(shù)成本，學(xué)生前往海南省多個縣市，對海南傳統(tǒng)民居進行了詳細的問卷調(diào)查和實地測量，其中包括海口市騎樓老街、東方市白查村、檳榔谷等地。海南傳統(tǒng)民居的建筑可以側(cè)面反映出該地區(qū)獨特的地理和氣候條件。由于海南屬于熱帶海洋性季風氣候，高溫多濕，民居的設(shè)計注重通風散熱和防潮。建筑材料主要是木材、磚塊、貝殼、石灰等，這些材料能夠適應(yīng)當?shù)爻睗竦沫h(huán)境。海南傳統(tǒng)民居的平面布局多樣，既有單進院落式也有多進院落組合。屋頂常見的形式有硬山屋頂、坡屋頂，以及獨特的馬背脊屋頂，其設(shè)計有利于快速排水，防止雨水積聚和屋頂滲漏。屋頂和屋檐常裝飾有精美的雕刻，展現(xiàn)出濃郁的民族風情。圍護結(jié)構(gòu)情況外圍護構(gòu)件是建筑隔熱的主要防線，也是其適應(yīng)氣候的重要途徑，包括外墻、屋頂和外門窗。對于圍護結(jié)構(gòu)，海南傳統(tǒng)民居的墻體厚重且大多采用半開放式設(shè)計，如增設(shè)廊道、寬敞的門廳等。這種設(shè)計不僅有助于通風，同時也為居民提供了戶外活動的空間，以此來適應(yīng)熱帶氣候下的戶外生活習慣。窗戶是海南傳統(tǒng)民居重要的通風散熱元素，通常較小且位置較高，這樣即能減少直射陽光和雨水的進入，也能保持良好的通風效果。窗格多用竹子或木頭制成，具有較好的透氣性。（Ⅰ）騎樓式建筑?？隍T樓老街是海南省一個著名的歷史文化街區(qū)，這里多數(shù)建筑建于19世紀末至20世紀初，其將的歐式建筑風格與我國傳統(tǒng)建筑風格相結(jié)合而形成了如今獨特的風格形式。騎樓的建筑結(jié)構(gòu)通常為磚混結(jié)構(gòu)，外墻多采用紅磚砌筑，具有很好的熱穩(wěn)定性和耐久性。騎樓建筑外墻上的窗戶一般較小，且位置相對比較高，這將能夠有助于降低直射陽光的面積以及雨水的進入，并且同時其也保證了比較好的通風效果。（Ⅱ）黎族船型屋黎族船型屋是海南黎族人民的一種傳統(tǒng)民居，因其外形神似倒置的船底而得名，建筑材料以竹子和茅草為主。這種形式傳統(tǒng)民居的結(jié)構(gòu)簡單，通風性能好，與海南熱帶濕潤的氣候十分契合。船型屋的屋頂通常是斜頂，覆蓋著茅草，而外墻則由竹子編織而成，這種材料的隔熱性能優(yōu)良，因此在一定程度上可以阻擋外部熱量傳導(dǎo)入室內(nèi)。（Ⅲ）檳榔谷民居檳榔谷民居的圍護材料主要為木質(zhì)，因檳榔樹皮具有很好防水及防曬性能，使其能在熱帶氣候條件下依舊能保護建筑，讓其免受雨水和陽光的侵害。外墻常以當?shù)厮a(chǎn)的檳榔樹皮為裝飾以及保護材料。除此之外，其屋頂為坡屋頂，有利于雨水排泄，而外墻上的窗戶因較大所以便于通風和采光。綜上所述，海南傳統(tǒng)民居在圍護結(jié)構(gòu)上為適應(yīng)當?shù)氐臒釒ШＱ笮约撅L氣候從建筑材料、結(jié)構(gòu)、窗戶位置等角度來因地制宜來進行設(shè)計，最終實現(xiàn)了其想要達到良好的通風、保溫和隔熱效果的目標。建筑耗能現(xiàn)狀海南傳統(tǒng)民居建筑的耗能情況與我國其他傳統(tǒng)民居存在顯著差異。海南屬于熱帶氣候，冬季溫和，沒有嚴寒的天氣，因此海南民居無需像其他地區(qū)那樣進行大量的冬季采暖。而海南民居的主要能源消耗在于炊事、生活熱水和家用電器等方面。（Ⅰ）騎樓式建筑海南騎樓式建筑在炊事上，傳統(tǒng)上可能使用炭火或柴火，但隨著現(xiàn)代化進程的到來，這些傳統(tǒng)的炊事方式正在逐漸被電磁爐、電飯煲等電器取代。因此，在能耗上主要體現(xiàn)在電器的使用，尤其是在烹飪過程中的耗能。對于熱水供應(yīng)方面，可能使用太陽能熱水器或電熱水器，同時也會帶來一定的能源消耗。（Ⅱ）黎族船型屋黎族船型屋在炊事上，傳統(tǒng)上使用的是火塘，通常會燃燒木材或農(nóng)作物殘余物。這種方式的能效相對較低，因為大部分熱量會通過屋頂散失。然而，由于海南的氣候炎熱，這種損失在一定程度上被抵消了。生活熱水方面，與海口騎樓老街民居相似，可能使用太陽能熱水器或電熱水器。（Ⅲ）檳榔谷民居而作為海南傳統(tǒng)民居另一類的檳榔谷民居，在炊事上也會使用火塘或其他簡單的廚房設(shè)施。雖說該設(shè)施的能源能效率往往會低于當下的同功用電器，不過因當?shù)乜勺鳛槿剂系馁Y源十分豐富，導(dǎo)致這種方式在某些時候甚至優(yōu)于使用現(xiàn)代設(shè)施，而在生活用水上往往會依賴太陽能熱水器亦或者通過燒水的方式獲取。因此總體來講，海南傳統(tǒng)民居的耗能情況實際受到了其獨特的地理與氣候條件以及傳統(tǒng)生活方式所影響，且伴隨著現(xiàn)代化進程的推進以及外來文化的影響，其能源使用方式在不斷變革著。截至目前，多數(shù)當?shù)鼐用駛內(nèi)愿珢凼褂卯數(shù)刭Y源及偏好傳統(tǒng)技術(shù)的運用。二、海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造過程中存在的問題及改造原則（一）海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造設(shè)計過程中面臨的問題在對海南地區(qū)傳統(tǒng)民居的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)這些民居在建筑風格和結(jié)構(gòu)特點上具有鮮明的地域特色，但同樣面臨著保護與發(fā)展之間的矛盾，多數(shù)海南傳統(tǒng)民居采用木結(jié)構(gòu)，屋頂覆蓋著瓦片，墻體多為夯土或磚石結(jié)構(gòu)，且其還具有一定的歷史文化價值。部分海南傳統(tǒng)民居已經(jīng)進行過現(xiàn)代化改造，鋪設(shè)了水泥地面以及現(xiàn)代衛(wèi)浴，些地方政府為了吸引旅游業(yè)發(fā)展也進行了一部分商業(yè)化改造，但這些改動往往忽視了對原有建筑風貌的保護，甚至破壞了其原有的文化內(nèi)涵。隨著調(diào)研的深入，發(fā)現(xiàn)部分傳統(tǒng)民居由于年久失修存在一些安全隱患，屋頂漏水、墻體開裂等問題普遍存在亟需修復(fù)，但由于資金及技術(shù)因素的缺失導(dǎo)致修復(fù)進展十分緩慢。1.建筑結(jié)構(gòu)的限制因海南當?shù)氐膫鹘y(tǒng)民居多為古老建筑，且結(jié)構(gòu)形式較為固定，改動起來不易，所以在節(jié)能改造中，需要針對建筑結(jié)構(gòu)進行部分改進，例如可以增設(shè)保溫層、調(diào)整室內(nèi)采光等，不過這些改造往往會涉及到建筑安全等方面的問題，需要慢慢斟酌考慮。2.室內(nèi)空間利用與舒適性不平衡一般來說，傳統(tǒng)民居空間布局與結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了其并不適合直接進行節(jié)能改造。如增加保溫層可能會影響居住空間的面積，而改善采光可能會受到原有窗戶位置的限制。因此，在改造過程中便需要考慮如何在保證節(jié)能效果的同時又能保持合理的空間布局及舒適性。3.技術(shù)和經(jīng)濟可行性層面面臨問題在建筑進行節(jié)能改造的過程中往往涉及到多種技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，如外墻保溫材料、高效節(jié)能設(shè)備等，但這些新技術(shù)和設(shè)備的成本較高，對傳統(tǒng)民居的居民來說存在一定的經(jīng)濟壓力，因此在節(jié)能改造中也需要細致斟酌技術(shù)的可行性與其經(jīng)濟性，根據(jù)具體資金情況來選擇較為合適的技術(shù)和設(shè)備。4.缺乏文化遺產(chǎn)保護由于海南的傳統(tǒng)民居建筑具有十分豐富的文脈性及歷史價值，在節(jié)能改造中需要充分考慮傳統(tǒng)民居的文化特點，減少對其歷史和文化價值的破壞，從而保持其獨特的歷史風貌以維護其原有的建筑風貌及文化特色。5.居民意識和參與度不足傳統(tǒng)民居的改造需要居民的積極配合參與，但因部分居民對節(jié)能改造缺乏完善認識導(dǎo)致不愿意參與其中，這給改造工作帶來了一定困難。對此需要適時的開展相關(guān)宣傳教育工作，以此提高居民的節(jié)能意識和參與度。針對上述所提到的問題，需要政府、專家學(xué)者以及當?shù)鼐用竦墓餐Γ缯c專家學(xué)者可以協(xié)商制定相應(yīng)的政策和標準，并提供相應(yīng)的支持和指導(dǎo)，推動海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造工作的順利進行。海南傳統(tǒng)民居作為當?shù)氐赜蛭幕闹匾d體，承載著海南人民世代相傳的生活智慧與符號性。但隨著現(xiàn)代化進程的加速推進和旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，導(dǎo)致當?shù)氐膫鹘y(tǒng)民居面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。許多當?shù)氐膫鹘y(tǒng)民居年久失修、保護不力或被不合理開發(fā)至逐漸消失在我們的視野中，這將是海南乃至全國地域民族文化遺產(chǎn)的重大損失。鑒于此，對海南傳統(tǒng)民居改造現(xiàn)狀進行深入探究，對于制定有效的保護措施、推動民居改造工作的健康發(fā)展以求其存在的問題和困境具有重要意義。（二）海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造原則海南傳統(tǒng)民居在歷史保護修繕時，應(yīng)著重整治現(xiàn)存的雜亂無章和環(huán)境衛(wèi)生問題，同時尊重并保留其原有的豐富生活模式。保護工程需確保歷史氛圍與建筑本身的完整性相得益彰。鑒于民居群落中歷史悠久的祖屋眾多，這里的社會關(guān)系密切，修繕工作應(yīng)優(yōu)先考慮內(nèi)部交通的流暢性，確保居民行動自如；對外立面的修復(fù)應(yīng)盡可能還原其歷史時期的風貌；對于內(nèi)部設(shè)施的更新，則要兼顧滿足現(xiàn)代生活需求與保留傳統(tǒng)特色。通過這些綜合性的修繕措施，旨在強化民居的歷史連續(xù)性，使海南的傳統(tǒng)民居成為展現(xiàn)地方文化、促進社區(qū)發(fā)展的寶貴資源。其中以海南檳榔谷為例，作為海南省著名的旅游景點和文化遺產(chǎn)地，承載了豐富的黎族和苗族文化。其獨特的傳統(tǒng)民居，以自然材料中的石頭與木材為主要建筑材料，形成了別具一格的民居風貌。然而，隨著時代變遷與當下旅游業(yè)的發(fā)展，這些傳統(tǒng)民居面臨著保護與利用的雙重挑戰(zhàn)。因此，對檳榔谷傳統(tǒng)民居進行節(jié)能改造設(shè)計，不僅是為了提高其居住的舒適性和便利性，更是為了保護這一珍貴的文化遺產(chǎn)，實現(xiàn)其可持續(xù)的旅游價值。在對海南傳統(tǒng)民居進行改造時，首先要明確的是改造的目的并不是改變海南傳統(tǒng)民居的風貌及其本質(zhì)，而是要在保護其歷史文脈的基礎(chǔ)上，借由現(xiàn)代科技與手段，對其進行必要的改造升級。因此在對海南傳統(tǒng)民居進行節(jié)能改造設(shè)計時，遵頊一些既定的原則或可以保證其實現(xiàn)。1.實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)海南地區(qū)生態(tài)完善且環(huán)境優(yōu)美、物種多樣，因此在改造時需特別注重對生態(tài)環(huán)境的保護以及保證可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)，鑒于此，可利用可再生能源，如太陽能、風能等，以此來減少對化石能源的依賴，降低碳排放量，還可實現(xiàn)雙減。其次，在建筑材料選擇上應(yīng)該優(yōu)先選擇那些能耗低、排放少以及可回收或降解的材料等必要舉措減少建筑材料對環(huán)境造成的破壞。除此之外，還需避免因過度開發(fā)和建設(shè)而造成對生態(tài)不可逆的影響。2.經(jīng)濟效益與環(huán)境效益并重在對海南傳統(tǒng)民居進行節(jié)能改造時，既要追求經(jīng)濟效益，又要注重環(huán)境效益。這便對設(shè)計師們提出了重大考驗，因為需要在保證質(zhì)量與功能性的前提下，盡量降低改造所需的成本與改造后運行費用，提高建筑的整體經(jīng)濟效益。同時也需注重實現(xiàn)及維護環(huán)境效益，對著一點而言，可以選擇采用先進技術(shù)與選用新型環(huán)保材料，降低建筑整體的能耗與碳排放量，改善環(huán)境質(zhì)量，為居住者創(chuàng)造一個舒適又健康的居住空間。3.保證科學(xué)合理性必須遵循保證科學(xué)合理性，需要設(shè)計師們充分了解當?shù)氐臍夂蛱攸c與深刻理解海南傳統(tǒng)民居的結(jié)構(gòu)與形式，根據(jù)其實際特點去選擇相適應(yīng)的技術(shù)與材料，且需要避免生搬硬套其他地區(qū)的改造經(jīng)驗，確保改造后的民居空間能夠滿足當?shù)鼐用袢粘Ｉ畹男枨蟮耐瑫r保持傳統(tǒng)建筑所蘊含的獨特魅力。4.促進居民生活質(zhì)量提升提升當?shù)鼐用裆钯|(zhì)量是海南傳統(tǒng)民居進行節(jié)能改造的出發(fā)點與落腳點。在進行改造設(shè)計時始終以當?shù)鼐用駷橹行?，注重提升傳統(tǒng)民居的舒適度是基本原則，具體可通過調(diào)整改進空間布局、增添儲物區(qū)域、優(yōu)化采光與調(diào)整通風等方式提升居住質(zhì)量，并且還可增設(shè)現(xiàn)代化設(shè)備、完善配套設(shè)施等方式，提高居住的便利性。同時也要額外注意保護居民隱私及安全，確保其在改造后的居民們能夠生活的安心舒適。5.安全性原則海南傳統(tǒng)民居存在年久失修、結(jié)構(gòu)老化等問題，倘若不予以足夠重視和解決，便容易引發(fā)安全事故。且在改造時應(yīng)要讓相應(yīng)專家對原建筑進行全面的安全評估，并對存在的安全隱患和問題采取相應(yīng)的措施。對于承重結(jié)構(gòu)嚴重受損的部分要進行更換；及時更換老化線路，完善防火、防盜等各類安全設(shè)施等，以保證改造后的民居具有足夠的安全性和穩(wěn)定性，為居民打造安全、舒適的生活空間。海南傳統(tǒng)民居節(jié)能改造設(shè)計策略海南傳統(tǒng)民居作為該地區(qū)獨特建筑符號，充分體現(xiàn)了海南人民的智慧，承載所世代相傳的情感精神。但在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的背景下，如今的傳統(tǒng)民居面臨著嚴峻的生存挑戰(zhàn)，尤其是能源問題日益突出的當下，如何對海南傳統(tǒng)民居進行節(jié)能改造，成為了一個亟待解決的問題。鑒于此，需要結(jié)合海南傳統(tǒng)民居的建筑特點與當今前沿節(jié)能技術(shù)、理論，制定出一套切實可行的節(jié)能改造設(shè)計策略。接下來，本文將詳細展開敘述如何實現(xiàn)這一策略，以期為海南乃至全國的傳統(tǒng)民居節(jié)能改造工作提供新思路。（一）圍護結(jié)構(gòu)改造1.建筑外墻改造為加強傳統(tǒng)民居的保溫性能，提高傳統(tǒng)民居冬季室內(nèi)環(huán)境的舒適度，傳統(tǒng)民居外墻可通過設(shè)置保溫層來加強其保溫效果，外墻的保溫可以結(jié)合室內(nèi)裝修進行一體化設(shè)計。對于外墻為木材的民居，還可以采用雙層木板中間夾保溫層的做法，既提升了外墻保溫性能，保留了原有建筑容貌，又不影響室內(nèi)裝修。有些傳統(tǒng)民居采用空斗墻，可以將墻體空心的部分填充保溫材料，以提升墻體保溫性能。對海南騎樓式建筑的磚混結(jié)構(gòu)而言，在改造時運用墻體保溫材料，諸如使用聚苯乙烯泡沫塑料板減少墻體傳熱損失。對外墻的保溫隔熱改造可以通過在墻體外部涂抹反光涂料，或在墻體內(nèi)部增加保溫材料減少因太陽輻射而造成熱量傳入室內(nèi)。因騎樓建筑墻體易受潮濕影響，故而在外墻上進行防水也十分重要，可通過涂抹防水涂料或者鋪設(shè)防水卷材等方式提高墻體的防水性能，預(yù)防墻體損壞與內(nèi)部結(jié)露等現(xiàn)象的發(fā)生。在確保墻體功能性后，還需考慮墻體的美觀及日后維護等問題，可對外墻進行清洗、粉刷、貼面等來恢復(fù)和保持騎樓老街的歷史風貌。黎族船型屋的節(jié)能改造應(yīng)注重其獨特的竹木結(jié)構(gòu)，保持竹墻的通風性能，同時在竹墻表面涂刷反射性涂料，減少吸熱及減少室內(nèi)外溫差導(dǎo)致的能量損失。還可在墻體表面涂刷高反射率的涂料反射陽光，減少墻體吸熱最終降低室內(nèi)溫度。也可在墻體外側(cè)種植攀緣植物或設(shè)置垂直綠化，不僅通過植物的遮擋和蒸發(fā)作用降低墻體表面溫度，減少室內(nèi)熱量，還可美化環(huán)境。又或在墻體中增設(shè)通風口，引導(dǎo)室內(nèi)外空氣流通，增加自然通風從而減少機械通風所產(chǎn)生的能耗。針對黎族船型屋地處多雨的環(huán)境，外墻改造時應(yīng)加強防水設(shè)計和排水設(shè)施，避免雨水侵入墻體造成損害，并保證墻體內(nèi)部的干燥，延長建筑物的使用壽命。2.建筑門窗改造海南傳統(tǒng)民居的門窗在美觀的同時也注重實用性。對于材料選擇上，門窗通常使用耐腐耐用的材料，如硬木、柚木這些材料能夠適應(yīng)海南潮濕環(huán)境的材料；對于結(jié)構(gòu)設(shè)計上，門窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計會針對通風和防潮的需求進行設(shè)計，直欞窗是常用的海南傳統(tǒng)民居窗戶類型，其既能保證室內(nèi)的光照，也能有效阻擋外部的濕氣；在裝飾藝術(shù)上，門窗的裝飾通常采用簡潔流暢的線條以及各種幾何圖案，如龜背紋、井字紋、套亞字紋、回形紋等紋樣，其既美觀，又具有一定的節(jié)奏與韻律感，并且門窗裝飾上往往富含文化寓意，如使用吉祥圖樣與符號，表達對美好生活的向往和祝福；在適應(yīng)性上門窗的設(shè)計為滿足氣候特點，部分傳統(tǒng)民居選擇采用圓拱造型的門窗，這樣便有助于抵抗臺風的侵襲，而架空的結(jié)構(gòu)則具有防濕防潮的功效。綜上可發(fā)現(xiàn)，海南傳統(tǒng)民居的門窗集實用性、美觀性與文化性于一身，在滿足居住的基本需求的基礎(chǔ)上還體現(xiàn)了當?shù)厝嗣竦膶徝廊の逗蜕钫軐W(xué)。對于海南騎樓式建筑，可以考慮更換為多層的中空玻璃窗戶以增強隔熱性能減少室內(nèi)冷氣的流失，然后選擇良好隔熱性能的材料制作門窗，這些材料可以有效地阻擋室外的熱量傳入室內(nèi)，從而減少空調(diào)的能耗，并提高門窗的密封性能，減少空氣滲透。隨后根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，合理布局門窗，以求實現(xiàn)最大化自然通風與采光，減少人工照明和通風設(shè)備的能耗，還可適當增大窗戶的面積以增加室內(nèi)的自然采光，同時也可滿足良好的視野與通風。最后可在門窗上安裝遮陽設(shè)施，根據(jù)需要調(diào)節(jié)進入室內(nèi)的光線和熱量，在一定程度上節(jié)省能源消耗。黎族船型屋改造要注意保護好其獨特的竹木結(jié)構(gòu)，具體舉措也可像上述所說的一樣選擇使用多中空玻璃去有效地阻擋室外的熱量進入室內(nèi)的同時減少室內(nèi)的熱量散失。還可使用密封條、密封膠等材料提高門窗的密封性能，減少空氣滲透從而降低能耗。如果可能的話，可以考慮調(diào)整門窗的位置和大小優(yōu)化自然通風和采光。之后更換自動化的門窗器件，這些器件能夠便利居民的同時節(jié)省能源。最后再在門窗周圍增設(shè)綠化，用植物遮蔭與蒸騰作用來防止建筑溫度的升高，美化環(huán)境。鑒于上述特點，門窗的節(jié)能改造主要包括兩點：提高門窗的保溫性能和提高窗戶的氣密性。提高門窗的保溫性能一方面要提高門窗框的保溫性能，即采用導(dǎo)熱率較小的窗框；另一方面可以采用雙層窗或者中空玻璃。提高窗戶氣密性有兩種方法：一種是提高窗的密閉性能，對窗框、窗扇和玻璃的間隙做密封處理，可采用壓縮性較大、質(zhì)地柔軟、耐火性較好等特點的密封條進行雙級密封；另一種是將窗框設(shè)置在墻的中部，防止窗洞口周邊內(nèi)表面溫度太低。3.建筑屋頂改造海南傳統(tǒng)民居的屋頂同樣體現(xiàn)了對當?shù)貧夂虻倪m應(yīng)。在材料選擇上屋頂通常使用天然材料，如茅草、竹木等，因為材料易于獲得，且具有良好的防潮、隔熱性能；在結(jié)構(gòu)設(shè)計上屋頂多數(shù)選用拱形或倒船形，這種屋頂可以有效抵抗臺風的侵襲，同時還有助于防濕、防瘴、防雨，如船型屋的設(shè)計靈感來源于船篷，這種造型不僅美觀，還具有一定的實用性；在文化象征上船型屋的設(shè)計象征著黎族人民的海洋文化和遷徙歷史；對于工藝技術(shù)上屋頂?shù)慕ㄔ旃に嚲?，特別是茅草鋪設(shè)技術(shù)，要求工人具有高超的手藝。同樣不難發(fā)現(xiàn)，海南傳統(tǒng)民居的屋頂設(shè)計也充分考慮了實用性和適應(yīng)性，并融入了豐富的文化元素及裝飾原色，最終形成了目前獨特的地方特色的屋頂。海南傳統(tǒng)民居的屋頂節(jié)能技術(shù)主要考慮兩方面內(nèi)容：一個是設(shè)置保溫層，提高屋頂?shù)谋匦阅?；另一個是增設(shè)吊頂。屋面保溫根據(jù)保溫層和防水層的位置不同，分為夾層保溫和內(nèi)保溫。夾層保溫是將保溫層設(shè)置于木望板和順水條、掛瓦條之間。這種設(shè)置方式能夠保證屋面保溫層不斷開，減少屋面熱橋，且不影響室內(nèi)裝修，不足之處在于改建的工程量較大，需要掀開屋頂進行處理。內(nèi)保溫是將保溫層設(shè)于椽條之下或者椽條之間。這種方式較夾層保溫方便，只需在室內(nèi)增設(shè)保溫層即可，不足之處在于影響室內(nèi)裝修。兩種保溫方式可以根據(jù)實際情況選用。在騎樓建筑的屋頂改造中，可通過在屋頂上種植植被，形成一個自然隔熱層從而減少太陽直射帶來的熱量，降低建筑物的冷卻負荷，同時也有助于雨水的回收和利用，亦或者采用高反照率的屋頂材料減少屋頂吸收的熱量，降低建筑物的溫度，隨后在可在屋頂表面增設(shè)隔熱層，使用泡沫塑料、礦物棉等材料防止熱量向建筑物內(nèi)部傳導(dǎo)，以達到降低室內(nèi)溫度的效果，至此之后在屋頂設(shè)置雨水收集系統(tǒng)收集雨水用于日常生活，這樣既可節(jié)約水資源，又能減少排水壓力。最后再在屋頂安裝太陽能熱水器或光伏發(fā)電板，提供生活所需的熱水和電力的同時充分利用可再生能源，減少對化石燃料的依賴，降低碳排放。上述具體方法也可應(yīng)用于其他海南傳統(tǒng)民居，如船型屋中。通過這些設(shè)計措施，海南傳統(tǒng)民居可進一步優(yōu)化節(jié)能效果，并為居住者提供一個健康和愉悅的生活空間。遮陽海南傳統(tǒng)民居遮陽可以通過檐廊或者走廊來遮陽，突出的檐廊或者走廊一方面在下層建筑墻壁上留下陰影，遮蔽陽光；另一方面能夠使本層房間經(jīng)過檐廊或走廊將太陽光削弱，以達到遮陽的效果。對于有天井的傳統(tǒng)民居，其天井挑檐便是最好的遮陽構(gòu)件，且其遮陽效果明顯。除此之外，傳統(tǒng)民居可以通過在室內(nèi)設(shè)置軟性的防紫外線窗簾或者懸掛的活動百葉來進行遮陽，既可以保證傳統(tǒng)民居的原貌，又可以使室內(nèi)變得美觀，而且操作簡單又方便。在騎樓建筑的針對建筑遮陽的改造中，為了適應(yīng)熱帶氣候條件，朝陽面的屋檐應(yīng)采用懸挑設(shè)計，通過物理遮陽降低熱輻射，實現(xiàn)可持續(xù)的節(jié)能建筑，在建筑周圍或屋頂種植植被，既可提供自然遮陽，降低建筑表面的溫度，也可以增加城市的綠地面積，改善生態(tài)環(huán)境。在窗戶或陽臺位置設(shè)置可調(diào)節(jié)的遮陽簾或百葉窗，根據(jù)日照強度和時間的變化，靈活調(diào)整遮陽程度，減少室內(nèi)熱量的進入。除此之外，還能屋頂建造花園，除了提供良好的隔熱效果外，還可通過植物的蒸騰作用降低屋頂表面溫度，進一步減少建筑物的熱量負荷。而對于船型屋而言，其建筑特點使其本身就具有一定的遮陽效果，例如，其高聳的屋頂和狹窄的開口可以有效地阻擋陽光直射入室，因此對于其遮陽方面的改造可選擇性采用上方騎樓建筑的方法，也可選擇不進行改造。通風天井能夠促進熱空氣上升以及補充冷空氣，還通過布置門窗洞口引導(dǎo)穿堂風，實現(xiàn)室內(nèi)外空氣交換，維持室內(nèi)溫度舒適性，因此海南傳統(tǒng)民居十分重視通風設(shè)計，利用天井作為通風的核心。而在門窗洞口的布置上海南傳統(tǒng)民居傾向在位置及大小上進行考量研究，避免特別側(cè)向洞口而造成的氣流偏斜和渦流，確保氣流均勻分布，防止室內(nèi)局部區(qū)域風速不足甚至缺乏通風。為保證其通風效果良好，部分海南傳統(tǒng)民居會通過安裝導(dǎo)流板來控制空氣流向以及在屋檐設(shè)計上增加寬度，還有利用懸窗等設(shè)計來平衡和增強室內(nèi)的氣流，以此來保障空氣的流通。除此之外，其還廣泛應(yīng)用落地窗、鏤空窗和折疊門等設(shè)計元素，亦或?qū)⑵浣M合起來進一步提高自然通風效率。對于海南騎樓式建筑通風改造而言，應(yīng)在保留其原有風貌特色的同時適當增大窗戶或重新規(guī)劃窗戶位置以提高建筑的自然通風效率，同時在屋頂上設(shè)置通風天窗或選用透光性更好的材料以增強屋頂?shù)淖匀徊晒夂屯L性能，也可選擇建筑頂部設(shè)計風塔，其能夠引導(dǎo)風力進入室內(nèi)幫助降溫，并且還能作為景觀元素增添建筑的美感，最后還可結(jié)合現(xiàn)代化新技術(shù)，安裝智能化的通風系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)外溫差與濕度自動調(diào)節(jié)通風量達到節(jié)能的效果。而對于黎族船型屋建筑的節(jié)能改造設(shè)計中，應(yīng)在保持黎族船型屋原有特色的基礎(chǔ)上，適當增設(shè)或擴大窗戶尺寸，以提高室內(nèi)外的空氣流通性，促進自然通風。雖然黎族船型屋的屋頂具有一定的通風效果，但可以通過改進屋頂結(jié)構(gòu)，例如在合適位置設(shè)置通風天窗又或采用透光性更好的材料，以此來增強屋頂?shù)淖匀徊晒馀c通風性能，也可像上方提到騎樓式建筑的改造方式，在建筑頂部設(shè)計風塔，不僅能夠引導(dǎo)風力進入室內(nèi)，幫助降溫，還能作為景觀元素增添建筑美感，并根據(jù)船型屋的文脈特點，選用具有良好透氣性的生態(tài)建筑材料，比如竹子、木材等天然材料，既能保持建筑的傳統(tǒng)風貌，又能提升建筑的通風性能，最后再結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，安裝智能化的通風系統(tǒng)，讓其根據(jù)室內(nèi)外溫差和濕度自動調(diào)節(jié)通風量，達到節(jié)能的效果。在進行海南傳統(tǒng)民居通風改造時，應(yīng)要滿足現(xiàn)代建筑技術(shù)和節(jié)能環(huán)保的要求。此外，還需注意施工過程中的安全性和對周邊環(huán)境的影響，確保施工質(zhì)量和環(huán)境保護。自然采光海南傳統(tǒng)民居的自然采光設(shè)計巧妙利用地理優(yōu)勢去布局建筑。為最大化接收陽光，通常會選擇向陽面開窗，這樣便可在冬季也能捕捉充足的陽光，同時夏季因太陽高度角較高便可以減少陽光的直射，且為提高采光效果海南民居會保持合理的窗地比，這便意味著窗戶的面積與地面面積的比例需有所均衡，通過增設(shè)窗戶數(shù)量、增大窗戶尺寸以及減少室內(nèi)空間的深度，可以有效地增加室內(nèi)的光線亮度。對于室內(nèi)裝修方面，海南傳統(tǒng)民居應(yīng)盡可能選用淺色系墻面、地面及天花板，以此來增強光線的反射效果，從而創(chuàng)造出更加明亮與舒適的室內(nèi)空間。具體應(yīng)用于各類海南傳統(tǒng)民居上，如船型屋與騎樓式建筑時可選擇采用大尺寸窗戶或天窗以最大化引入自然光線，窗戶的位置和大小也應(yīng)根據(jù)房間功能與實際朝向來確定，確保室內(nèi)光線的均勻分布，同時選用具有優(yōu)良透光性能的材料來減少光的損失，還可以考慮使用反光或折射材料的窗戶膜，增強室內(nèi)的照明效果。遮陽和調(diào)光也非常重要?？赏ㄟ^安裝百葉窗、遮陽簾或其他可調(diào)節(jié)透光率的智能玻璃等設(shè)備來控制進入室內(nèi)的光線強度和溫度。除室內(nèi)改造外，還在建筑周圍種植植物，其不僅能夠提供天然遮陽，并且還能通過樹葉的反射和折射作用，增加室內(nèi)的自然光線。最后再結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)建立智能化管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測自然采光的使用情況，提高能源利用效率與管理。通過這些設(shè)計措施，海南傳統(tǒng)民居可實現(xiàn)良好的自然采光效果，為居住者提供一個健康和愉悅的生活空間。（五）新能源系統(tǒng)融合1.太陽能系統(tǒng)太陽能系統(tǒng)是目前普遍使用的一種可再生能源利用技術(shù)，包括光電和光熱兩種。太陽能光熱是利用太陽能集熱器，收集太陽能將水加熱，并將熱水送至衛(wèi)生間、廚房使用。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，且效果良好。光電是將太陽能輻射的能量收集在光伏電池里進行光電效應(yīng)轉(zhuǎn)化后形成電能，為日常生活供電。傳統(tǒng)民居的太陽能系統(tǒng)宜結(jié)合傳統(tǒng)民居的外形進行一體化設(shè)計，如太陽能集熱板或者光伏陣列可以結(jié)合傳統(tǒng)民居的坡屋頂進行布置，設(shè)置可調(diào)節(jié)角度太陽能板，使其融于海南傳統(tǒng)民居，既達到了取熱供能的效果，又保證了美觀。對與此系統(tǒng)，海南傳統(tǒng)民居與其進行融合適配度極高，若以騎樓建筑與船型屋來舉例，可選擇在黎族船型屋與騎樓建筑的屋頂或其他適宜位置安裝太陽能光伏板，利用太陽能發(fā)電，為建筑內(nèi)部提供電力，減少對外部電網(wǎng)的依賴，并且還可將多余的電能儲存起來，反過來給電網(wǎng)供電。同時再安裝太陽能熱水器，利用太陽能的熱量加熱水，為建筑提供熱水，用于洗浴、洗衣、烹飪等日常生活需，最后結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，建立太陽能使用的智能化管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控太陽能的產(chǎn)生、存儲和利用情況，提高能源利用效率和管理水平，還可將能源用于屋頂花園的補光等。在融入太陽能系統(tǒng)時也需要滿足節(jié)能環(huán)保的要求，并且還需注意施工過程中的安全性和對周邊環(huán)境的影響，保證其施工質(zhì)量與保護環(huán)境。2.生物質(zhì)能系統(tǒng)——以沼氣為例海南傳統(tǒng)民居中，農(nóng)戶主要應(yīng)用“豬—沼—果”、“豬—沼—蔬”種植模式模式，這是一種簡易但高效的沼氣獲取及利用方式。該模式主要包括三個基本部分，分別是豬舍、沼氣池和菜園，無需額外的復(fù)雜設(shè)施便可實現(xiàn)該模式的運行，其中豬舍除了是養(yǎng)殖空間外，既能為沼氣提供原料，又能為為村民提供肉類。而產(chǎn)生的沼氣可用于烹飪和照明，沼液則作為天然肥料用于菜園，促進蔬菜生長，實現(xiàn)重復(fù)利用。除此之外，沼氣還可結(jié)合居民的生活污水處理，將生活污水中的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣的發(fā)酵原料。在更為寬泛的層面上，沼氣技術(shù)也能同海南地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)高度融合。其可根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多種需求，去建設(shè)與其相應(yīng)規(guī)模和功能的沼氣池。這些工程所產(chǎn)出的沼氣量較大，且其應(yīng)用方式多樣化，在經(jīng)凈化處理后，沼氣不僅可以用作交通燃料供當?shù)鼐用袼褂茫€可以將多余的沼氣并入電網(wǎng)發(fā)電，甚至接入天然氣管網(wǎng)，為整個農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。不過此類方法更適用于鄉(xiāng)居建筑，船型屋建筑就很適合，可在黎族船型屋附近建設(shè)沼氣池，用于收集和處理有機廢棄物，如人畜糞便、農(nóng)作物殘余等，通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，而沼氣可以作為清潔能源用于烹飪、供暖或者發(fā)電。在黎族船型屋中，可以使用沼氣作為生活能源，減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴，降低能源消耗和環(huán)境污染，對于沼氣發(fā)酵后剩余的沼渣和沼液可以作為肥料回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高土壤肥力，形成循環(huán)經(jīng)濟，最后，可結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，建立沼氣使用的智能化管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控沼氣的產(chǎn)生、存儲和利用情況，提高能源利用效率和管理水平。3.地道風系統(tǒng)地道風道是一種利用地下空間的溫度穩(wěn)定特性來調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部的溫度和空氣質(zhì)量的方法。該系統(tǒng)依據(jù)土壤全年溫度較穩(wěn)定且低于或高于外部空氣的原理，運用機械或自然風道引導(dǎo)，將經(jīng)過土壤調(diào)溫處理的空氣輸送到屋內(nèi)，以此優(yōu)化居住環(huán)境。這種系統(tǒng)特別適合海南地區(qū)庭院開闊的傳統(tǒng)民居，便于施工與維護。在樹蔭覆蓋的地方設(shè)置進氣口，能夠進一步提升節(jié)能效果，因為夏季樹蔭可以有效降低新風溫度。為了增加空氣流通量，可配合使用機械風扇。地道風系統(tǒng)不僅可以獨立運行，還可以與太陽能技術(shù)相結(jié)合，比如利用太陽能煙囪技術(shù)，構(gòu)建一個地道風與太陽能的復(fù)合通風系統(tǒng)，促進室內(nèi)空氣的自然循環(huán)，增強熱壓通風的效能。就像在騎樓式建筑中