维度网讯,西班牙建筑师胡安·帕切科(Juan Pacheco)提出一系列无需空调的建筑降温方案,这些方法基于热传递原理,通过建筑构造和日常管理实现室内降温。
帕切科来自帕切科合伙人建筑师事务所(Pacheco y Asociados Arquitectos),他日常与预算有限的客户打交道。他认为,理解热量如何通过辐射、传导和对流侵入后,无需空调也能实现真正的凉爽。关键在于创造压力差,使整个空气体积得到更新。这种压力差可通过在北立面低处和南立面高处各开一个口子实现,利用热空气上升的原理,气流从较凉爽区域进入,从较热区域排出,形成烟囱效应。
对于非按生物气候标准设计的住宅,帕切科提出两阶段策略。夜晚和凌晨室外空气较凉爽时,将所有窗户完全打开;白天则紧闭门窗并放下百叶窗。对于有条件的人,他建议安装太阳能热抽风机,这是一种安装在住宅最高处并通向屋顶的管道,无需电力即可运行。他总结为“夜晚通风,白天密封”。

建筑热惯性是关键原理之一。由实心砖或混凝土砌块建造的墙体升温慢、降温也慢。夜间通过通风使其冷却,白天则避免阳光直射。水磨石地面、裸露的石头墙面就像冷电池一样工作。对于无法进行结构改造的人,石材家具或实心书架也能起到类似作用。
智能遮阳檐或悬挑的几何形状取决于太阳入射角,该角度随纬度和季节变化。以马德里市(北纬40°)为例,夏季正午太阳高度角约73°,一个50厘米的悬挑可产生超过150厘米的垂直阴影,几乎覆盖整个窗户或墙面。冬季太阳高度角仅为27°,同样的悬挑使光线可水平穿过窗户直达房间深处。仅通过避免直接辐射,遮阳檐能将室内温度降低13至15°C,并在冬季为房间供暖。

朝向与室内布局对降温至关重要。在北半球,理想的朝向是:南面用于日间活动区(需防晒),北面用于夜间休息区(热稳定性好),东面用于厨房或餐厅(早晨柔和阳光),西面用于浴室或储藏室(夏季阳光最强烈)。若主立面朝西,无法改变朝向,但可调整室内布局和空间使用。对于炎热气候(如西班牙南部和东南部),北立面夏季最凉爽但冬季最冷最暗,南立面配有遮阳篷可提供最佳年均平衡,西立面问题最多,需使用垂直遮阳板如格栅、植被或独立式书架。

两种无需空调的夏季降温策略包括:第一,利用缓冲区域。朝西客厅在无遮挡立面上温度可达40-42°C,但30厘米实心砖热延迟时间为6-8小时,室内热量峰值发生在黄昏时分。解决方案是下午14:00至19:00间躲到朝北或朝东的房间,这些区域充当气候避难所。第二,通过材料和隔离形成辐射屏障。将高大的实木书架紧贴西墙,由于木材导热系数(约0.13 W/m·K)低于砖(约0.8 W/m·K),书架可中断对流和二次辐射传递,无需触碰立面即可减少热传递30-40%。

无需大施工的围护结构改进有三种方案。屋顶或露台使用白色丙烯酸或硅酸盐反射涂料,可将楼板温度降低最多20°C,楼下房间天花板可感受到5-6°C温差。花费不到20欧元的密封条和渗透密封处理,可封堵白天热空气进入和夜晚冷空气流失的缝隙。在阳台凉棚种植葡萄藤或紫藤(大花盆加支架),通过蒸腾作用可形成凉爽最多8°C的微气候。

帕切科强调,保持房子凉爽无需空调并非奇迹,真正需要的是理解辐射、对流、传导三种热流,并应用低成本解决方案:遮阳、交叉通风、夜间惯性、缓冲区域以及带空气隔层的辐射屏障。朝向不是宿命,而是一个框架,被动舒适的真实动力在于对阴影、空气和热质量的日常管理。



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