北京故宮太和殿(資料圖片,來源:Vincent Guth @Unsplash)

中國建築物屋頂設計曾因氣候變化出現調整 係真唔係呀?

要了解古氣候,很多學者都會鑽探冰芯、分析樹木的年輪等,但上周刊於《科學進展》的南京大學研究則指,建築物的設計都可以提供過去天氣條件變化的線索。

團隊比較了公元後 750 年至 1750 年期間的天氣模式變化,與中國同期仍保存完好的建築物屋頂關係。團隊發現降雪量較高的時期,中國建築的坡頂會較斜,而相對溫暖時期,建築的坡頂會較平。

公元後 925–1504 年中國建築屋頂斜度變化。 Credit: Li, S.Y. & et al. (2021).

該研究涵蓋了全球氣候的兩個大波動時期,分別是 10–13 世紀的中世紀溫暖時期和在 15–19 世紀之間夏季較短而冬季寒冷的小冰河期。

不斷變化的天氣模式也可能激發了建築師創新,因為團隊發現在約公元後 1700 年的寒冷天氣下,新的屋頂建築方法在中國出現,令陡峭坡頂更安全、更可靠。

不過,格拉斯哥藝術學院建築史教授 Florian Urban The Conversation 撰文指,對該研究的說法有保留。

Urban 認為研究有兩個重要結果,第一是降雪量較高的寒冷時期,中國建築坡頂會較斜,這無甚爭議,因為建築物在大雪中倒塌,工匠就需要糾正坡頂的角度。

第二則是,天氣模式和屋頂角度之間存在密切關係,建築對氣候非常小的變化存在高敏感性,但研究未能連貫地證明,甚至可能無法證明此說法。該團隊提到研究大約 200 座建築物有超過 1,000 年歷史,但無講清楚這批建築是否在整個研究期間等距分佈。

另外,團隊對為何溫暖時期的中國建築屋頂變得較平坦未有直接詳細解釋,只稱「成本以及對陽光和雨水遮蔽的各種需求」令中國工匠無在降雪不那麼嚴重的時候保持製造更陡峭的坡頂。問題是:點解平的坡頂更具成本效益呢?

Urban 續指,建造屋頂並不是類似於人口下降、嬰兒死亡率或市場價格的集體事件。這取決於特定人士,即客戶、建築師或工匠的有意識的決定。要證明屋頂與氣候的關係,團隊需要一個理論,說明建築師如何能夠通過屋頂角度的微小變化對氣候變化作出反應。

沒錯,不同氣候也會影響各地區出現特殊建築風格或特徵,例如熱帶地區的建築往往更著重通風、減低日光照射;即使在過去數十年氣候變化加劇,全球也未有特別出現相對應的大規模建築風潮,所以我也同意 Urban 的說法,研究未免過份誇大屋頂微少設計變化與氣候的關係。

話雖如此,研究提醒了我們,天氣自然變化會影響日常生活,包括很多人的住屋,並會隨之而出現不斷變化的風格。唔好再話氣候變化同你無關了。

更重要的是,現時很多地方的建築物設計幾乎無考慮到本世紀將要發生的極端天氣。例如香港住宅近年過份使用落地玻璃,雖然做法令採光度大大增加但同時陽光穿透玻璃加熱室內溫度,造成微型溫室效應,結果要浪費更多電力維持宜人溫度,而玻璃更易在風暴中破壞,這不是很反智嗎?

報告:
Li, S.Y., Ding, K., Ding, A.J. & et al. (2021). Change of extreme snow events shaped the roof of traditional Chinese architecture in the past millennium. Science Advances vol7 issue37. doi: 10.1126/sciadv.abh2601

作者 Facebook 專頁

編輯推介

    發表意見