摘要：中庭為人們創造了舒適的近似室外空間的內部空間，但同時還具有空間大，耗能大,室內熱環境不穩定等特點。因而在中庭的設計中，應結合其自身的特點，對于不同形式，不同地區的中庭，采用不同的設計手法，使其能夠真正為人們提供一個舒適的室內活動空間。

　　關鍵詞：寒冷地區,中庭設計,中庭節能

　　1.引言

　　現代城市建筑密度的提高和建筑規模的擴展，以及現代交通工具的發展，使許多開敞空間受到大氣污染和噪聲的影響，失去了作為交往和停留的公共場所的意義。在這種狀況下，利用現代的結構技術和建筑材料，建筑師創造性地將外部空間的一部分活動內容，包含在一個有圍護結構且免受外部氣候環境影響的空間中，這就創造了一種獨特的空間形式——中庭。建筑中庭是一種古老的概念，也是一種很新穎的概念，只有在科技與生產高度發展的情況下，才有可能實現并使之完善化。

　　2. 氣候環境對中庭設計的影響

　　與建筑中庭微氣候有密切關系的外界氣候，有風、氣溫、陽光、輻射與空氣濕度等。此外，從影響建筑中庭材料的耐久性、裝修變質、腐蝕和損壞幾方面來看還要研究雨、霧、濕度、雷等氣候因素的影響。從一些鄉土建筑和原始構筑物可以看出，為了營造適于人生活的室內空間，在不采用任何耗能設備的前提下，這些建筑就能使其設計特點、構造細部與當地氣候相適應。

　　氣候對建筑的形式產生影響，建筑的形式反過來也要適應氣候對其產生的影響。對于不同氣候分區中的中庭建筑，都需要考慮保溫、隔熱、采暖、通風。但不同的地區有不同的側重點。對于寒冷地區，主要考慮冬季的保溫、采暖。

　　2.1 寒冷地區建筑中庭的設計

　　北方寒冷地區, 以北京、天津地區為例。天津地區最冷月平均溫度為-4.0oC，全年小于等于5 oC的天數為119天，夏季最熱月平均溫度為26.5 oC，冬寒夏熱。這一地區的民居形式比較典型的是四合院建筑，四周圍合，中間為天井，該地區的中庭設計和當地的民居有相似之處。

　　對于這一地區的中庭建筑設計既應滿足冬季保溫的要求，同時也應兼顧夏季防熱。因此，總體規劃時應把陽光納入中庭，防止別的建筑物遮擋。單體組合上，盡量避免西北向冷風的影響，中庭的形式上宜選用四向中庭和三向中庭。圍護結構采用密封和保溫性能好的材料，中庭的材料熱容量應根據其用途和供熱方式確定。常規間歇供熱應采用低熱容量材料，太陽輻射供熱宜采用高熱容量材料。

　　在冬季，其設計要點和嚴寒地區相同，應最大限度地爭取太陽輻射熱，成為一個高效能的被動式太陽房，同時還應有自己嚴格的保溫隔熱的特殊功能的要求，適當考慮夏季的通風、隔熱措施。例如在采光頂的內側或外側設置遮陽百葉，利用夏季和冬季太陽入射角度的不同，夏季阻止陽光的射入，冬季則將陽光引入室內。同時遮陽百葉的應用還可以防止眩光，提高入射到室內的光線的質量。

　　2.2 寒冷地區中庭的節能措施

　　由于建筑中庭的空間很大，并且一般至少有一個維護面采用玻璃等透明材料。為了取得較好的熱舒適環境，要消耗大量的能量，造成能源的浪費、環境污染和建筑維持、運行費用的提高。因此，進行中庭節能措施的探討意義重大。

　　對于寒冷地區，利用中庭的煙囪效應和溫室效應可使中庭具有一定的節能效果。如果從材料、設計、構造上進一步考慮，利用太陽能和風能等可再生能源，會取得更好的節能效益。

　　3. 結合實例分析寒冷地區中庭設計要點

　　山東交通學院圖書館位于山東省濟南市，濟南市和天津市一樣，都屬于寒冷地區。這里冬季最低的月平均氣溫僅為1.4oC，而夏季最高的月平均氣溫則高達31oC，所以建筑冬季需要采暖系統，夏季需要空調系統。

　　圖書館采用了南北朝向的布局和集中式的建筑平面，這盡可能地減少了建筑圍護結構的面積，有利于降低建筑運行中的能量損失。

　　3.1 結合功能需要設置中庭，增強自然通風

　　在圖書館平面的中部，布置著計算機檢索及目錄大廳。這里是圖書館的核心空間。它被設計成一個中庭，成為組織整個建筑氣流，增強自然通風的關鍵。根據煙囪效應的排氣原理，中庭空間層層向上收縮，在頂部成為一個條形天窗。天窗頂部連接著七個拔風口，拔風口像煙囪一樣突出在屋面之上沿著氣流熱運動的軌跡，室內不新鮮的空氣從這里排出室外。同時，根據季節的不同，還組織新鮮空氣從不同的通道進入室內。在圖書館中還設計了由南向北的新風導入系統。在溫度適宜的季節，建筑南側咖啡廳上部帶百頁的窗戶打開，建筑北側各層閱覽室的窗戶也打開，新鮮空氣分別從南、北導入室內。大部分空氣經閱覽室進入中庭，從中庭拔風口排出室外。部分空氣進咖啡廳后，經咖啡廳側墻上的四個“煙囪”，從“煙囪”頂部的四個拔風口排出室外，形成自然通風。

　　3.2 設置玻璃溫室和遮陽系統，降低能量消耗

　　一層南側的咖啡廳是個玻璃溫室，冬季進入溫室的新鮮空氣，經陽光照射蓄熱后再送到閱覽室，可減少采暖能耗。夏季，玻璃屋面，玻璃墻面上的遮陽裝置又起著防曬作用。該玻璃溫室中還設置了水體，并種植了一些熱帶植物。在夏季，水體和植物對中庭起到吸熱降溫的作用;而冬季打開屋頂的遮陽百葉，陽光進入到室內，水體又起著蓄熱的功能。除此之外，該圖書館還設計了一套遮陽系統。屋頂的遮陽隔架、屋面的綠化植被、建筑南側的冬季落葉闊葉樹，以及運用建筑自身的體量，都能為建筑遮擋陽光，起到節約夏季空調能耗的作用。

　　4. 結語

　　隨著建筑的發展和人們要求的提高，產生了中庭建筑。中庭與建筑的其它空間聯系緊密，因此中庭設計是建筑設計中的一個重要組成部分。本文通過氣候環境對中庭的影響總結出寒冷地區中庭設計的要點。總結出中庭采光頂在設計中的設計方法和應遵循的原則，為今后寒冷地區建筑中庭設計和施工提供參考。

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