（山东建筑大学建筑学）
摘要：特朗伯墙具有较长时间的使用历史，在我国的很多地区都有广泛的应用，然而，将特朗伯墙应用于既有旧建筑的改造的实例，却不多见。由于特朗伯墙在其构成方面的优势，可以和旧建筑保护的要求很好的契合，既可以满足保护旧建筑的要求，又可以改善旧建筑的热工性能，满足现代使用的需求，同时在不破坏原建筑的情况下，为建筑提供了新的装饰元素。将特朗伯墙应用于旧建筑的改造，是一个很有意义的尝试。
关键词：特朗伯墙；旧建筑改造；节能设计
一、建筑节能设计的必要性
1.1新建建筑的节能设计
伴随着我国经济的高速发展，能源问题摆在我们的面前，我国的资源总体呈现出“资源总体质量不高”的问题。专注于建筑领域，我国每年新建的建筑中，有95%以上仍然是高能耗建筑，人民对于舒适的物质生活环境的需求和我国的能源现状具有一定的矛盾性。
1.2既有旧建筑的节能改造
我国现有建筑数量庞大，改造的需求非常巨大，而对一些具有历史价值的旧建筑，需要在保护的基础上进行改造，针对具有不同保护价值的历史建筑，需要考虑其历史风貌的保护和对现代生活需求的满足。在我国七八十年代大量兴建的住宅中，清水砖墙立面更是普遍存在。这种富有质感的建筑材料，展现着我国历史的延续和传承。然而传统的建筑方式，已经不能完全满足现代人的室内环境需求。
改善外围护结构的热工性能，如果采用增加墙体保温层的方式，可以有两种方式供选择：一种是墙体内保温；另外一种是墙体外保温。外保温墙体有助于对原有建筑材料的保护，建筑室内的温度稳定、波动小，对室内空间的占用少，施工过程中不影响室内居民的正常使用；而这种外保温的做法也具有以下的不足：由于清水砖墙的立面肌理具有一定的人文价值和观赏价值，普通的外墙增加保温层的做法，会将原来的建筑立面直接覆盖，掩盖了建筑原有的肌理，对其外观的影响却很大，得不偿失。另外外保温的做法下，室内通过供热方式提供升温条件的情况下，升温较慢，如果是居住类型的建筑，这种方式尚可满足使用需求，而如果是公共类建筑，使用时间不是连续的，而是间断性的，需要使用时希望建筑内部温度尽快提高到舒适的温度，而不需要使用时，关闭供热设备即可，这种情况下，墙体外保温的做法就不是很适用。
而对于墙体内保温的做法，会占用建筑的内部空间，施工过程中无法正常使用，对建筑的外维护结构保护弱，易在保温层和墙体之间产生结露现象等问题，也不是特别适用于具有历史价值的旧建筑的改造。能不能有一种改造方式，既能明显改善建筑的热工性能，又能保护建筑原有的外部肌理，同时对建筑使用者的影响达到最小的程度。通过查阅资料，考虑到了将特朗伯墙的原理应用于既有旧建筑的改造中的方式，来达到上述目标。
二、特朗伯墙的原理
2.1特朗伯墙的工作原理
特朗伯墙又称为“太阳能通风墙”或“实体式集热蓄热墙”，它属于被动式太阳能利用技术，虽然形式可以多样，但是其主要构件包括：朝南的重质墙体、玻璃盖板、处于两者之间的空气间层，其原理是通过“温室效应”产生的热压来驱动空气间层里空气的流动，通过通风口的不同组织方式，来改善室内温度。
在冬季，打开集热墙的上下两个通风口形成空气间层和室内的循环对流，玻璃盖板和空气间层抑制了蓄热墙的热量向外散失而以热传导的方式向室内传播，从而起到提高室内温度的效果。夏季，需要打开玻璃的上风口和蓄热墙的下风口，利用空气在热压下向上流动的原理，将室内的热空气带走，预防室内过热环境的产生。
2.2特朗伯墙在旧建筑改造中的应用优势
通过查阅资料和整理，笔者整理出特朗伯在旧建筑改造中的以下优势：
1、特朗伯墙是在原来建筑的外墙加一层玻璃，这将在原建筑的外立面形成一个阻隔层，将建筑与外界分隔开来，可以使原建筑免受风雨的侵蚀，提高了原建筑的耐久性。另外空气间层在此起到了缓冲层的作用，对外界的冷热变化，可以起到缓冲作用，也可以有效的提高原建筑的耐久性。
2、特朗伯墙的原理，基本是在原来墙体的外部通过连接件加装一层玻璃，这种方式下，对原建筑的影响非常小，可以很好的保留建筑的完整性，体现旧建筑改造的真实性原则。另外这种方式对旧建筑的影响和干预都达到了最小的程度。同时建筑的改造还具有可逆性，若干年后如果有更好的技术来解决以上问题，就可以先将建筑恢复原样，然后再进行更加合理的改造。
3、从美学角度考虑，特朗伯墙用玻璃和金属构件构成，很具有现代感，通过改造，既可以透过透明的玻璃看到建筑原来的样子，又可以通过现代材料的使用，使建筑具有时代特征，建筑将会获得轻盈通透的新体态，具有双重审美价值。
三、特朗伯墙在旧建筑改造中的应用
探究特朗伯墙在旧建筑改造中的具体应用和实施方式，可以先从几个案例开始：第一个案例是彼得巴斯在英国BC电话公司大楼的改造中所应用的多层表皮做法，其具体做法是在原有建筑表皮的外侧增加了双层玻璃幕墙，两层幕墙之间的间距达到900mm，通过空气间层所形成的烟囱效应，使得建筑每年的运营能耗大幅度下降。
第二个案例是挪威科技大学对其学校的办公楼改造中采用的“双层表皮”系统，改造中通过钢结构构件来固定玻璃幕墙，形成一个与原建筑表皮距离80cm的空气间层，外部的表皮在内表皮原来窗户的位置，设置可开启的开启扇，并在其下部设置通风口。在冬季，关闭幕墙的上下通风口，通过阳光照射，提高空腔内的温度，为室内提供了良好的热隔绝层。夏季的时候，开启通风口，烟囱效应会将空腔内部多余的热量带走，保持室内的凉爽。通过改造，建筑的能耗明显降低。
通过以上案例的探讨，可以总结出特朗伯墙在旧建筑改造中的方式：1、由于改造建筑多为砖混结构，具有良好的蓄热能力，因此蓄热墙由原来建筑的墙面来承担。2、玻璃幕墙由普通单层玻璃构成，由刚框架固定。3、集热墙上的通风口，可以选择性的做开凿通风口和不开凿通风口两种选择，根据建筑的受保护程度和需求来确定。4、玻璃幕墙需要根据原建筑的层数，来分层设置，每层都需要设置开启扇，有助于夏季的通风和日常的清洁维护。5、空气间层的宽度，一般是垂直高度的二十分之一到三十分之一，在数值范围上一般是30mm到150mm。如果间层的宽度大于这个数值，会影响运行效果。
参考文献
[1] 王俊杰.特朗勃墙原理用于清水砖墙建筑外墙节能改造的研究 [D].天津：天津大学,2007.
[2] 贾贝.特朗勃墙原理在近代历史建筑外墙保护更新中的应用初探 [D].北京：北京交通大学,2016.
[3] 李元哲，狄洪发，高篙.被动式太阳房冬季平均室温的预测及特朗勃墙的集热效率[J].太阳能学报,1992,13(2):174-178.
[4] 王恒一.太阳房的特朗勃墙与高效集热墙的对比分析[J].太阳能与建筑,2010,6:40-45.
[5] 段双平.太阳墙冬季供热特性[J].辽宁工程技术大学学报,2014,7:939-945.
[6]王绍周，陈志敏. 里弄建筑. 上海：上海科学技术文献出版社，1987
[7]缪仲泉. 天津城市规划. 天津：天津科学技术出版社，1989
[8]薄贵培，坦怀编译. 90 年代美国建筑发展趋势. 建筑学报，1991.10
[9]史逸.旧建筑物适应性再利用研究与策略. 清华大学硕士学位论文，2002
[10]张向华.迈向全新的生命周期.重庆大学硕士学位论文，2003
论文作者:王安东
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年5月上
论文发表时间:2018/10/8
标签：建筑论文; 通风口论文; 墙体论文; 方式论文; 室内论文; 空气论文; 蓄热论文; 《新材料.新装饰》2018年5月上论文;