建筑气候适应性

建筑气候适应性（精选十篇）

建筑气候适应性 篇1

1958年,夏昌世教授在《亚热带建筑的降温问题——遮阳、隔热、通风》中首次提出了岭南建筑这一名词,把岭南建筑的一些气候特征归结为遮阳、隔热、通风等主要元素。由此指出,岭南建筑的特征在于其气候适应性,这与绿色建筑提倡的因应气候环境、与自然和谐共生的理念相呼应。

在当今的城市设计、建筑创作思潮中,存在值得再思考的倾向:

(1)在传承和弘扬岭南建筑文化的实践中,侧重其外在形象和特定材料的应用,偏重于对建筑形态、构件元素的模仿和复制,将岭南建筑视作一种仅具外在表征的建筑形式,与当今社会发展进步渐行渐远。

(2)在实施“绿色建筑”的过程中过度依赖甚至滥用技术,以满足《绿色建筑评价标准》1)的相关项数。这种做法将系统的节能割裂为仅仅依靠设备和技术,忽视了传统地方建筑立足地域气候的生态本质,与《绿色建筑评价标准》倡导的自然生态实质大相径庭。

这两种倾向都不足以体现岭南建筑和绿色建筑的实质。传统岭南建筑的核心设计理念是应对环境的气候适应性技术和空间策略,而建筑形态、构件元素,只是这种策略的一种表现。绿色建筑鼓励采用高新绿色技术的同时,还应结合当地气候条件,侧重被动式节能,强调遮阳、隔热、通风和理水。

2 岭南建筑与绿色建筑的联系

岭南,即五岭2)以南,大致包括闽南、广东、海南和广西桂林以东大部分地区。岭南的地理环境决定其气候特点,岭南属东亚季风气候区,具有热带、亚热带季风海洋性气候,表现为“湿、热、风、雨”。

岭南文化实为兼容并蓄的多元文化,这与各种异质文化的交融相汇有关。漫长历史进程中,北方汉族的迁徙南下带来中原文化,外出经商的岭南人带来海外文化。长期以来,汉文化、岭南周围地区荆楚文化、闽越文化、吴越文化,及海外一带外来文化对古南越长期的浸润改造,形成了具有特色的岭南文化。岭南文化在形成历程中以其博大的胸怀广泛吸收来自各方面的异质文化,并在此基础上不断地创新,其最突出的特点是兼容并蓄,包容和创新。

作为岭南文化的组成部分,岭南建筑,秉承岭南文化的特质,不拘一格、不定一尊、不守一隅。从传统的岭南建筑到西关大屋、骑楼、以及以白云山庄旅舍、友谊剧院等为代表的现代岭南建筑,其建筑形态既没有固化于某一建筑风格或形式,也没有使用某一特定的建筑材料,而在适应地域气候环境、响应地域文化等方面的设计思想却是一脉相承的。

“岭南建筑”的概念从它诞生之日起,就不是一种形式、风格或符号,也不是一种设计手法,而是植根于地域气候环境和文化习俗的设计思想。与抄袭模仿相反,它更鼓励设计创新,通过与环境的和谐共生,使建筑具有地域性表现并融于地域文化之中。

岭南地区夏热冬暖,炎热多雨,整体布局及建筑空间的组织都注重遮阳、隔热、通风和理水。传统岭南建筑针对“湿、热、风、雨”的气候特点,总结出一套基于气候适应性的设计手法:强调自然通风、遮阳隔热、形成与庭院结合的开敞的空间。其中冷巷(图1)、天井、敞厅、与庭院结合等手段屡见于传统的岭南建筑中,在调节微气候方面已被证实是经济有效的。传统岭南村落多为梳式布局3)(图2),布局紧凑,同时通过建筑单体之间灵活错落的布置方式实现相互遮挡,有效隔热遮阳,通风降温。传统岭南建筑的气候适应性技术和空间策略与绿色建筑4)所倡导的节约资源、保护环境、提供健康、适用、高效、与自然和谐共生的建筑等要求相一致,在当今仍具有借鉴、发展的空间,现代岭南建筑是极具地域性特征的现代建筑,创新是传承和弘扬岭南建筑的根本。岭南建筑的创新,需结合当今绿色建筑的理念,因地制宜,通过规划布局和空间组织手法适应炎热潮湿气候。岭南特色的绿色建筑需结合地域气候,在建筑全寿命过程中,通过降低资源消耗,实现与自然的共生;鼓励被动式节能,侧重遮阳、隔热、通风和理水等方面。

3 岭南建筑的绿色空间体系

建筑创作的实质是空间的组织与布局。传统岭南建筑建立了一套完整的空间体系,通过“冷巷、天井、敞厅、庭院”这一空间策略实现其相应的文化表达与气候适应性技术。这一空间体系运用风压通风和热压通风的原理,达到自然通风的目的。与此同时,应对环境气候的通风系统,构件运用与理水,也糅合在这套空间体系中。其气候适应性策略,为当今绿色建筑的方向提供了一个重要的启示。

3.1 岭南建筑的自然通风系统

岭南建筑中注重开敞的布局,不同开敞空间之间的联系和组合,都是通过空间设计来实现的。传统岭南建筑的精髓,是在对空间的处理上,利用敞厅、敞廊、冷巷、天井、露台、架空层等建筑设计元素,以开敞的布局,与园林有机结合。

敞厅、敞廊、冷巷、天井、露台、架空层等空间类型,一般以一种或两种类型存在于传统和近现代岭南建筑当中,同时每一种空间类型都有其适用性及限制因素。例如大面积庭院的使用在私家园林建筑(例如可园)中较为常见,但这类建筑较少运用到天井;而西关大屋因用地条件的限制则更多地采用天井通风,但缺少绿化庭院。传统的岭南建筑,结合岭南地区的气候特点,建筑处理上灵活运用不同类型的开敞空间,以组合的方式形成序列,达到自然通风的目的。

岭南建筑空间发展到现在,由于现代建筑的复杂性,一些原有的空间元素已有其局限性,需要结合当今绿色建筑的新理念,发展出新的空间类型来应对不断变化更新的环境要求。例如冷巷,虽已较难应用于现代建筑中,但可以运用冷巷降温及放大风速的功能,创造一些新的空间类型来代替其在通风系统中的作用(图3)。

下沉式庭院、架空层、多层的敞厅、高层建筑中的空中花园等新的空间类型,都担负着构建新的通风系统的功能。建筑底层作为架空层,与天井形成一组通风序列,同时架空层可以遮阳避雨,提供了适于交往的公共开放空间。多层敞厅,结合中庭布置,在中庭上方开采光及通风的天窗,利用了在岭南建筑中较为常见的热压通风原理,每层的可开启的窗户及架空层成为建筑的进风口,中庭的天窗成为了出风口,形成了现代建筑中的一组新的通风序列(图4)。

高层建筑中的空中花园可视为岭南传统庭院的立体化,高层建筑分组设置通风网络,同时设置空中花园,为高层建筑的使用者提供了一个半私密的交往和过渡空间(图5)。

这些新的空间元素,与原有的空间元素组成了新的空间序列,同时也形成了应对环境气候的通风系统。原有的依附于这套系统的人们的生活方式、文化习俗随着空间系统的建立而重新构建,并得以延续与发展。

现代建筑设计的复杂性,决定了传统岭南的空间类型在现代建筑设计中的运用,更应该强调的是因地制宜,将这些空间重新组合,古为今用,而不囿于对某种特定空间形式的简单模仿。

3.2 岭南建筑的理水

岭南大部分地区处在珠江流域上,珠江三角洲河流众多,水网密集,纵横交错,产生了众多地域特色浓厚的水乡民居聚落,并孕育出独具岭南特色的水乡文化。岭南地区的传统水乡文化,蕴含着岭南人民亲水的生活习俗和文化喜好。

传统岭南村落的选址遵循着“背山面水”的原则,这是古人考虑了通风与理水共同作用下对村落热环境产生的积极效果。在水乡村落中,河道在村内纵横交错,河道成为了具备降温作用的巷道,空气经过水体的降温后渗透到河道两岸的建筑群内。在传统的岭南园林里面,庭院内一般都设计有水塘,水塘不仅具有组织空间及丰富空间层次的作用,同时也是园林中通风系统的一个重要组成部分,空气经过水体的降温后从敞厅等开敞空间渗透到建筑的室内空间里面,并通过其它天井、庭院等出风口完成冷热空气的交换。可见,传统岭南建筑的理水,往往是与通风紧密结合在一起考虑的。

岭南建筑的理水,在现代建筑规划设计中,更多的是与隔热、通风、调蓄、节水、调节室内微气候等技术手段结合在一起考虑,并由此实现“渗、滞、蓄、用、排”的低冲击雨洪管理及开发模式。这与当今绿色建筑的“节水”理念是一致的,体现了岭南建筑的务实与美观结合的特征。

根据岭南地区炎热多雨的气候特点,水系的规划、庭院的理水,让水体作为环境中的蓄热元素,与建筑的开敞空间设计相结合,形成有效的自然通风系统,调节建筑内部的微气候。建筑水环境营造作为改善建筑微气候的手段,更好达到生态节能的目的,实现理水与通风的有机结合。

建筑理水与建筑空间、园林庭院相互融合,注重分隔与组织空间,强调室内外之间的过渡和渗透,达到扩展和丰富建筑空间层次的效果。庭院理水,结合岭南人们的生活品味,营造丰富的空间层次,创造独具文化品味的意境,实现理水与空间、文化的结合。

岭南建筑的理水,融会了当代绿色建筑所倡导的节水理念,并与通风有机结合在一起共同发挥着绿色节能的作用;更赋予了当代绿色建筑理念以岭南水乡文化的内涵,人们带有传统记忆的生活方式能得到延续。在现代岭南建筑空间中,需要充分发挥理水的作用,将水环境与人们日常生活紧密结合,创造宜人的、适于公众参与的亲水空间。

3.3 岭南建筑的构件运用

对于传统的岭南建筑的传承,存在着这样一种思潮:将岭南建筑简单视作建筑形态的模仿和复制、构件元素的拼贴和堆砌。这种思潮与当今绿色建筑的理念背道而驰,“为片面追求美观而以较大的资源消耗为代价,不符合绿色建筑的基本理念。在设计中应控制造型要素中没有功能作用的装饰构件的应用。”5)“不具备遮阳、导光、导风、载物、辅助绿化等作用的飘板、格栅和构架等作为构成要素在建筑中大量使用,则判该建筑不具备绿色建筑评价资格”6)。

事实上,传统岭南建筑的核心设计理念是应对环境的气候适应性策略,而建筑形态、构件元素,只是这种策略的一种外在表现。传统岭南建筑的构件运用,通常是与建筑中的通风系统有机结合在一起的。这种理念,恰恰是与当今绿色建筑所倡导的“节材”理念是一致的。传统岭南建筑的细部构件,大多具有遮阳、导风、导光等功能,并且具备了建筑形态上可识别的特征。例如西关大屋中的趟栊门,既起到围护的作用,又是通风系统里的建筑构件。屏风、隔扇、通风漏窗(图6),以灵活的围护界面引导使用者用灵活的方式应对气候。通过设置在通风系统内的可灵活使用的围护构件,根据不同时期的气候特点,灵活地组织建筑内的通风,交替的利用热压通风和风压通风。

趟栊门、屏风及隔扇这些具有地域性特征的建筑构件,与建筑空间及通风系统的设计有机结合在一起,强化了建筑的地域性表现和文化表达。建筑构件的设计既作为空间设计的元素,又起到遮阳隔热、通风降温的作用。

传统岭南建筑构件满足遮阳、隔热、通风等多种功能需求,是地域文化表征与绿色建筑中的“节材”理念的融合。随着时代的发展,新的功能需求和当今绿色建筑的新理念,对岭南建筑的构件提出了新需求。“夏氏遮阳”就是一个很好的结合现代建筑功能的例子,“夏先生综合考虑了当时经济、气候、材料、使用等各方面因素,在建筑的外表面,采用立面“竖向分区”的布局方式,合理划分采光、遮阳、及通风立面布局与面积,综合提出了多种有效的遮阳手段。”7)夏先生的作品是早期地方建筑实践探索阶段具有典型岭南特征的现代建筑。

岭南建筑的“务实性”,决定了建筑设计因地制宜,就地取材,尽量选用当地材料,兼顾其他材料。这种理念与绿色建筑的“节材”理念是相通的。

传统岭南建筑构件的传承和创新,需要结合新材料、新工艺的运用,作为空间通风系统里面的重要组成元素,其创新应该是与空间通风系统的构建同时进行的一体化设计的创新。

4 结语

当今绿色建筑的理念,对传统岭南建筑提出了时代性的需求。随着时代的进步,传统的岭南建筑需要创新,不断发展出适合时代需求的,满足现代生活功能的空间系统及气候适应性策略。

岭南建筑的发展和创新,需更好地结合当今绿色建筑的先进理念,鼓励采用新技术、新材料,创造出适应岭南气候特点、具有岭南文化内涵,反映时代特征的现代绿色建筑。

摘要：岭南建筑具有诸多绿色建筑的特质,实施绿色建筑的时候应借鉴岭南建筑乡土和低技的手法。传承和弘扬岭南建筑应着眼于其绿色建筑的生态实质。

关键词：气候适应性,岭南建筑,绿色建筑

参考文献

[1]陆元鼎.岭南人文·性格·建筑[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]肖毅强,王静,齐百慧.湿热气候下建筑外表皮防热模式思考[J].南方建筑,2010(01).

[3]夏昌世.亚热带建筑的降温问题——遮阳·隔热·通风[J].建筑学报,1958(10):36-39.

[4]彭长歆.地域主义与现实主义:夏昌世的现代建筑构想[J].南方建筑,2010(02).

建筑气候适应性 篇2

在气候变化领域,随着对气候变化本身不断的关注,适应性研究不断涌现.因此,理清气候变化适应性研究的脉络、把握国际适应性研究的发展趋势和动向,对未来气候变化脆弱性的削减、针对性地提高人类适应和应对能力具有重要的意义.依据国际气候变化适应性研究的主要文献,分析了气候变化适应性的概念及其应用,适应性与适应能力、响应能力和恢复力之间的`相互关系;综述了气候变化适应性的情景模型测算、适应性选择、不同尺度适应能力、主动适应策略研究的4个集中领域;总结了气候变化适应性社区尺度、自下而上手段、适应性过程研究的趋势.

作 者：方一平秦大河 丁永建 FANG Yi-ping QIN Da-he DING Yong-jian  作者单位：方一平,FANG Yi-ping(中国科学院,成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041)

秦大河,丁永建,QIN Da-he,DING Yong-jian(中国科学院,寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000)

刊 名：干旱区研究  ISTIC PKU英文刊名：ARID ZONE RESEARCH 年，卷(期)： 26(3) 分类号：P467 关键词：气候变化   适应性   发展态势  

适应气候的建筑设计策略及方法 篇3

关键词：适应气候；建筑设计；策略

中图分类号： TU119 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-89-2

0 引言

随着经济的快速发展，人们的物质生活得到极大满足的同时，对自身生存、居住环境也更加的关注。适应气候的建筑设计是对当地的气候条件进行合理的利用与改善，为人们建设更加舒适、安全的居住环境，同时保证建筑与自然环境相统一。适应气候的建筑设计从本质上来说也是一种绿色设计、生态设计，使人们的社会活动与气候条件相适应，保护城市的生态环境。因此，加强建筑设计与气候因素的结合，有利于更好的保护环境，实现建筑业的可持续发展。

1 适应气候的建筑设计概述

1.1 建筑设计适应气候的重要性

与环境气候相适应的建筑设计是一项非常复杂的设计过程，设计方式具有多样性和全面性，并且它的设计方式不是简简单单的数学推导，它需要在大量的数据信息分析的过程中针对具体的问题进行解决的一种设计方式，继而形成一种具体的实际模式。

在建筑设计模式的选用过程中要与当地气候环境相适应，结合现代建筑设计理念将建筑设计的能源利用和环境保护放在重点位置，如果在建筑设计的过程中无法保证这两点，将带来严重的经济损失和环境损害。在适应气候的建筑设计过程中，要充分考虑建筑地区的温度、气候的变化情况，并制定一年内的气候变化数据库，并结合气候数据库的内容，明确不同时期人们的舒适要求，为建筑设计奠定基础。

1.2 气候适应性建筑设计的目的

好的建筑设计必须与当地的气候环境相适应，而我国地域范围广，气候差异大，因此在建筑设计的过程中要因地制宜。建筑设计与当地气候条件相适应，主要目的表现为两方面：一方面，建筑设计与气候条件相适应，可有效节省资源，符合建筑企业的可持续发展理念；另一方面，建筑设计与当地气候条件相适应可以提升建筑的舒适度。目前在建筑的过程中为了达到第一方面节省资源的目的，在设计的过程中大多利用太阳能、自然风等被动的技术手段来增加围护的结构温度，实现建筑的保温效果。太阳能、自然风等自然资源的利用使建筑资源得到有效的减少，同时也保证了建筑的舒适度。而建筑舒适度的影响因素是多方面的，在建筑设计过程中气候因素的合理利用对建筑的舒适度具有决定性的影响。

2 适应气候的建筑设计原理

随着可持续发展理念的提出，我国的建筑行业也在积极的变革，建筑设计不仅追求可持续发展理念，也要求保护环境，建设生态建筑，而适应气候的建筑设计符合当今建筑设计的需求。在建筑设计的过程中结合气候因素，不仅可以给人们带来更加舒适、安全、绿色的生活环境，也有利于节约资源，建设资源节约型、环境友好性社会。在建筑设计的过程中依据一定的设计原理，结合建设场地的地质以及气候情况，采用适应的建筑手段，建设绿色、环保的建筑结构。

适应气候的建筑设计原理主要指的是通过建筑自身的系统进行调节，保证建筑的舒适性，这属于被动式的调节方法，也可以采用主动式调节方法即利用环境设备等进行调控。适应气候的建筑设计主要目的是在建设的前期，减少不利因素对建筑设计的影响，保证设计的舒适性、安全性和可靠性。在设计的过程中，尽量多的应用被动式设计方法，减少环境设备的应用，使建筑设计更加的节能、环保。

3 适应气候的建筑设计策略

3.1 考虑气候的要素和分区

建筑设计的科学性、适应性的衡量标准是多方面的，其中与气候相适应是其衡量的重要内容。在建筑设计的过程中要与当地的气候因素相适应，因地制宜的采用相适宜的建筑设计方式，气候因素一直是建筑设计需要考虑的重要内容。例如，热带地区的建筑形式与寒冷地区的建筑存在较大的差别。热带地区，气候炎热，当地的建筑设计原则主要是依据恒温原则进行设计，避免太阳光的直射，同时还会利用蒸发降温技术，保证建筑温度的适应性。但在寒冷地区的建筑设计主要考虑的内容是如何进行建筑保温，要充分利用太阳能，保证建筑的温度。

3.2 符合生态气候学的原则

目前的社会生活和发展环境要求建筑设计需要遵循生态学原则，可有效节省建筑资源保护环境，为人们提供更加舒适、安全、环保的生活环境。适应气候的建筑设计是在保证建筑质量以及建筑适宜性的基础上开展而来，不能忽略建筑设计的本质，不能以牺牲建筑本身的安全、可靠来实现。与气候相适应的建筑设计是在节能、环保理念的基础上发展而来，有利于实现建筑企业的可持续发展。

4 适应气候的建筑设计方法

4.1 合理选择建筑朝向

建筑设计的朝向对建筑的适宜性具有重要影响，它对气候条件的利用具有决定性的作用。建筑设计的朝向问题直接关系到建筑内部空气的流动状况，对建筑的通风条件以及日照条件的利用具有重要作用，可进一步提高建筑的适应性以及舒适性。而建筑朝向确定需要考虑多方面的影响因素，例如建设场地的地质情况、建设产地的风向、光照条件等，综合分析这些因素，才能科学、合理的确定建筑的朝向问题。

通常情况下，建筑朝向的影响因素主要体现在两方面，一是主风向，二是日照。以我国南方的气候条件为例，在建筑设计朝向问题的选择过程中需要主要考虑建筑的通风情况。为了保证建筑拥有良好的通风条件，建筑的朝向应与夏季风呈45°，使建筑内部形成良好的自然通风系统。同时，还要注意建筑的排列形式，当建筑呈行列的排列方式时，在建筑设计的过程中要避开夏季主风向，防止建筑之间产生较大的漩涡区，影响后排建筑的通风。多栋建筑呈行列式排布时，建筑朝向应与夏季风呈30°-60°，保证建筑内部的自然通风条件。在保证建筑拥有合理的自然通风系统的同时，还要对日照进行适当的调节和利用，我国的建筑朝向基本上是坐北朝南，保证建筑获取更多的光照，但在建筑的过程中应结合实际的设计条件对其朝向问题进行分析。

4.2 注意通风与防潮

从一定程度上来看，人类对风的态度是具有双面性的，对于热带地区的人们来说，人们普遍欢迎凉爽且具有一定湿度的风，但是在一些潮湿多雨的地区，人们更希望能够利用干燥温暖的风将空气中的湿气带走。

例如，对南方地区进行建筑设计时，南方地区属于冬冷夏热的地区，属于典型的亚热带季风气候，这里夏季的风速较小，湿度较大，很容易会使人产生一种闷热感，因此在建筑设计过程中，通风和防潮是其中的重点。在住宅设计中，每个住宅单元选用两梯两户的户型，这种户型充分利用南北贯通的户型格局，在这种格局设计中会形成过堂风，炎热的夏季可以很好的实现热传导以及形成对流。此外，在节能要求得到满足的前提下，还可以适当的开启门窗扇，保证春秋两季可以有效获得良好的自然风，通过这种方式可以有效减少过度季节空调的能耗。在设计裙房屋面中，可采用绿化种植屋面，不仅空间景观绿化面积得到增加，同时对于能耗的降低也起到重要作用。

5 结语

总而言之，随着环境问题、能源问题的日益凸显，我们的生存环境已受到严重的制约。建筑对环境的破坏、对能源的需求，致使越来越多的人关注建筑行业的发展。将气候因素积极的引入到建筑设计当中，并消除不利气候因素的影响，达到节能降耗、保护环境的目的，有利于实现建筑行业的可持续发展，是生态建筑、绿色建筑的重要表现。在适应气候的建筑设计过程中要积极的控制人工能源的用量，积极应用自然资源，例如实现建筑内部的自然通风系统、保温系统等，实现真正的节能降耗，同时，也有效的减少了建筑行业对周边环境带来的压力，实现与自然环境的和谐相处。

参 考 文 献

[1] 梁趛珮.试析适应气候的建筑设计策略及方法研究[J].江西建材，2015（8）：20-20.

[2] 夏远.适应气候的建筑设计策略及方法研究[J].建筑工程技术与设计，2015（27）：410-410.

[3] 张会.适应气候的建筑设计策略及方法研究[J].环球人文地理，2014（20）：68-68.

[4] 叶守森.适应气候的建筑设计策略及方法研究[J].城市建筑，2013（10）：37-37.

建筑气候适应性 篇4

随着我国经济水平的不断提高, 人们对室内环境舒适度的要求日益增长。然而由于大多数建筑设计未能充分考虑气候因素, 不得不动用大量采暖和制冷设备来解决舒适度问题。空调设备的广泛使用在改善室内环境舒适度的同时也带来新的问题, 即大量的能源需求。降低建筑能耗是我国遵循可持续发展原则, 建设资源节约型社会的关键。建筑的气候适应性是建筑节能设计需要妥善解决的重要问题。然而, 只有充分地了解当地气候特点, 才能有的放矢地采取相应的措施, 利用有利的气象条件避免不利的气象条件, 设计高质量低能耗的建筑, 也就是适应气候的建筑。

1 阆中气候特点及传统建筑特征

1.1 气候特点

阆中市位于四川省东部, 属于建筑热工分区中的冬冷夏热地区。该区典型的气候特征是夏季湿热, 冬季阴冷, 年均温度17 ℃。极端最高气温39 ℃, 最低气温-4.6 ℃。常年无霜期290 d, 年均日照1 379.8 h, 年均降水量1 033.9 mm。

1.2 阆中古城传统建筑空间特征

在这种典型的气候条件下, 院落是阆中最具地方特色的建筑形式, 其院落多为三开间或五开间的单进、多进合院式民居。建筑空间除了要满足特定功能的室内空间外, 更突出的是露天空间和介于二者之间的灰空间的巧妙应用与组合, 使得阆中古城传统建筑不仅创造出了满足特定功能的建筑空间层次, 且均体现出适应于地区气候特征的有利于夏季遮阳和自然通风的建筑技术特点。

阆中的街巷多为东西走向或南北走向, 它们将旧城区分隔成一个个的方形民居院落, 大院套小院, 天井连天井, 且天井纵深较浅, 以节省用地面积。多采用木梁穿斗式屋架, 屋檐很长。四合院住宅的屋顶相连, 雨天可免受雨淋之苦, 夏日不致使强烈的阳光过多射入室内, 而且宅出檐及悬山挑出很大, 也可防止夹泥墙或木板墙、桩土墙遭雨水冲刷。

2 阆中传统建筑空间特点分析

2.1 露天空间

露天空间指具有周边围合物, 但无顶面的空间。阆中传统建筑中的露天空间形式一般有庭院以及起采光、通风作用的小天井等等。

2.1.1 庭院空间

由于地区气候湿热, 通风是至关重要的降温除湿措施。为适应地方气候特点, 阆中传统建筑中的庭院尺度一般都比较狭小, 大多是横向或纵向展开的矩形, 这种形状不仅可减少室内日晒, 保持阴凉;而且这种狭长的空间在四周的建筑围合下, 大部分时间处于阴影之中, 大大减少了夏季的太阳热辐射进入室内, 并加速了空气对流, 使居室既通风又凉爽 (见图1) 。另一方面, 通过在庭院中引入花草、树木以及一些水体等要素, 不仅美化了整个庭院空间, 给人赏心悦目的宜人感觉;更重要的是, 这些绿化对于室内外空间微热环境有良好的调节作用[1]。

2.1.2 天井

在现代建筑设计中, 通风口主要是门窗洞口。而在阆中传统建筑中, 由于外围护结构的封闭性, 外窗少开, 外门封闭, 很难通过门窗与外界通风, 这种情况对于处于湿热阴冷的阆中地区的建筑室内通风来说是非常不利的。因此在阆中传统建筑中的主要通风口之一就是大小尺度不同的天井空间。

阆中传统建筑善于巧妙地使用天井, 其天井一般尺度都比北方小。阆中传统建筑中的天井不仅有一般建筑中天井的采光、绿化、交往等功能, 最主要的是通过天井空间的设置尤其是尺度大小不同的天井空间的穿插和组合, 来加强建筑内部气流的组织, 排走湿热空气, 以适应当地夏季湿热难耐的室内环境。

2.2 “灰”空间

阆中民居中的“灰”空间主要包括走廊、门廊、敞厅等, 各种形式的廊道在住宅内四通八达, 既是联系各部分的通道, 又控制和导引着建筑内部的气流循环。值得注意的是在阆中民居中“灰”空间所占的比例很高, 这是因为本地区夏季气候炎热, 日照强烈, 且冬季阴冷, 这种半开敞空间既能遮阳避雨, 又有良好的通风条件, 常常会成为全宅日常起居和手工劳动的主要场所。

2.2.1 深远众多的挑檐

阆中民居出檐深远, 沿街的檐廊平均出挑约1 m以上, 屋内的众多檐廊往往也宽达约0.5 m, 在厅口和巷廊的部位, 出檐则更远, 用以形成具有大面积阴影的“灰”空间。这种“灰”不仅可防止传统建筑的夹泥墙或木板墙、桩土墙遭雨水冲刷, 且具有很好的遮阳效果 (如图2所示) 。当太阳照射到天井或庭院空间之后, 由于四周大挑檐在上部的局部遮挡, 太阳基本不会照射到室内, 这将直接减少该地区建筑室内的热量, 大大改善室内舒适度。

2.2.2 面向庭院开敞的敞口厅

敞口厅面向庭院或天井开敞, 中间不设置死墙, 使前后庭院与堂屋融为一体, 这种被外化了的室内空间不仅利于引风入室, 也便于夜间向室外散发热量。敞口厅也是阆中传统建筑中的主要通风口之一, 其通风的主要表现方式体现在利用敞口厅和与之相连的天井或庭院空间的结合来达到通风除湿的目的。其主要原理是在太阳辐射作用下, 前院地面和敞口厅屋顶下的温度都升高, 发出长波辐射分别加热前院近地空气和敞厅内空气。前院热空气因容重减少而上升, 上升至院子上部开口后在空中扩散。于是院子下部空气压力较低, 厅内下部空气压力较高。在压力差作用下, 厅内下部空气向院子流动, 补充院子下部空气上升后的空间。与此同时, 院子上空温度较低、容重较大的新鲜空气从檐口底部流入, 进入敞口厅, 补充下部空气往外流走后的空间。于是就形成了厅内较热空气从下部流出, 较冷空气从上部流入的对流换热现象。

2.3 限定空间的“通风格扇墙”

阆中民居中多是漏空的格扇门、窗。此类门扇、窗往往不独立存在, 而是成组地存在于建筑中, 联立成墙, 用以分隔和限定室内外的空间, 即使关闭时也能够由漏空的窗花为室内通风换气。这种既起到空间限定, 又作为视线阻隔, 还产生通风的门扇墙, 是“虚”隔离状态, 多孔的特征对于湿热气候下的室内环境调节有较好作用, 形式自然且极富有表现力, 繁简随意, 形成的风格也迥然不同。

传统民居是前人为我们留下的丰厚的历史遗产, 对其给予必要的关注, 并从建筑气候学角度进行节能设计研究具有直接的现实意义。阆中传统民居将传统民居成熟且成功的气候适应性设计手法与现代建筑技术手段相结合, 能够创造出具有适应地域气候特点的节能建筑, 为建筑业可持续发展提供了广阔的创新平台。

参考文献

[1]董美宁, 李嘉华.冬冷夏热地区既有住宅室外环境节能改造技术研究[J].建筑技术开发, 2006 (7) :140-143.

[2]汤国华.岭南湿热气候与传统建筑[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005:101-104.

浅谈岭南住宅规划如何适应气候 篇5

摘要：住宅是人们安居立命之所，是家庭单位实体化的表现，人们对其舒适性有严格要求。岭南地区气候湿热，影响与制约着居住区的规划与设计。本文从布局形式、朝向及架空层设计三方面阐述该地区的住宅规划该如何适应当地气候，营造良好的人居环境。

关键词：岭南；住宅；布局形式；朝向；架空层

岭南，原是指中国南方的五岭之南地区，相当于现在广东、广西、海南全境以及湖南及江西等省的部分地区。这里高温多雨，日照时间长，空气湿度大，夏长冬短，终年不见霜雪，为典型的季风气候区，风向随季节交替变更。湿热环境影响着世代的岭南民居，也制约着现代岭南地区的居住区规划，我们在实践中需要采取科学方法设计出顺应自然的方案。宜居的住宅应当气温宜人、空气流通、干爽敞亮、雨水均衡，一般常用的设计方法有优化规划布局、强调南北朝向、设置架空层等几种措施。

1、布局形式的选择

岭南属于季风气候区，这里冬夏两季季风风向明显，夏季以南至东南风为主，冬季以北至东北风为主，其中夏季风风力较为强劲，沿海地区甚至常现台风，这种季风对带走室内热量的作用明显。在岭南住宅设计中应从“大规划、小布局”中着手考虑，尽可能利用季风对住宅的有利影响，让自然风穿透进室内，尽量经过室内大部分角落，以新鲜空气换走旧空气并带走热量。这里的大规划主要是指建筑组团的布局形式。

建筑组团布局形式有多种，它们各有特点，跟岭南地区气候有不同程度的契合，而比较多见的有行列式，以及在行列式基础上衍变出来的错列式。行列式是指条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向和合理间距成排布置的方式，这种行列式的规划布局能使每户家庭都可获得良好的朝向、日照与视野，均好性强，而错列式虽然也是成排布置，但前后排住宅有一定的错位。有研究表明，高楼背风面存在涡流区，涡流区内空气环形流动，对该高楼后面的建筑自然通风产生不良影响。而这个涡流区的大小跟前排建筑的高度长度深度有关。只有避开涡流区，后排建筑才能获得良好的自然通风。点到直线最短距离为垂线段，故为了避开涡流区，一般住宅建筑朝向都不会垂直于主导季风风向，而是尽量成一定夹角布置增大距离。但是错列式由于前后排错位，正对的两排建筑间距较行列式更大，故在相同条件下更容易使后排住宅避开涡流区。因此我们可以把它理解为错列式住宅布局适宜的朝向更大。通过实践得知，单从通风方面考虑，当采用错列式布局时东南向至西南向均为岭南地区住宅适宜的朝向。

除了以上两种方式外，岭南地区住宅还常采用周边式、自由式等。

周边式就是住宅沿着基底周边布置，围绕出一个比较大比较开敞的中央主导空间，这种布局方式的优点是可以让小区内绿地宽敞、空间舒适。但若层数过多，则会造成较多的居住房间得不到良好的日照，于自然通风也不利。因此在岭南地区利用这种布局时，可以结合底层架空、建筑上开通风口以及四角敞开等方式优化居住区的整体通风效果。

自由式，即为结合场地特点，采用多种平面形式和高低层及长短不同的体型组合，是常见的一种组团布置形式。可采用前短后长的布置，有利于开口通风，如在南边布置塔式住宅，后排布置板式住宅；又或者在迎风面上采用由低到高的布置，如前排为底层或多层住宅，后排为高层住宅。这种布局形式排布错落有致，前后环境优势等级分明，并且不会出现个别住户东西向或采光通风受阻等不利情况，在岭南地区也多有采用。

综上所述，为提高整个居住区的通风环境，岭南地区的住宅布局都应尽量做到疏落通透，不要过于紧凑形成挡风屏障。在实际工程中采用自由式较多，因为此种布局可以综合考虑多方面因素，与环境融合紧密；若从均好性方面考虑，则采用错列式布局，无论通风还是日照，每栋住宅都能获得良好照顾；若项目容积率要求不高，在住宅层数不多的情况下，周边式布局能很好地发挥优点，营造中央绿化大花园，小区内东西边住宅间距使其互相不遮挡，保证其舒适度，南北边住宅则获得优质采光通风景观条件，且此布局形式类似岭南地区传统民居院落，颇具亲切的尺度感，容易受到住户喜爱。

2、朝向的选择

日照对于住宅是必不可少的内容，它是实现住宅使用功能的重要因素，日照带来的光不但对住户心理起到积极作用，直射阳光还能消毒杀菌，对提高居住区卫生条件具有重要意义。岭南地区因为纬度较低，日照时间长，天气炎热，以广东省为例，全省各地的平均日照时数在1450小时-2300小时之间，所以除北向房间外，日照都比较充足，但同时岭南地区普遍多雨潮湿，容易滋生病菌，故在规划设计中我们应该注意为住宅争取良好的日照条件。至于如何争取？朝向给了我们一个答案。

住宅的朝向一般要根据当地常年季风风向以及太阳高度角、日照时间长短等因素决定，良好的朝向能让住宅夏天凉风过堂，冬天暖阳晒面，常年日照充足而不过度。

一天以内正午时太阳高度角最大，此时太阳对地面的照射強度最大，而大量资料也表明此时紫外线含量最丰富。由于地处北半球，对于大多数地区大部分时间太阳均在住宅南面（北回归线以北地区除外），所以住宅南面日照最充足，紫外线最丰富，而北面要想获得紫外线基本需要靠散射。故在平面设计中，一般根据人们活动频率的高低把房间安排在南面或北面，保证人们接受足够的日光照射。所以住宅适宜朝南，主要厅房布置在南面，次要房间如厨房卫生间等则布置在北面，保证人常活动区域的舒适性。

在通风方面，主导风向对冬季室内热损耗程度及夏季室内自然通风影响很大，因此选择建筑朝向，除了日照外还应注意主导风向。从单栋住宅通风条件来看，房屋跟主导风向垂直效果最好，然而如前文所言，从整个住宅群看来这种方式并非最优，应形成一定角度较为恰当。

综合各种因素的影响，即使同属岭南地区，各地的适宜朝向也略不相同，例如广州的为南偏东22°30′至西，长沙的适宜朝向则为南，我们在进行方案设计的时应尽早参照相关数据考虑朝向。

3、架空层设计

住宅首层架空的设计在我国传统民居中早有应用，如云南重庆等地的吊脚楼。这些地区的共同气候特点是地面湿气重，而架空的底层比较阴凉，跟架空层外形成气压差，于是可以引风穿透，带走建筑周边湿气，使楼上房间保持干爽。由此可见，架空层是适用于潮湿地区的一种建筑形式，对于多雨潮湿的岭南地区也同样适用。尤其在地势低洼的地方，当遭遇台风暴雨等季节性强降水时，时有发生排水不及时造成首层住户损失事件，故在岭南住宅规划设计中，首层应多做架空活动层或布置其他非住宅功能房间，保证每户住宅能获得干爽舒适的居住环境。同时架空的活动层作为开放场地，可以进行生态景观设计，适当运用水体、植物等元素引风导风，调节居住区的小气候，营造舒适的公共活动空间。

尽管岭南地区气候对人居环境设计提出了众多挑战，但是总有可以利用的科学设计方法应对。在规划设计中我们应顺应自然，尊重当地气候环境，学习前人总结的经验，借鉴成功的岭南居住区设计手法，运用现代科学理论与技术对环境进行分析，创造具岭南特色而又宜居的人居环境。

参考文献：

[1]岭南地区居住区规划中的生态设计研究

[2]李蓓，谈岭南花园居住小区开发理念，《广东土木与建筑》2003年01期

[3]吴云霄、李咏宝、屈亚潭，居住区架空层绿化探讨，《浙江建筑》2009年02期

[4]谢浩，现代岭南建筑的设计方向，《中国勘察设计》2010年05期

建筑气候适应性 篇6

根据柯本分析法[2]所标定的全球气候分区示意图, 可知研究寒地城市建筑设计问题具有全球性的广泛意义。本文讨论寒地建筑主要以中国东北寒地的情况为主。

“适应”出自生物学理论, 包含两方面含义, 其一是生物体结构与功能的对应, 其二是生物体自身特性与环境的对应。在本文中气候适应性是指针对气候问题在建筑层面所作出的回应。影响建筑采暖、降温能耗的众多元素可以大致分为气候环境影响、建筑自身属性和内部使用需求等几类。基于气候适应性的设计策略能够有机联系这些元素, 利用建筑设计的手段, 以内部使用需求为依据, 对外部气候环境的影响进行选择性吸收。目前国内外针对气候适应性设计有三大途径:一是增强建筑获取外界能量的能力;二是增强建筑自身的保持能力;三是增强建筑内部的自我调节能力。[3]从以上三点, 可以大致归纳出基于气候适应性设计的三个主要方向, 即增强获取自然元素的能力、增强建筑保存自然元素的能力和增强建筑内部调节分配自然元素的能力。这三点在寒地建筑中庭设计方面可以得到很好的体现 (图1) 。

基于气候适应性的寒地建筑中庭设计, 最为重要的内容就是对中庭空间形态的控制。中庭的布局、平面的形式和比例、剖面的形式和比例等诸多方面都要基于寒地气候条件进行统一控制, 不能一味地追求空间的尺度或造型, 而忽略内部环境的舒适性。空间适寒策略是基于气候适应性的寒地建筑中庭设计的基础, 包括布局趋光、体形保温、空间紧凑和热稳阻尼等四方面, 分别针对增加获取日照的界面、增加内部可以蓄热的空气、提升中庭对使用空间的热传递效率和增强内部空间的热缓冲稳定性。

一、布局趋光

中庭空间形态设计首先是确定中庭的布局位置。基于寒地气候的特征, 中庭的布局位置应尽量趋光, 争取南向的采光面以获得最有利的采光气候条件, 特别是冬季采光, 这对于改善室内气候环境和节约能耗非常有效。研究表明, 采光界面偏离南向过多是导致采暖性能降低、采暖能耗上升的重要原因。自然采光引入的太阳能量直接关系到建筑内部的热平衡, 并非一味地提升自然采光量就可以获得理想的室内环境。平衡采光与得热的比例, 才是设计的主要目标。

中庭空间对于提升寒地建筑的自然采光能力有着非常显著的作用, 尤其是大进深的建筑, 通过引入中庭空间可以丰富建筑的功能布局, 延展建筑的自然采光面, 改善建筑的采光效果。寒地城市的太阳高度角较高, 顶界面的自然采光效率远远高于侧界面。天窗既是采光的需要, 也是通风的需要, 可以说是中庭空间物理效应的核心所在。

需要注意的是, 所谓的布局趋光并非一定是南向采光。中国东北地区的主采光方向多为南向, 但是具体的趋光模式需要根据具体工程情况设定。位于挪威贝鲁姆的挪威国家石油公司新办公大楼的设计体现了中庭趋光的多元性 (图2) 。其中庭顶界面采用螺旋桨形状的高科技玻璃屋顶, 以最小的表面积来封闭模块间的体量, 并从多角度吸收不同时段的自然光以及周边环境对阳光的二次反射光, 节约了能耗。根据有关部门测试, 这座建筑的能源使用率非常低, 约为103 (kw·h) /m2, 如此低的能耗得益于其对自然光的合理利用。[3]

1.中庭气候利用示意图

3.阿尔托设计的中庭采光构造 (纪雁, 普莱尼奥斯的《可持续建筑设计实践》)

4.哈尔滨哈西新区办公楼气候循环分析图 (图片来源:http://photo.zhulong.com/proj/detail41970.html)

二、体形控温

体形主要是指中庭的高宽比例, 其数值对于中庭的物理效应有非常重要的影响。高宽比例越大则中庭的烟囱效应作用效果越明显, 高宽比例相对越小则中庭的温室效应越明显。[4]寒地建筑中庭空间需要兼顾两方面的物理效应, 选择适合的体形系数。而衡量这一体形系数是否适合的要素就是中庭的采光效果及通风效果。采光和通风是中庭空间直观的物理环境变化方式, 对其进行设计的核心目的在于提升中庭热舒适性。基于气候适应性的寒地建筑中庭空间设计中, 应当充分利用被动式的设计方式, 尽量减少能源消耗。

自然采光方面, 中庭体形控制主要提升建筑获取自然采光并保存得热的能力。自然光进入中庭空间后, 对于自然光的分配有多种方式, 与自然光的传播方式有关。首先针对进入中庭的直射光部分, 由于其非常宝贵, 热衰减较少, 通过控制平面和剖面形式可以优化对其的吸收;其次针对进入中庭的漫反射光部分, 通过中庭空间的体形比例配合内部界面的构造处理可以提升漫反射光的利用率, 对使用者的实际作用更大。例如阿尔托设计的中庭采光构造, 充分体现了对于光线传播的控制 (图3) 。[5]

自然通风方面, 由于寒地建筑中庭的主要职能在于保温得热并适当调节内部通风, 所以既要避免高宽比过大导致内部空气过度循环, 又要防止由于高宽比过小而导致内部空气沉积。

位于中国哈尔滨市的哈西新区办公楼, 由哈尔滨工业大学建筑设计研究院和美国ZNA事务所联合设计, 建筑面积约2.3万m2。建筑设计巧妙利用中庭空间的体形变化, 为使用者提供了一个层次丰富、物理环境良好的室内空间。

建筑设计针对哈尔滨的气候特征, 结合场地需要, 将传统的L形办公楼进行变形处理, 形成了更加灵活的中庭空间。中庭空间利用顶部和侧向的采光面, 可以全年收集并储存太阳能, 尤其在冬季对太阳光的收集时间更是可以覆盖几乎全天的日照时长, 通过中庭的过滤, 将适宜的自然光分配给内部空间。通过布局设计, 中庭易于吸收夏季主导东南风, 躲避冬季西北风。同时, 由于中庭迎风面相对狭长, 易于内部烟囱效应发生, 有利于夏季内部通风自循环作用 (图4, 图5) 。

三、空间紧凑

寒地建筑中庭冬季的保温得热主要依赖于内部空气层的受热蓄热能力。如果内部空气过多, 超过使用需求, 则其受热蓄热能力减弱, 不利于服务室内使用空间, 所以中庭作为建筑获取外部气候条件的中介, 其空间应当紧凑适宜, 在满足使用功能的前提下, 节约空间并提升内部空气蓄热能力。根据对寒地工程项目的调研, 中庭约占平面层面积的20%为宜, 且使用空间应围绕中庭布置。

中庭空间并不是孤立地存在于建筑空间内部, 围合中庭空间的使用空间与中庭空间的联系对于中庭的气候适应性的功能实现是非常重要的。针对中庭空间平面布置的保温得热方面, 中庭空间与使用空间的连接方式与接触面积作用明显。寒地建筑内部空间的布局应当紧密围绕中庭等大空间, 以共享内部环境资源和便于物理环境调节。同时, 中庭空间可以借助其他空间的内部界面设计提升自身的气候适应性。

由德国gmp建筑设计有限公司设计的北京中青旅大厦很好地诠释了空间紧凑的概念。建筑采用东向嵌入式中庭, 高约75 m, 其他使用空间紧密环绕中庭布局 (图6) 。笔者通过现场调研感受到中庭空间对使用空间通风方面有良好的促进作用。在办公隔间中打开朝向中庭的内窗可以感受到适宜的内部空气流通, 同时嵌入式的中庭也提升了内部的光环境品质, 每个角落都能感受到温暖的自然采光。另外, 中青旅大厦是北京首座采用双层主动式内呼吸幕墙的5A甲级“观景”写字楼, 主动式双层呼吸幕墙具有外观均匀统一、低能耗、防噪、保温的特点, 通过机械通风装置使自然新风源源不断地充盈中庭空间, 提供全天候的清新体验, 创造了健康、宜人、生态的内部环境。

5.哈尔滨哈西新区办公楼中庭 (图片来源:http://photo.zhulong.com/proj/detail41970.html)

7.丹麦埃尔希诺文化工厂 (图片来源:http://photo.zhulong.com/proj/detail58743.html)

6.北京中青旅大厦 (图片来源:http://www.gmp-architekten.de/start.html)

四、热稳阻尼

寒地建筑中庭的热稳定性对内部其他空间的舒适性有非常重要的作用。所谓热稳定性就是针对外部环境气候变化的缓冲阻尼作用。诸如通常在寒地建筑入口设置门斗或双层门入口, 目的是在一定程度上抵挡室外寒风直接吹入, 形成室内外的过渡空间。再比如, 为了抵挡夏季炎热的气温, 在建筑外部设置拱廊, 为建筑主体和使用者提供阴影区以形成温度缓冲区, 形成室内外的温度过渡空间。将这些做法放大到建筑整体层面, 中庭空间就是这样的过渡空间。丹麦埃尔希诺文化工厂便是巧妙地利用中庭形成建筑缓冲过渡空间的典范 (图7) 。[6]

缓冲过渡原理是利用了生物学中的生态系统自组织和自调节能力。生态系统在一定的生态阈值范围内, 基于气候适应性的寒地建筑中庭空间设计具有自我维持原有状态恒定的能力, 即固有自然力有驱动系统趋向稳定的原动力。所以, 可以根据中庭内部的气候组织的这一属性, 利用建筑手段疏导, 增强中庭内部的空气系统的自组织能力, 在一定程度上, 将中庭空间变成建筑内部空间的气候缓冲区, 形成适宜的气候环境。

提高寒地建筑中庭内部热稳定性包括两个主要策略:一是形成具有对气候元素选择控制能力的界面, 利用热效应进行缓冲;二是形成具有一定空间比例要求的内部空间, 利用内部空气层形成缓冲。更多的时候, 我们的做法是将这两者结合使用。双层玻璃幕墙是综合利用热缓冲和风缓冲两种气候缓冲手段的典型案例, 通过在双层玻璃之间设置通风层, 在冬季利用日照积蓄太阳辐射能, 形成温室效应增加通风层内部的空气温度, 进而为建筑蓄热, 节约采暖消耗;在夏季将通风层的通风口打开, 利用烟囱效应促进内部通风循环, 达到降温节能的目的。

综上所述, 本文提出利用建筑设计的手段, 以气候适应作为地域建筑与自然环境的结合点, 试图将适应气候策略贯彻到建筑中庭空间设计中, 特别是被动式的设计策略和手法以寒地建筑中庭为对象, 从空间形态的角度利用其特殊的空间属性进行适应寒地气候元素的趋利避害的支配, 充分利用有利的气候元素, 规避不利的气候元素, 用尽可能多的被动式生态手段实现最高的气候利用率和最低的环境能源负荷, 为使用者提供舒适的内部空间, 同时以最大程度地减少建筑全寿命周期的能耗为设计目标, 合理控制应变气候的方式, 化“被动顺从”为“主动适用”, 并最终实现建筑与环境、人与环境的平衡关系。

参考文献

[1]梅洪元.寒地建筑[M].北京:中国建筑工业出版社, 2012.

[2]谢华慧, 朱琳.被动式生态建筑中庭的自然通风设计策略[J].节能, 2010 (4) :56-60.

[3]杨柳.建筑气候分析与设计策略研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2003.

[4]王洁, 赵东强, 周洁.国内外绿色中庭建筑实践的比较研究和启示[J].浙江建筑, 2011 (5) :62-66.

[5]纪雁, 普莱尼奥斯.可持续建筑设计实践[M].北京:中国建筑工业出版社.2006.

适应气候的建筑设计策略及方法探索 篇7

我国地势的复杂以及纬度的变化广等原因加大了人们对住房的气候因素考虑,在建设设计方面给予气候更多的关注。此外,气候环境促进了建筑设计的发展和延伸,加快了建设设计走向全面化、系统化。同时,建造出符合环境以及适合人类居住的房屋。

1.1 光照对建筑设计的影响

光照不仅影响着房屋的光亮度,还影响着人体的舒适度,是人们在建造和选择房屋时的一个重要考虑因素,光照的强弱度也直接影响着建筑物的好坏。充足的光照不仅能够节约能源,给人带来心理上的感官,对人们的身体健康也带来影响。

1.2 温度对建筑设计的影响

温度对建筑设计的影响体现在由于昼夜温差大、阳光直射、日照时间长等原因所引起的房屋变形,主要表现在对建筑物裂变、变形等方面;房屋裂变大不仅影响建筑物的美观,而且还影响着建筑物本身的抗震性能。温度对建筑设计的影响还体现在建筑物是否适宜使用,能否到达冬暖夏凉的效果,是否考虑到南北差异对建筑设计的影响等,表现在建筑物在北方能否达到御寒,在南方能否达到防潮、避暑的效果。

1.3 湿度对建设设计的影响

建筑物在设计过程中需考虑水在建筑物的使用过程中的影响。其建筑外墙保温系统防护层的湿胀,湿胀变形会因其开裂,影响着建筑物的使用,降低建筑外墙外保温系统防护砂浆中聚合物与基材的粘接力。湿度过大影响建筑物的使用和寿命,对建筑物的刚度造成影响。

1.4 辐射对建筑设计的影响

太阳是个炽热的球体,光照主要受太阳辐射的影响,太阳常数值是很大的,但地球表面上所接受的太阳辐射能量并非是太阳常数值,而是减弱了的值。其减弱的原因主要是因为大气组成的成分(如氧、氮、臭氧、水蒸汽、二氧化碳和尘埃等对太阳辐射能量产生吸收和散射的结果),因此在建筑设计的过程中注重辐射对建筑设计的影响有着重要的意义。在建筑设计的过程中应关注辐射对建筑物的影响,采用自然通风、自然采光的模式对设计建筑物。

2 建筑设计适应气候的重要性

适应气候的建筑设计不仅影响建筑物使用的适宜度,节约能源,而且通过气候与建筑物的相互影响,对调节气候环境有重要意义。优秀的建筑设计达到室内四季如春的效果,置身建筑物中人们能够体会到充足的阳光和自然风。足够的光照,通风的结构设计能够节约能源,减少不必要的浪费。

3 适应气候的建筑设计策略

自然采光、通风、节约能源等因素是建筑设计的基本要求。追求节能是现代社会对每一个人提出的新要求,节约能源,利用建筑物当地的资源,设计合理的建筑结构,保持较好的通风性,保证必要的光照和充足的光线,坚持以人为本、绿色建筑的原则。

4 适应气候的建筑方法

4.1 合理选择建筑朝向

在建筑的通风过程中,需要将冬季和夏季的太阳辐射和通风因素考虑在内。注意考虑冬天以及夏天对光照对建筑物的影响,对光照度进行实地考察,寻找最合适的建筑物朝向。在选择建筑朝向的过程中,相关人员需要涉及到很多的因素,除了气候因素之外,还会收到当地地形、街道等因素的影响。相关人员在选择建筑的朝向上,应当在达到夏季放热,冬季保温的要求下,还兼顾通风。不过,在具体的建筑设计中,相关人员还应当综合着考虑,并在限制的条件下,找出最佳的建筑朝向方向。

4.2 适当注重间距与通风

在考虑建筑通风的过程中,单个建筑物一般会对影响整篇建筑物的风力和风向,建筑物的距离也不同程度地影响着周围的风速。当风吹向建筑时,气流会因阻碍而改变原来的方向,进而从屋顶和墙面吹过。当处在迎风情况的时候,由于气流受助,迎风压力会变大,进而超过大气压力而成为正压区。当背风时,由于气流所形成的漩涡而使空气出现稀薄现象,成为负压区。在通常情况下,由于条件的限制,建筑可以采用“大区大间距,小区小间距”的布局进行。也就是在大的组团中,尽量让间距尽可能的大,建筑间的空地可以设置水体和林荫区等公共休闲区。

4.3 综合考虑间距与日照

合理的布局形式可以使建筑受当地气候影响的因素变小。考虑不同的间距对建筑物的影响,要充分考虑间距与日照的关系。为此,在建筑群的分布中,适合采用有利于建筑群体中的夏季是否通自然风,是否能够防晒,冬天是否进入保温的模式,是否能够节约能源。不过,关于建筑的布局形式,以及建筑的高度等,都难以去把握,因此只有设计人员经过大量的现场勘察以及考量才能做出适合的建筑设计。

4.4 考虑温度对建筑物的影响

温度对建筑物的影响主要表现在人们居住的适宜度以及房屋的裂变方面,在建筑设计的过程中应充分考虑温度因素对其的影响。有些地方为了抵御寒冷,将房子建成半地穴式,我国东北古代肃慎人就住这种房子,赫哲族人一直到解放前还住着地窨子。一些气温高的地方,也选择了这种类型的地窨子,如我国高温冠军吐鲁番几乎家家户户都有一间半地下室,是用来暑季纳凉的,据测量在土墙厚度0.8m的房屋内的温度如果为38℃,那么半地下室里的温度只有26℃左右。我国陕北窑洞兼有冬暖夏凉的功能,夏天由于窑洞深埋地下,泥土是热的不良导体,灼热阳光不能直接照射里面,洞外如果38℃,洞里则只有25℃,晚上还要盖棉被才能睡觉;冬天却又起到了保温御寒的作用,朝南的窗户又可以使阳光盈满室内。气温高的地方,往往将房屋隐于林木之中,据估计夏天绿地比非绿地要低4℃左右,在阳光照射下建筑物只能吸收10%的热量,而树林却能吸收50%的热量。我国云南省元阳县境内有一种特殊的房顶—水顶,平平的屋顶上又多了一汪水面,屋外阳光热辣,屋里却十分阴凉。

5 结束语

通过气候对建筑设计影响的分析,并提出一定的建议和意见,为建筑设计提供一定的参考。气候环境的多变对建筑设计提出了更高的要求,也需要在建筑设计的过程中多考虑环境因素对建筑设计的影响,分析气候环境的利弊,设计出越来越好的建筑物。

摘要：文章旨在分析气候对建筑设计的影响因素,探索相关的建筑设计方法及策略。

关键词：气候,建筑设计,策略及方法,房屋

参考文献

[1]胡绍学,宋海林,胡真,谢坚.“生态建筑”研究绿色办公建筑——清华大学设计中心楼(伍威权楼)设计实践和探索[J].建筑学报,2000,(5).

[2]巩坤.基于气象条件的商业区建筑群城市通风及综合效应研究[D].重庆交通大学,2015.

建筑气候适应性 篇8

《行动方案》指出, 全球气候变化是当今世界以及今后长时期内人类共同面临的巨大挑战, 城市人口密度大、经济集中度高, 受气候变化的影响尤为严重。气候变化导致高温热浪、暴雨、雾霾等灾害增多, 北方和西南干旱化趋势加强, 登陆台风强度增大, 加剧沿海地区咸潮入侵风险, 已经并将持续影响城市生命线系统运行、人居环境质量和居民生命财产安全。

《行动方案》强调, 积极适应气候变化, 是实现可持续发展、推进生态文明建设的内在要求。城市适应气候变化事关人民群众切身利益, 事关城市持续健康发展, 事关全面建成小康社会。

《行动方案》确定了城市适应气候变化行动的总体要求、基本原则和目标愿景。

城市适应气候变化行动的总体要求是:全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神, 大力推进生态文明建设, 以维护城市安全宜居为核心, 坚持以人为本, 加强科技支撑, 牢固树立适应理念, 从政策法规、体制机制、规划统筹、标准规范、建设管理等方面全面推进城市适应气候变化行动, 努力创建气候适应型城市, 全面提升城市适应气候变化能力, 为建设美丽中国而奋斗。

城市适应气候变化行动的基本原则是:一是统筹兼顾。统筹考虑极端气候事件风险和气候变化对城市的持续性影响, 将适应理念落实到城市规划、建设与管理的各个环节, 加强城市建筑、能源、交通、水资源和生态等关键领域的高质量建设、精细化管理和人性化服务。二是因地制宜。根据不同城市的气候地理条件和经济社会发展状况, 实施分类指导的适应方案, 明确安全、宜居、绿色、健康、可持续的发展目标和控制要求, 坚持“一城一策”, 分区施策、分步实施, 采取合理措施, 有针对性地开展适应行动。三是协同推进。落实中央、地方各级人民政府责任, 明确任务分工, 加强联动协调, 创新体制机制。综合运用价格、财税、金融等经济手段, 调动市场主体的积极性。四是广泛参与。加强城市适应气候变化社会组织培育和科普宣传, 加强应对极端气候事件能力建设, 提倡绿色生活方式和消费模式, 建立全社会适应气候变化共识, 积极主动参与适应行动。

城市适应气候变化行动的目标愿景是:到2020年, 普遍实现将适应气候变化相关指标纳入城乡规划体系、建设标准和产业发展规划, 建设30个适应气候变化试点城市, 典型城市适应气候变化治理水平显著提高, 绿色建筑推广比例达到50%。到2030年, 适应气候变化科学知识广泛普及, 城市应对内涝、干旱缺水、高温热浪、强风、冰冻灾害等问题的能力明显增强, 城市适应气候变化能力全面提升。

《行动方案》在部署城市适应气候变化主要行动时, 强调要提高城市建筑适应气候变化能力。指出:做好前瞻性布局。在建筑设计、建造以及运行过程中充分考虑气候变化的影响, 在新建建筑设计中充分考虑未来气候条件。积极发展被动式超低能耗绿色建筑, 通过采用高效高性能外墙保温系统和门窗, 提高建筑气密性, 鼓励屋顶花园、垂直绿化等方式增强建筑集水、隔热性能, 保障高温热浪、低温冰雪极端气候条件下的室内环境质量。

实施城市更新和老旧小区综合改造。在执行现行标准的基础上, 各地城市结合经济社会发展水平, 适度提升城市建筑适应气候变化能力, 提高既有建筑节能、节水改造标准, 加快更换老旧小区落后用水器具, 推进建筑中水回用, 合理增加小区绿地、植被数量, 设置遮阴设施。

加快装配式建筑的产业化推广。推广钢结构、预制装配式混凝土结构及混合结构, 在地震多发地区积极发展钢结构和木结构建筑。鼓励大型公共建筑采用钢结构, 大跨度工业厂房全面采用钢结构, 政府投资的学校、幼托、敬老院、园林景观等新建低层公共建筑采用木结构。

额敏县红花气候适应性分析 篇9

1 红花的生物学特性

红花为菊科植物红花的干燥花冠, 又名红蓝花、草红花、杜红花、刺红花等, 全国各地均有栽培。以花入药, 为妇科药, 具有活血化瘀、消肿止痛的功能, 主治痛经闭经、子宫瘀血、跌打损伤等症。红花除药用外, 还是一种天然色素和染料。红花油是一种重要的工业原料及保健用油。额敏县生产的红花油中的亚油酸含量高达83%, 较日本、印度、美国及国内其他地区高出5~6个百分点, 堪称“亚油酸之王”。由于红花整个生长期对温度、光照、水分等环境条件的要求不同, 所以应根据种植地区一年中气候条件的变化规律和红花的生物学特性, 选择最适宜的播种时间[1,2]。红花为长日照植物, 性喜光温。新疆春播红花需≥5℃积温2 200~2 900℃·d, 生育期110~130 d, 日照时数>1 000 h。

2 气象条件分析

2.1 温度

额敏县红花种子超过5℃即可发芽, 营养生长阶段温度以15~20℃为最适宜, 生殖生长阶段以20~28℃最好。春播红花完成各生育阶段所需的适宜温度指标为:幼苗期日平均气温10~20℃, ≥5℃积温520~1 300℃·d;花期日平均气温25~27℃, ≥5℃积温800~1 200℃·d, 气温低于21℃不利于开花授粉;成熟期日平均气温20~24℃, ≥5℃积温400~450℃·d, 气温低于20℃或超过25℃, 籽粒中养分的运转、积累不能正常进行。额敏县红花生育期达到了120 d以上, 生育天数保证了养分的积累;额敏县≥5℃积温, 满足了各生育期的要求, 从热量条件看, 额敏县适宜种植红花;在各发育期中, 除花期温度略低于最适温度, 成熟期的平均气温更是达到了最适温度, 对于红花的高品质起了决定性影响。可见, 从温度条件看, 额敏县气温适宜, 有利于红花的生长。

2.2 降水

额敏县年降水量289.6 mm。降水主要集中在冬春季, 夏季以阵性降水为主, 总的来看雨量偏少, 年内降水分布也不是十分理想, 降水高峰期与热量高峰期并不同步[3]。在水分方面, 由于红花根系发达, 除幼苗期和花蕾形成期需要一定水分外, 其他时期对水分没有严格要求, 且该县有一定的灌溉设施, 基本能保证红生长发育。

2.3 光照

额敏县光照充足, 光照资源十分丰富, 在各生育期均能充分满足红花生长需求。在日照方面, 由于短日照有利于植株发育。进入开花结籽期, 较长时间的日照条件可促进花冠肥大、籽粒形成饱满, 从而获得丰产, 这也可弥补红花在花期温度略低于最适温度带来的植株生长缺憾。由此可见, 额敏县的光照资源完全能满足红花生长发育的需要。

2.4 风速

红花花期, 如果风速过大, 会降低空气相对温度, 导致花期授粉不良[4,5];大风还会造成倒伏等不良后果。额敏县年平均风速2.4 m/s, 开花的6—7月, 平均风速为2.5~2.7 m/s, 不仅不会造成灾害, 还对授粉十分有利。

3 影响红花生长的主要气象灾害

一是干旱。在红花的整个生长期均有可能发生干旱灾害。该县干旱可包括春旱、初夏旱、盛夏旱和秋旱。近30年气象资料统计, 干旱几乎年年发生, 而影响红花生长的主要是春旱。二是冰雹。冰雹在每年的5—10月均有可能发生, 6—7月出现最多, 此时正是红花开花、结实期, 轻则造成枝叶折断、果实受损, 重则大面积落花, 造成减产、欠收, 甚至绝收。

4 结语

额敏县光照充足、热量条件好, 有利于红花生长、授粉、结籽。种植的红花具有较高的品质;生产的红花油中的亚油酸含量高达83%, 较日本、印度、美国及国内其他地区高5~6个百分点, 堪称“亚油酸之王”。额敏县气象灾害对红花种植影响较小, 春旱对作物的影响较大, 但该县有一定的灌溉设施, 基本能保证红花生长发育。冰雹虽然危害较重, 但通过人影部门防雹, 可将损失降到最低限度。

参考文献

[1]赵卫芳, 李泽会, 王维新.红花栽培技术[J].新疆农业科技, 2008 (4) :57.

[2]张文超, 孙荣政.红花栽培技术[J].现代化农业, 2006 (6) :20.

[3]井立军, 高婧, 井立红.塔城地区近45年气候变化分析[J].新疆气象, 2006, 29 (5) :17-19.

[4]郭陈会, 朱海安.红花优质丰产栽培技术[J].中国农村小康科技, 2006 (9) :47, 56.

反应景观气候的原始生态建筑大师 篇10

他的作品成为“栖居于风景的机器”，同时也被奉为“生态建筑”的典范！他坚持一个人独自工作，同时拒绝澳大利亚本土以外的任何设计项目，他的工作室仅有的无非是一张绘图板，而他的客户却甘愿花上好几年的时间排队等待他。他的手绘线图则可以引领读者更直观地去接触这位杰出建筑师的设计灵魂。

由于能将建筑与所处环境、氛围有机结合，格伦·马库特（Glenn Murcutt ）赢得了2002年度普利兹克建筑奖。但和其它普利兹克建筑奖获得者不同的是他不设计位于澳大利亚之外的建筑。

他的建筑大多使用普通材料如波纹铁、水泥等，有着如弓形屋顶的夸张的曲线，分明的棱角，但却能与周围的一切完美融合。

Glenn Murcutt 1936 年出生于英国伦敦，在新几内亚莫罗贝长大，并在那里对简洁、原始的建筑产生了偏爱。后来，他的父亲推荐其学习密斯·凡·德·罗（ Ludwig Mies van der Rohe ）的建筑理论以及亨利·大卫·梭罗（ Henry David Thoreau ）的哲学，两者均对他的建筑风格产生了深远的影响。

他毕业于新南威尔士大学（ University of New South Wales ）建筑学，1970 年，在澳大利亚悉尼创办了自己的事务所。最初的探索阶段，他掌握了密斯式的建筑风格，后来他把实用性与艺术性融为一体，创造出类似露天阳台一样的房屋。

建筑反应地域景观

在澳大利亚，你站在小山丘的一边，可以从林子中间望见那一边的岩石堆。这里的花丛也并不茂密，依然是气候条件使然。

这里十分干旱，所以树叶的形状也为适应这样的气候而长得十分小巧，有的树叶只在早上吸收阳光，当太阳升高了，就转而用叶片的边缘对着太阳；太阳角度变化，叶子的边缘也跟着走，这样做都是为了减少叶片里水分的蒸发，是非常神奇的。

这些阳光下斑驳的影子在马库特的建筑理想里是非常重要的。他设计建筑的时候会尽可能地考虑到气候条件的影响，这不仅包括热量，还有海拔、纬度位置、太阳高度、主要的风向和山的距离、离海的远近……

如果换做百年前这样说，或许没有人会有疑义，因为当时人们都是这么做的。但是现在，在大多数国家，在美国，人们就会惊叹：难道不可以用空调吗？

在马库特看来，400年前欧洲人占领美洲的时候，是没有空调的，那时美国建造了很多适应当地气候条件的了不起的建筑啊！如今也是可以的，只要顺应气候，在热带的澳大利亚，你也可以建造出不用空调的房子来，这并不是很困难的事。只要你有决心，肯下功夫好好研究当地的气候条件。

对马库特来说，建筑所在的地域就是一切。要建一座能全年呼吸的房子，先要确定它的朝向，各个位置都能很好地通风，让空气能在其中流动。要确保空气的流向，让空气被吸入，而不是被推进去。

建筑的屋顶能产生文氏管效应来降低风的影响，能将白天的风速降到很低。因为龙卷风通常都是从海上来，所以如果在海边建，麻烦就很大。而如果是在内陆，风速就比较合理，可以用来给人们降温，所以设计了有荫蔽的廊子，这就是对于地域的索求。

就拿蓝山的辛普森住宅举例，并不是从中间进入，进去之后先是进了一个休息厅，你可以直接同房子进行对话。下台阶，你就可以进入一个花园，这就是峡谷里的土著居民的路径。所以这个作品和原来土著居民的生活有着很密切的联系。

这对马库特是个重要的体验，这是一种截然不同的入口处理，一种不同的入口和主体的关系，没有一切繁文缛节。澳大利亚不是有繁复礼节的国家，却正好是那些东西的对立面。他们通常都是非正式的，很随和的，很真实的。这种看起来有些笨拙的随意恰恰非常实在，是马库特非常喜欢的一点。

地方性不是排他性

很多澳洲建筑都倾向于成为商品而脱离了建筑的范畴，建筑必须包含空间，必须考虑采光的艺术，对地球生态负责，很多是马库特感兴趣的地方。

他的做法从来都不是坐下来思索怎样才能做出澳洲本土化的建筑，而唯一感兴趣的是设计出与我自己的文化、技术和地方相吻合的建筑。建筑的地方性并不代表排他性，建筑可以超越文化差异。

在马库特的观点里，实用计算机就让手牵着感觉走，他认为感觉非常重要，因为用手画一条线与在计算机里画一条线是不一样的。

在平面中设计出采光和通风的最佳可能性，马库特对于光线由室外的非常明亮到阳台的一般明亮再到室内的昏暗这种变化很感兴趣，对于建筑表皮的层层保护很感兴趣，还有对于光照水平如何变化，如何在北面避免开窗来隔热，这样的建筑表皮就像眼睑、睫毛能控制光线进入眼睛一样，对于建筑上这样的设计很感兴趣。

马库特许多业主都说住在他设计的房子里就像在开一艘船。因为你可以自己控制风和光，可以让空气流动快一些，也可以让它流动得慢一些，甚至不让它流动。

所以说房子是可以操作的，这与坐在空调房里不一样，打开开关就只有一种质量的光线，可是他设计的房子能适应光线的变化。

马库特发明了北向的太阳遮蔽屏，在南威尔士大学他仔细研究了太阳的走势，研究出来了这种发明，也许他是真正了解它的人。

城市建设需要法则

有趣的是提供一个场所，而不是建筑。格伦·马库特是一位集现代主义者、自然主义者、环保主义者、人道主义者、经济学家、生态学家特质于一身的专注的建筑师，他的建筑是场所的建筑，是对景观和气候作出反应的建筑。

他的大多数作品规模并不大，在材料应用以及工程结构也选择最普通的方式，对材料的选择极其注重它们对能源的消耗。其作品有着高度的经济性和功能性，并注重与周边环境的协调与应用，如风向、水的运动、温度和光线，都会围绕他设计的建筑延伸开来。

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马库特认为，设计质量重要的是建筑的外观要和其他元素协调一致：结构、秩序、平面安排、光线、阴影、形式……所有这些统一成不可分割的整体。

马库特始终孜孜不倦地耕耘在澳洲大地上，他的建筑秉承了设计者谦虚、踏实、一丝不苟的作风，用他最爱引用的西澳大利亚土著居民的话来说，它们“轻轻地触摸着大地”，宛如大自然结出的果实，亲切、舒适、自然。

遵循心底深处的声音

“我们大多数人穷其一生只是做一些平凡的工作，因此最重要的一件事情就是将它们很好地完成。”马库特曾经告诉他的学生：“你必须全情投入你的事业，首先要努力，其次要爱，第三是要经受磨练。”

格伦·马库特认为，决定建筑物应传递什么样的意图是设计者的责任。作为建筑师我们不但要思考建筑的本质，更应该探究“什么样的建筑才能与我们所处的文化、时代和场所相呼应？” 建筑的成功不在于建筑所处的位置，更在于建筑师的“思考形式”，而非单纯的表现形式。

我们在很大程度上实现在不同地区建同样的建筑，只要你用大量的能源去供给它，调节它的温度就成了。但这根本就不是在解决建筑问题，只是在大量地消耗我们这个星球有限的能源。

而马库特的观点却是：天凉了，你就加件外套，天热的话，你就穿些轻薄的衣服。他对于建筑也有类似的追求，希望建筑也能对气候做出像人增减衣服这样的反应。有时是完全开放，另一些时候也许只是开小的气窗，还有的时候就是窗子、玻璃，或是为了减轻视觉疲劳而采用一些百叶窗来降低光线强度。

我们都是环境的感受者和接受者，处在这样的角色，创造一个适宜于我们生活的舒适的环境不仅是生理上的，同时也是心理上的、情感上的责任。

格伦·马库特（Glenn Murcutt ）澳大利亚人，2002年普利兹克建筑奖获奖者。1936年出生于英国伦敦，在新几内亚莫罗贝长大，并在那里对简洁、原始的建筑产生了偏爱。1956-1961年间，他在新南威尔士大学（University of New South Wales）学习建筑学，并在此期间与众多建筑师协同工作。大学毕业后，他周游各地，于1964年回到Ancher， Mortlock， Murray and Woolley 事务所工作，并在该事务所工作了5 年之久。1970 年，他在澳大利亚悉尼创办了自己的事务所。