摘要：可呼吸的建筑不是一種建筑風格,它注重的是節約建筑使用過程中的能源消耗,盡可能的創造自然通風的條件,改善室內的熱環境。其目標是既節約能耗,又滿足人接近自然的需要。這是一種生態型建筑,這一類建筑的實踐對象既有大型公共建筑,也有居住建筑。歸納起來，建筑的自由呼吸形式可通過三種形式實現：可呼吸的建筑表皮、可呼吸的中庭，可呼吸的捕風器。
　　關鍵詞：建筑，生態，可呼吸，表皮，中庭，捕風器
　　
　　隨著2010年中國上海世博會的揭幕，各國場館一一登臺亮相。像往年一樣，世博建筑都充分融入了節能減排的理念。從各國場館設計中，“建筑會呼吸”作為一個節能元素，已經成為新世紀節能建筑一個越來越重要的特征。
　　20世紀開始出現的全球性氣溫變暖,在今天已日趨明顯。面對其所帶來的生態危機,人們越來越意識到保護自然環境和節約能源的必要性。建筑師有責任關注節約能源和滿足能源需求的諸多可能性。
　　從1963年美國普林斯頓大學出版社出版《設計結合氣候》至今,在生態建筑的實踐中,設計結合氣候,注重建筑與環境的整體性,將建筑作為自然的一部分來順應整體,對風能等自然氣候要素的利用已演化為建筑能源構想中不容忽視的重心。可呼吸建筑就是在這種背景下產生的,其實踐過程越來越多地引起人們的關注。
　　可呼吸的建筑不是一種建筑風格,它注重的是節約建筑使用過程中的能源消耗,盡可能的創造自然通風的條件,改善室內的熱環境。其目標是既節約能耗,又滿足人接近自然的需要。這是一種生態型建筑,這一類建筑的實踐對象既有大型公共建筑,也有居住建筑。歸納起來，建筑的自由呼吸形式可通過三種形式實現：可呼吸的建筑表皮、可呼吸的中庭，可呼吸的捕風器。
　　(一) 可呼吸的建筑表皮
　　這種建筑表皮又可分為兩種形式：雙層表皮與普通其它表皮形式。
　　1. 使建筑自由呼吸的“雙層表皮”。
　　用構造的方式,在外圍護結構的外層覆蓋一層輕質材料制作的通風隔熱層或設置隔熱板,并在兩者之間流出一定厚度的空氣間層,當太陽照射時,溫度升高,熱空氣自然上升,形成冷熱空氣的對流,把空氣排出去,這種做法有利于隔熱降溫,對保證室內溫度有一定作用。
　　高技術實踐雙層表皮是一種積極運用當代“高技術”來提高建筑的能源使用效率、營造宜人的建筑環境,利用高技術手段去完成人與自然的和諧的透明外圍護結構。在建筑物實際墻面外0.5m～1.0m左右處,再加一層玻璃墻面,構成一個讓空氣由下往上流動的空間。在冬季,白天陽光透過玻璃使兩墻面間的空氣溫度升高,此空間一來可以隔絕室內空間與室外冷空氣的直接接觸,二來可以利用內側墻面上的窗戶開關,控制此熱流傳入室內的量,以視需求調節室內的溫度。在夏季,則利用外側玻璃立面上的空氣孔(冬季是關閉的),帶走熱氣,使空氣溫度降低。同時可以在此空間內裝置窗簾、百葉窗等遮陽設施,以阻止陽光的曝曬。外墻玻璃的內外側,可以用不同材料處理,并設置裝置使玻璃板轉動,讓它在冬季和夏季各以不同材料面向陽光,以加強或降低對光熱的吸收。
　　雙層表皮的優點在于它可以降低空調的成本——利用陽光(冬天)與自然通風(夏天)效果,以自然能源的使用降低機械空調的成本;還可以防止強風或壞天氣對高樓建筑開窗的影響可以自由通風,而不依賴天氣的影響或影響極小。
　　以幕墻結構為例，幕墻可以分為例，可以分為四種通風形式：
　　1) 風式雙幕墻結構。雙幕墻由內層的中空玻璃幕墻、外層的單層玻璃及中間的通風空腔組成，空腔由建筑底層延伸至屋頂，底部敞開，頂部設有電動百葉風口。夏季，百葉打開，促進腔內空氣自然對流，降低幕墻表面溫度。冬季，百葉關閉，形成一種溫室效應，以提高幕墻表面溫度。
　　2) 外循環呼吸幕墻。幕墻外立面設有進風和排風裝置，在位于室內和室外之間，有一個相對封閉的過渡空間，空氣由下部進風口進入，由上部排風口排出，空氣處于經常流動之中，熱量也隨之在這空間中流動。
　　3) 內循環呼吸幕墻。為進行室內換氣，設置專門的新風口。由于進風與排風是室內空氣，熱通道內溫度與室內基本相同，通過通道溫室效應獲得太陽能補充室內取暖，這就大大節省了冬季取暖能耗。由于不與外界進行通風可以免除室外環境污染對室內空氣質量的影響。外幕墻封閉，室內的溫濕度等容易控制，可以充分保證室內恒定的、優良的使用環境。
　　4) 混合式呼吸幕墻混合式采用的是內循環和外通風相結合的一種模式，以內循環為基礎，配置一套對外通風的取風口，它結合了內循環的優點又兼顧了建筑外通風的要求。
　　不同類型的雙層皮玻璃幕墻適用于不同氣候特點的地區及不同的建筑。
　　2. 其它表皮形式
　　1) 墻面鏤空設計，使建筑自然呼吸，并加強防雨與隔聲效果。
　　2) 墻面迎合風向的設計，設置通風口。
　　3) 屋頂采用桁架系統,上面覆以鋁板等材質,下側的弦桿用板條和水泥抹灰,形成了一個可自然循環的通風雙層。空氣通過屋頂兩頭的網格進入,從女兒墻的出口和屋頂中心的煙囪排出去,中空部分可以隔熱,側面用網格封口,可使空氣通過。
　　(二) 可呼吸的生態中庭
　　一般而言，中庭帶來較好的自然采光，同時也帶來了溫室效應，也可加劇煙囪效應，使自然通風加強。干熱氣候下利用空氣熱動力學原理蒸發制冷,產生了以水院和綠蔭院為中心的自然空調系統的空間構成。由于熱壓力差形成的空氣運動,干熱空氣進入封閉庭院,掠過水體和綠蔭,得到了良好的降溫、加濕和凈化,因此庭院和室內環境涼爽適宜。因此，庭院上升開敞的空間與室內空間相通，既可滿足室內光線的需求，又可增強了建筑內部的通風效果。另外
　　在西向主入口庭院一側采用一面大尺度的防曬墻。在炎熱季節,可以最大限度地遮擋西曬的直射陽光,同時,防曬墻與建筑主體之間具有較強的拔風作用,利于室內外空氣的互動。
　　(三) 可呼吸的捕風器
　　即使建筑捕捉風的“煙囪效應。
　　過于依賴空調創造人工環境的做法,導致大氣臭氧層的破壞。“空調病”會使人的身體健康受到傷害。自然通風系統充分利用自然能源,運用熱力學原理,通過建筑剖面、構造設計,減少室外氣候對室內環境的影響程度,可以創造舒適的物理小環境。
　　印度建筑師查爾斯•柯利亞提出的“形式追求氣候”設計理論,從對傳統建筑的分析入手,通過對日照和氣候的深入研究,發展了一系列適應氣候的設計策略。他的管式住宅特別適合炎熱干燥氣候條件,不使用空調便可創造舒適的室內熱環境:利用建筑物的中央部分作為通風管道,可以從布置在周圍的主空間拔風,促使室內空氣的流動。它利用煙囪效應的原理緩解了大進深建筑在采光、通風方面的矛盾。
　　結語
　　“可呼吸建筑”在技術上有兩種趨勢:
　　1)結合當代高新技術,通過智能化的建筑設備調節和管理,實現對自然氣候要素的進一步利用。如德國的蓋茨總部大樓,將氣候要素的利用與建筑智能技術相結合。增進了建筑對自然氣候因素的利用程度。
　　2)利用建筑傳統技術、中低技術手段,通過對日照、通風等環境氣候因素的因勢利導,營造良好的建筑微氣候環境的中低技術。如柯里亞的“管式住宅”的空間模式。
　　無論是利用高技術,還是中低技術,可呼吸建筑都不是一種設計風格、一種造型游戲,它是依賴科學分析和技術手段才能實現的綜合系統工程,是新世紀實現建筑節能減排的重要手段。
　　
　　參考資料：
　　【1】 李華東.高技術生態建筑[M].天津：天津大學出版社，2002
　　【2】 李保峰.雙層皮玻璃幕墻研究[J].建筑學報，2001，（11）：28-31
　　【3】 李鋼.李保峰.從“表皮”到“腔體器官”[J].建筑學報，2004,（3）；51-53
　　【4】 東南大學建筑分院.綠色建筑與建筑技術[M].北京：中國建工出版社.2006.