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探究汉中建筑的朝向


通风采光性能是建筑朝向的首要考虑因素,特别是北回归线以北地区,由于受太阳照射时间的限止,所以特别强调“坐北朝南”,而香港、新加坡由于地处北回归线以南,所以朝向问题并不是很讲究,因为这些地区无论朝西还是朝东都不太影响通风采光。在此需要说明的是所谓“坐北朝南”只是一个笼统说法,如果具体到不同的城市则应做出一定的调整。

对于汉中来讲,朝向问题除了考虑通风采光性能外,还必须考虑到地震灾害,原因有二:一是建筑朝向与其抗震性能关系密切,二是汉中为地震多发区。因此,笔者认为汉中建筑朝向要兼顾通风采光性能和抗震性能。那么汉中建筑的最佳朝向是什么?在此,笔者特从这两个角度来剖析探究,与大家交流和商榷,同时也希望对汉中汶川大地震灾后重建有所启益。

首先,我们应分析一下汉中地震的来源。汉中地处汉江地震亚带西段、龙门山地震带北段,北靠汾渭地震带,西邻我国南北地震带,既是历史上中强级地震多发区,也是遭邻近地区强震的波及区。这里需要说明两点:其一,由于汉中周边地震源较多且方向各异,所以笔者认为只需要考虑威胁最大的地震诱发源,否则将无所适从;其二,长约500公里的龙门山断裂带是我国南北地震带上最活跃最强烈的区域,而且与汉中宁强接壤,所以对汉中的威胁最大。

因此,笔者认为汉中建筑朝向设计应针对龙门山断裂带。数据显示2008年汶川大地震中最大垂直错距和水平错距分别达到5米和4.8米,沿整个破裂带的平均错距可达2米左右。由此可见龙门山断裂带既有向上的运动,又有向东北方向的运动。由于向上运动主要是“抬高”建筑,破坏力较水平运动要小许多,而且并不是朝向问题能解决的,所以朝向问题应重点关注水平方向的错位运动。

根据嵇少臣、王茜等国内外地震专家对近二百篇中外综合分析所绘图可以看出(参阅附图),龙门山断裂带为虽然为西南东北走向(北偏东约40度),但到广元后由于巴山地质结构的变化开始向东倾斜,同时由于受东西走向(东略偏南)塔藏断裂带的影响,向东倾斜趋势加大,所以作用到汉中尤其是市区的走向已基为东西走向,从图中分析东偏北约30度。

再根据当前学界观点,如同济大学建筑与城市规划学院院长吴志强、北京市城市规划协会秘书长高毅存等,一般认为:建筑朝向最好与地震运动方向垂直,也即走向与地震运动方向平行。形象地讲,一艘遭遇风浪的船,船头迎浪安全性较好,船身迎浪容易侧翻。此理论对于板式建筑尤为重要,塔式建筑由于朝向和走向并不明确因而指导意义不大;这也否定了不分朝向片面地认为塔式比板式抗震好的观点。由于龙门山断裂带在汉中的影响为东偏北30度,所以笔者认为:就抗震性而言,汉中建筑的最佳朝向为南偏东30度。

当然,这里必须声明的是:尽管吴志强教授认为正确的朝向至少可以提高3度的抗震烈度,但建筑朝向对提升抗震性能毕竟只起锦上添花作用,不起决定性作用,而且由于地层结构较为复杂而难免存在误差,所以最关键的是首先绝对达到震后国家规定的抗震性能新标准。

其次是朝向与通风采光问题。由于笔者资料有限,不能直接获取汉中数据,所以只能根据周边城市市来评估。数据显示,若不考虑地貌影响和建筑遮掩,就通风采光性能而言,西安的最佳朝向是南偏东10度,成都是南偏东45度(正东南)至南偏西15度,巴中市要求为南偏东30度左右,由于汉中和成都、巴中均属西南,所以相对于西北的西安参考意义也更大,尤其是经度几乎一致的汉中近邻巴中。通过以上比较,笔者认为:就通风采光而言,汉中建筑的最佳朝向以南偏东20度至40度为宜。

综合上述,笔者认为汉中建筑的最佳朝向为南偏东30度左右。由于汉中东西方向较长,而且西部的宁强、略阳等县较龙门山断裂带更近,所以更应注意防震,南偏东可略大于30度,东部的西乡、镇巴则可以略小于30度。

部分大城市建筑最佳采光朝向

作者:甯志俊