业主：义乌市文化广电新闻出版局

建设地点：浙江省义乌市赤岸镇神坛村

建筑设计：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司麟和建筑工作室

主持建筑师：李麟学

设计团队：吴杰、刘旸、周凯锋、汪颖、姜咏茜、单云翔、何美婷

建筑面积：3 375m²

设计时间：2017.05～2019.09

世界能源问题和气候危机的出现，亟需建筑设计策略、技术、结构以及管理方法的实质性变革。布鲁诺·拉图尔（Bruno Latour）认为，“技术—环境—文化”在当代社会凝结成一个巨大的整体，呈现出复杂的、纠结待解的状态^[1]。面对严重的能源问题，建筑师们不得不开始反思能量观在建筑中的地位，研究建筑如何实现高性能低能耗的问题。

保罗·奥利弗（Paul Oliver）认为，当今超过90%的建筑都是由那些真正使用它的人所设计的^[2]。因此，本文将从世界上大范围存在的乡土建筑出发，以我国浙江中部地区的乡土村落——义乌神坛村雪峰文学馆的设计和建造为例，对传统乡土建筑与当代乡土建筑的气候适应性特征进行分析研究，试图以气候能量的观点，提出一种基于乡土建筑气候适应性的建筑设计系统论。

中国传统民居，经由千百年的不断试错，由深谙当地资源、气候、技术的当地工匠建造而成，其中体现的关注气候的设计策略在当今这个时代已逐渐被忽视^[3]。传统乡土建筑与当代乡土建筑既有区别又有联系。传统乡土建筑中，往往展现出一种把建筑融入自然环境中的才能，它们没有采取那种竭力征服自然的行为，而是乐于接受气候的反复无常与地形的挑战^[4]。当代乡土建筑则是在回应本地传统的基础上，对当地的经验进行转译与升级，转变为与当前人们生活模式相符合的设计^[5]。

乡土建筑传统智慧的回溯，也引发了建筑学者对全球各个区域的乡土建筑文化的重新认识。迄今为止，最广博的文献要数《世界乡土建筑百科全书》（Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World)^[6]，其中包括大量气候和文化的“乡土回应”。在气候作为影响因素的研究中，英国建筑理论家阿摩斯·拉普卜特（Amos Rapoport）以人类学、人文地理学为基础^[7]，提出“气候适应性量度”；埃及建筑师哈桑·法赛强调乡土建筑受包含气候因素在内的多重因素影响^[8,9]。本文将会更进一步讨论在乡土建筑气候适应性设计方法中，气候作为重要但非决定性因素的影响作用。

从能量流动出发的自然系统构建，是应对当今资源短缺、环境污染、建筑与城市地域性缺失等问题的一种积极探索^[10]。建筑气候适应性是从人体舒适度出发，根据所处环境的气候特性，在规划布局、空间组织、选材与建造等方面提出的适应性应对策略。

过去，建造人类的庇护所往往离不开对气候的考虑。而现在，在建筑设计初期就要讨论对建筑影响最为重要的热、湿、风、光等气候参数，以及它们是如何与人和建筑相互作用的。研究气候要素对乡土建筑形态的影响有很多方法，如通过复合不同气候分区和文化分区从而划分出乡土分区，并从中提取一些有代表性的乡土建筑特征进行了大量的计算机能量模拟，从而确定最优建造方式^[11]。

在对具体气候要素进行研究和分析之前，需了解全球气候分区^[12]，这有助于进一步确立特定环境设计的优选项。较为广泛和精确的气候分区方法，是由德国气候学家弗拉迪米尔·柯本（Wladimir Köppen）创立的根据温度、湿度和植被类型进行划分的Köppen气候分区，即分为热带区、干旱区、温带区、降雪区及极地区五大类（图1）。本研究所涉及的义乌雪峰文学馆位于亚热带季风性湿润气候，对应Köppen气候分区中的Cfa。

义乌地处丘陵地带，有许多缓坡溪流，地形特征相对复杂，气候温和湿润，四季分明，年平均气温在17℃左右，平均气温以七月最高为29.3℃，一月气温最低为4.2℃，全年一般不低于-4℃（图2）。

义乌民居大多散落在山麓和河岸上，本案例基地位于义乌市南部的神坛村，距城区29km。清时属双林乡廿六都（图3）。神坛村地处半山区，北、西、南三面环山，村落地形似坛子。村前有一条源于八宝山的小溪淙淙流过，隔溪是一畈平坦广阔的水田，一条公路直达赤岸，与县道相通。

九间头作为居住建筑的细胞单元，是浙中院落式乡土民居最具代表性的开间组合方式。其是由三面房屋一面墙组成的三合院落式民居，平面布局呈U形，庭院广阔方正，正屋三开间居中，两边各为两开间的厢房。经进一步演变还发展成了十三间头、十八间头甚至二十四间头等形式。神坛村冯雪峰故居是典型的九间头布局，这也成为雪峰文学馆设计理念中的基本原型。

为了进一步对当地气候环境做出响应，需深入了解当地传统民居的环境性能特征，包括通风情况、热环境舒适性和光照。因此对村落中较为典型的冯雪峰故居进行连续测试，测试情况如表1所示。

空气交换和自然通风是影响乡土民居舒适度的关键^[11]。乡土建筑的朝向和设计一定程度上可以降低风的负面影响，并通过促进通风和维持建筑结构坚固等进一步增强其积极影响。风速决定了气流的聚集与分散，所谓“山聚气，水藏风”，房子应背山面水，地形应前低后高，并且坐北向南。而对故居的风速测试发现，同一时间段，风速由大到小依次为：正厅、门厅、二层廊道、二层室内、一层室内、天井。天井处风速与室外风速接近，其余测点的风速都相对较高（图4）。由此可见，故居遵循传统坐北朝南的格局，在白天时充分利用了当地的山谷风进行自然通风。

温度同样是室内外气候感知的重要因素，与建筑的界面设计息息相关。然而，温度也受到其他两个重要的气候参数——湿度和风的影响。当有建筑界面作为与外部的屏障时，人体与室内外环境的热交换是相互恒定的，而热量的得失密切关系到人的舒适度、建筑能耗，甚至全球的气候状况。

在较温暖的气候环境下，不需要采暖，一般单独的空间结构会建造较高的屋顶，以使得空气分层。由图5的热成像可见，天井作为民居室内外气候的“调节器”，其温度变化较为迟缓，由于测试在冬季，可以观察到天井作为蓄热器为傍晚的建筑室内提供热量。这种温度调节效应也体现在乡土建筑的屋檐上，在炎热的气候环境中，屋檐经常会出现在非厚质墙体的民居中，这在某种程度上说明屋檐会发挥一定的隔热降温的作用。

从气候适应性的角度分析实测数据发现，建筑石材屋面在冬季能够接受到更多的热辐射。如图6，在18:00时屋顶的温度为-1.2°C，墙体的表面温度为-5.3°C，屋顶表面温度明显高于墙体，并且其高蓄热性使得空间的恒温性更强；庭院空间在接近正午时能够受到太阳直射，对正厅和门厅及一层室内温度的提升起较大作用，同时对室内空气流通与空气质量的调节也有裨益；双小窗的设计在夏季能够对流通风，在冬季也能够实现较好的保温隔热。

响应气候的建筑设计观强调对自然和气候的利用，从人体自身的舒适性出发，综合考虑具体地区不同气候因素对建筑设计产生的影响。其关键是研究建筑形式如何高效地组织城市或乡村、建筑、气候、环境的相互关系以及自身系统内部各个子系统之间的能量流动。图7表现了建筑气候响应设计的系统路线图，在这个过程中需要将建筑放在一个更广泛的开放系统中进行讨论，作为一个整体的“自然—能量协调系统”来弥补技术与设计之间的疏离。

从时间维度和空间维度可以将建筑气候响应设计划分为三个层面：宏观层面，城市尺度下的气候环境对建筑布局、选址、空间形态构成、群体组合方式等方面的影响；中观层面，建筑本体下的室外微气候与建筑单体外部的空间形态构成、室内空间构成之间的相互影响；微观层面，材料角度的构造处理和材料选用对于室内外微气候的响应。三个层面均试图从热力学、风、能量等角度对气候做出响应，并尝试将气候与大气环境作为主要设计因素。

雪峰文学馆位于神坛村西北角的后山山坳，紧邻一条蜿蜒陡峭的山路，地块内及周边现状为乡间田野山林，没有其他建筑物，这也为文学馆的风貌设计整合增加了难度。文学馆地块北侧倚靠缓坡山丘，南邻乡村山路及水塘，整体地势北高南低，和村落一致（图8）。地块与外侧的主要连接方式为南侧的乡村道路，道路向东一直延伸到神坛村中，并与村落的各个片区和景观节点相连。

本项目采用结合实测的乡土建筑气候响应设计方法，首先通过对聚落与当地实体民居的温度、湿度、风速和热成像等测绘与软件模拟，了解传统乡土民居中针对气候的优势点和建筑特征，然后将其转译到雪峰文学馆的设计中，最后对其进行软件模拟验证。

在义乌雪峰文学馆的建筑设计中，不仅借鉴了当地民居院落布局，还遵循了当地建筑对气候与自然环境响应的规律。文学馆的设计首先遵循气候环境参数——风，考虑南北向的山谷来风，采用院落横行排布的布局方式，尽可能地将自然风引入建筑空间。建筑体量呼应了聚落的文脉，采用化整为零的手法，形成与村庄一致的建筑风貌，与周围村落环境相融（图9）。

建筑对原始聚落进行了空间演绎，也是对浙江民居聚落形象的抽象（图10）。雪峰文学馆提取村镇聚落的形态特征，经过转译演化形成新的文学馆形体。首先，通过“聚集的村落”概念分配各部分文化空间，形成大小错落有致、富有变化的形体，在立面上形成了“群山”一般的起伏，突出了文学馆在该区域中的特殊性和标志性。然后，四个院落的加入打破了均质平淡的空间格局，通过“虚”的院落与“实”的展厅创造出更具游客体验的展览空间。

入口的设置，应对当地雨水较多的气候特征，强调室内外空间呈一个整体。入口位于南侧山路上，面向主要道路，对从东南向村镇到达的游客具有标示作用。上升的桥也具有强烈的引导作用，通过与入口嵌入式庭院的衔接形成人群集散效应。二层西侧配有室外观山台，利用山体的高差变化将建筑与北侧的山景自然衔接。二层东侧室外观景台也适当提高，与中间的廊道呼应，形成通向神坛村落的视线通廊，与冯雪峰故居遥相对望（图11）。

在设计中，力图通过物化的元素去体现历史文化。建筑外观采用了新中式风格，在材料的运用上遵循了当地传统材料和舒适性的原则，采用白水泥外立面、瓦屋顶以及复合木暴露屋顶构架的形式（图12）。墙体使用浅白与深灰色弹性质感涂料，与瓦屋顶、木构架的相互对比，更能体现出历史的沉稳和厚重。传统瓦屋面的运用，在体现传统风貌的同时，兼顾现代意象。

乡土建筑的设计不仅是从文化或者气候条件出发，更是从能量的整体观视角重新对其空间与形式、材料与建造进行分析设计，从传统乡土建筑中抽取出其对环境系统更为成熟的认知与经验，并进行现代化的设计表达。

通过对实际项目的前期实地考察研究和设计建造，气候适应性设计程序总结如下：

(1）气候条件与建造环境参数评估，对当地材料和建造工艺进行研究和总结。在气候适应性设计中，对气候与场地的关注是找到最适宜策略的前提。

(2）气候适应与乡土建筑特征分析，找到当地传统建筑中平衡外部气候条件与内部需求之间的关系，分析影响热舒适感受的主要矛盾，并进一步提取当代乡土建筑原型。

(3）原型调整与技术选取，对传统乡土建筑中的被动式技术进行经验总结，根据环境需求将其运用到当代乡土建筑中，并尽可能地结合多参数协同模拟工具进行性能分析，选择出与能量和形态需求相匹配的形式。

(4）建造后评价，通过模拟研究找到与设计过程中产生偏差的地方，将乡土建筑的经验进行再度优化与升级，有利于建筑师对经验的总结和当地乡土建筑的进一步发展。

当前正在施工的义乌雪峰文学馆，正是将环境能量协同与气候响应作为主要考量因素的当代乡土建筑设计项目，它是一座植根于神坛村文化遗产资源和冯雪峰个人生涯的专题性文学馆。通过对气候的适应性分析和文化研究，设计呈现以下特征：一是建筑遵循传统材料和气候文化，具有历史厚重感；二是建筑的体量与周边环境相协调，与周边村落、群山和水系等自然环境相融合；三是建筑形式继承演化并融合了当地民居院落特征。