近年來,全國許多地方都出現(xiàn)了高溫預(yù)警,人們遭受了炎熱的炎熱。你有沒有想過古代沒有空調(diào)和冰箱的人是如何度過夏天的炎熱?
古人如何乘涼?
據(jù)史料記載,最熱的夏天出現(xiàn)在乾隆八年,即公元1743年。《續(xù)天津縣志》記載五月苦熱,土石皆焦,桅頂流金,人多熱死。據(jù)不完全統(tǒng)計,當(dāng)年北京有11400人死于炎熱。
據(jù)中國氣象局國家氣候中心古代氣候?qū)<已芯浚?743年7月20日至25日,華北地區(qū)下午氣溫均高于40日℃。7月25日最熱,氣溫高達44.4℃!
古人除了在河里游泳、手動搖扇、制作冰飲料、冰冷卻外,主要是通過房屋改造冷卻,相當(dāng)于今天的空調(diào)室,在古代被稱為夏季室。
在先秦時期,主要是通過建造亭臺樓閣來避暑。平臺是高臺,亭臺樓閣是建在平臺上的房子。一般來說,沒有墻,類似于亭子。優(yōu)雅說:沒有房間可以叫亭臺樓閣,說文說:亭臺樓閣,平臺上有房子。這種建筑在高臺上的亭臺樓閣周圍都是通風(fēng)的。古人在其中吃飯、喝酒、坐著、躺著,可以起到很好的消暑效果。例如,管道中有為宮殿的亭臺樓閣,足以避免干燥、潮濕、寒冷和炎熱,不要求它太大。
漢代有一座特殊的避暑宮,叫涼殿,也叫延清室。據(jù)《三輔黃圖》記載,漢武帝最喜歡的大臣董彥經(jīng)常在延清室度暑降溫。畫石為床,文如館,紫琉璃帳,紫玉為盤,如屈龍,用雜寶裝飾。里面的清室中夏含霜可見很涼。
三國時期,曹操修建的銅雀平臺旁邊有一個冰井平臺,利用地井中的冷空氣冷卻。《葉中記》中有北有冰井平臺,有140個房間,有冰室,有幾個井。井深十五丈,藏冰石墨。
唐代,唐太宗建造了一座避暑專用宮殿——永安宮,后來著名的大明宮。涼殿是大明宮太液池南岸的一組宮殿建筑。宮殿建在水上,夏天涼爽宜人。
大明宮涼殿精細模型
含涼殿最強大的部分是通過機械裝置實現(xiàn)制冷。含涼殿建在河邊。在宮殿的后坡,一輛巨大的水車不斷地將水車放在宮殿的頂部,以達到冷卻的目的。
工匠們還在宮殿的四個屋檐上安裝了水管,把水引到屋檐上。冷水在屋內(nèi)循環(huán),四周有水滴,形成水簾,室內(nèi)溫度自然下降,冷卻效果極佳,達到座椅含凍的冷卻效果,成為當(dāng)時的空調(diào)亭。
宋代,高官高貴們還建立了私人避暑涼屋,不僅用風(fēng)輪送冷水,還在蓄水池和大廳周圍擺放各種花卉,享受精神愉悅。
成吉思汗在元代"三河之源"處興建了四大行宮,這四處行宮分別用來春季放飛、夏季避暑、秋季圍獵以及冬季取暖,建筑的形式與功能得到了充分的發(fā)揮與利用。
到了明朝,避暑建筑從宮廷走向民間,人們在屋里開七井,七井生涼,夏天坐在上面,不知氣。
清朝皇帝選擇離開高墻深院的紫禁城,躲在水系豐富、綠樹成蔭的花園里度暑假。據(jù)統(tǒng)計,乾隆平均每年在圓明園住100多天,雍正每年住200天。
元代界畫,可見噴泉樣式建筑
古建筑中的避暑智慧
談完歷代古人的避暑方式,我們來談?wù)劰糯そ硰墓沤ㄖ季謱用娴慕^妙避暑智慧。
1.布置
古建筑的避暑措施體現(xiàn)在建筑布局上,包括坐北朝南和背山面水。
與建筑單體相比,坐北朝南是指南北布置的建筑,南面開放的門窗較多。這種方向和門窗布局有利于夏季建筑內(nèi)部保持涼爽。其地理原因是中國黃河流域位于北半球亞熱帶季風(fēng)氣候最明顯的地區(qū)。在這種地理條件下,建筑最適合朝南,北側(cè)封閉,有利于御寒,南側(cè)開窗有利于夏季通風(fēng)。
背山面水是指夏季通過水蒸氣蒸發(fā)降低各建筑溫度,調(diào)節(jié)局部小氣候,有利于產(chǎn)生良好的避暑效果。此外,從氣流組織的角度來看,由于北部有山脈堵塞,垂直于山脈的氣流不會非常平穩(wěn),而平行于山脈的氣流是平穩(wěn)的。而且古建筑一般前寬側(cè)窄,前長邊長方形。由于側(cè)擋風(fēng)面積小,即整個建筑群擋風(fēng)面積小,氣流組織相對順暢,夏季也很涼爽。
2.墻體
古建筑的墻壁很厚,比如太和殿的墻壁厚1.45m,它不僅能限制木結(jié)構(gòu)在地震作用下的過度位移,而且具有良好的保溫性能。厚墻增加了外部熱量傳遞到建筑內(nèi)部的距離,使建筑傳熱進入內(nèi)部較少。此外,墻體的結(jié)構(gòu)也有利于隔熱。
上圖為紫禁城某古建筑墻體施工時的截面照片??梢钥闯?,墻體的截面結(jié)構(gòu)方法:兩側(cè)為全磚砌筑,中間為碎磚和礫石填充。古建筑工程稱為填充。它不僅具有綠色環(huán)保、節(jié)約施工材料的優(yōu)點,而且有利于阻擋熱量傳遞。
3.屋頂
屋頂瓷磚之間的間隙可用于通風(fēng)。自然風(fēng)從瓷磚縫隙進入房屋,房屋內(nèi)的熱量也會從縫隙中逃走。其次,建筑材料的選擇也是一個隱藏的謎。30厘米厚的泥背采用青灰、麻刀泥等材料制成,鋪設(shè)在木基層上。這些材料具有良好的隔熱性能。
紫禁城古建筑的琉璃瓦表面涂有明亮的釉層,光澤度好。它不僅具有防滲功能,還能反射陽光,避免陽光直射瓷磚表面引起的劇烈升溫。
古建筑的梁架空間也有利于建筑本身的隔熱。所謂梁架,就是古建筑室內(nèi)天花板與屋頂木基層之間的木架。架空層使屋頂變成兩個傳熱:太陽的熱量通過屋頂泥漿的背面進入屋頂,然后通過天花板上的架空層繼續(xù)向下傳遞到地面。這時,熱量大大降低。
此外,一些大廳還使用重屋檐屋頂。這種屋頂大大提高了空間高度,使熱空氣從室內(nèi)地面上升,并能從重屋檐之間的間隙中分散。
當(dāng)有風(fēng)時,屋頂上積聚的熱量會被風(fēng)帶走;當(dāng)沒有風(fēng)時,它會通過縫隙慢慢分散。良好的通風(fēng)性能不僅促進了室內(nèi)空氣循環(huán),而且達到了冷卻的目的。
明朝以后,政府出臺了建筑規(guī)制,檐步五舉,飛椽三五舉;柱子高一丈,屋檐平三英尺,然后拉架。這種看似簡單的建筑方法隱藏極其神秘的建筑理論。
當(dāng)時人們已經(jīng)善于運用冬夏日影的角度(也就是今天提到的太陽高度角,北京冬至中午的太陽高度角是27?!?,夏至中午太陽高度角76°),設(shè)計屋檐的角度。有了這個角度,屋檐可以在夏至前后遮陽;冬至前后,陽光充足,讓房間冬暖夏涼。
太和殿南立面
4.閣樓
雖然重屋檐屋頂有很多好處,但它們主要用于官方建筑,而民間建筑則不能使用。為了提高房間的空間高度,聰明的人設(shè)計了閣樓的形式,前后打開窗戶,形成移動空氣,不僅可以降低室溫,還可以去除空氣中的水分。
5.涼棚
涼棚是古建筑避暑的重要方法之一。所謂涼棚,就是夏天搭一個臨時的遮陽棚,早在唐代就出現(xiàn)了。涼亭的制作方法是用竹子做骨架,用墊子做屋頂,在屋檐或院子里蓋一個高高的遮陽罩,蓋住屋頂和院子,防止盛夏的陽光直射墻壁,這樣外墻就不容易曬透,院子里的地面也不會很快升溫。
為了不影響采光,古人發(fā)明了活動的屋頂,即將整個墊子切成許多矩形的小塊,每個墊子的邊緣都綁著長繩子,陽光最強,墊子完全覆蓋,直到早上或黃昏,輕輕拉繩子,墊子自動打開,光線和涼風(fēng)可以進來。
6.冰窖
《詩經(jīng)》中的二日鑿冰沖沖,三日納于凌陰,四之其蚤(早)獻羔祭韭菜,意思是臘月采冰,正月存冰,二月用冰羊肉和菲律賓菜祭神。
據(jù)《周禮》記載,周朝從一開始就有凌人的官職,專門負責(zé)采冰、儲冰和用冰。一般來說,從每年冬天的12月起,他們就帶領(lǐng)工人收集天然冰,運到冰窖儲存?;始也杀到y(tǒng)一直持續(xù)到晚清。
當(dāng)時,藏冰的冰室被稱為凌陰,建筑結(jié)構(gòu)相對科學(xué),可以在夏天保存冰。冰窖的建設(shè)有一定的方法和嚴格的要求,儲存量也相當(dāng)可觀。1976年,考古學(xué)家在秦永城遺址上發(fā)現(xiàn)了春秋時期秦據(jù)估計,它可以藏190立方米的冰。
7.天井
天井的降溫原理與閣樓相似。它不僅可以直接排出熱空氣,還可以起到降雨和遮陽的作用。這是因為天井由高大的馬頭墻隔開,可以完全遮擋陽光。從早到晚,陽光幾乎無法滲透。這是古人夏天享受涼爽的好地方。
8.窟室
洞穴室是一個古老的地下室,可用于藏酒和娛樂。洞穴在古代被稱為洞穴,字面意思是洞穴。熱空氣密度小,向上漂浮,冷空氣密度大,被擠壓。地下室在地下,不會暴露在陽光下。因此,這種洞穴室可以在沒有制冷或冰的情況下冷卻。
紫禁城長春宮涼棚燙樣
9.深井
在古代,有條件的人可以在大廳或需要的房間里挖一個深井,用蓋子蓋住,在蓋子上,夏天冷空氣從下面出來。因為水是恒溫的,夏天,水溫低于室溫,打開可以送冷空氣;冬季水溫高于室溫,風(fēng)變成暖空氣。我不得不稱贊的設(shè)計真的很精致。
10.長廊
在古代園林或庭院中經(jīng)??梢钥吹阶呃龋B接庭院或建筑物。其初衷是作為遮陽避雨的通道,為居民提供便利。然而,這條走廊通常不是筆直的,而是一條九彎十八彎的走廊。這條曲徑不僅是為了美觀,也是因為走廊里可以產(chǎn)生大廳風(fēng),夏天可以通風(fēng)降溫。
11.冷巷
冷巷,又稱青云巷,在嶺南長期濕熱氣候下,通風(fēng)降溫比直接遮陽保溫更重要,冷巷是加強自然通風(fēng)的核心部件,是兩墻之間狹窄的露天通道。
冷巷又高又窄,大大降低了日曬時間和面積。這里的空氣流量會增加,風(fēng)壓會降低,每個與冷巷相連的房間的熱空氣都會被帶出來,冷空氣會被補充,從而達到通風(fēng)降溫的效果。兩側(cè)封閉的高實墻遮陽蓄冷效果極佳,巷內(nèi)溫度波動較小。