适应气候的建筑设计策略及方法研究论文_赖超逸

适应气候的建筑设计策略及方法研究论文_赖超逸

摘要:随着社会经济的不断发展和科学技术的日益提高,建筑行业逐渐发生了翻天覆地的变化,在新的时代背景下,人们对于建筑设计的要求已不再局限于满足居住者的居住需求,而是追求建筑设计与环境之间的协调发展。基于此,本文从气候的概念和与建筑的关系的出发,结合建筑适应气候的设计原则,指出了适应气候的建筑设计策略及方法,以希冀给予广大建筑设计工作者一些可行的帮助和指导,进而促进我国建筑设计工作更好的开展并带动建筑行业进一步发展和进步。

关键词:适应气候;建筑设计;设计原则;设计方法

引言:进入二十一世纪后,人们的生活质量和生活水平有了显著提高,对于建筑设计的要求也越来越高。在现代建筑设计中,不仅要尽量降低建筑施工的各项成本,还要借助现代化设计理念实现对自然环境的保护和改良,要尽可能在节约资源的同时促进现代建筑行业的可持续发展,获取更高的生态效益和经济效益。但是,从目前我国建筑设计工作的实际情况来看,建筑的布局、选址仍无法做到真正意义上的合理,对此,我们必须进一步加强对于建筑设计策略和方法的研究,建立一套适应气候的建筑设计方法理论,确保建筑行业的长期持续发展。

一、气候概念及于建筑的关系

1.气候概念

气候指的是在太阳辐射和地理环境相互影响下形成的规律性大气过程,一般可根据地理纬度、水资源分布状况和绿植覆盖状态分为热带雨林气候、温带大陆气候、地中海气候等多个种类。

2.气候与建筑的关系

气候往往与建筑有着较为密切的关系,一方面,不同的气候环境会给建筑设计提出不同的要求,在设计中既要考虑室内的微气候,还要考虑室外的微气候,例如,在热带地区,由于光照充足室外温度较高,因此在设计建筑时就需要尽量避免太阳的直射,同时还要保证通风和降温,同理,在寒冷地区要注重保温材料的使用,要重点对建筑墙体进行设计;另一方面,建筑施工工作往往会给当地的地质环境带和自然环境来一定影响,因此需要建筑设计人员针对多方面进行考量,以近年来提出的绿色建筑为例,更加环保的建筑设计能够将可持续发展观念落实到实际的建筑工作中,并带动建筑行业的现代化发展。

二、建筑设计适应气候的原则

1.宏观层

一般来说,气候的多样化特性往往会导致不同气候相互作用形成极端气候情况,而一旦暴雨、暴雪、台风等极端气候发生时,人类除了被迫适应别无他法,在这种情况下,人们在建筑设计上的重点为建筑的稳定性和安全性,因此,建筑设计在宏观层上有以下设计原则:首先,建筑设计要根据不同地区的气候特点进行,要事先对施工区域进行调研,通过科学预估选用最佳的建筑地址;其次,要重点关注建筑的成群性,尽量对建筑群体和周边地质环境进行合理优化组合;最后,要根据周边环境的水体、地形、植被特点进行建筑布局设计,要在布局实用的基础上适当利用周边资源,实现建筑与环境的和谐共存。

2.中观层

在确保建筑安全稳定,不会被气候环境有较大影响的前提下,建筑设计的原则为实用性和适宜性,因此建筑设计在中观层上主要针对改善居住环境的微气候展开。首先,建筑设计要遵循空气流体力学原理,尽量形成穿堂风,实现内外部空气的自然交换;其次,建筑设计要通过绿植、流水改善居住建筑的外部微气候,一方面可让建筑更加美观,另一方面也可起到净化空气,改善空气质量问题的效果;最后,要遵循建筑群布局原则,尽量在各建筑之间保留空隙,为建筑通风提供便利。

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3.微观层

从实际建筑设计工作来看,许多用户往往会对常见的建筑户型存有一定的不满,其中以空气流通问题和采光问题最为严重,因此在针对微观层进行建筑设计时要重点研究建筑材料、建筑布局等对建筑室内微环境的影响,要在经济实用性原则下尽量满足用户的一切居住要求。首先,要尽量遵循坐北朝南的设计原则,并合理设计窗户规格、种类和数量,确保建筑的采光性;其次,要认真筛选建筑材料,既要选用与当地气候充分适应的材料,又要选用对人体无影响的无毒材料;最后,除在室外种植光合植物外,还可通过在室内设计绿色植物来实现室内空气的净化,一方面可提高建筑内部微环境的质量,另一方面可让居住用户心情更加愉悦,身心更加健康。

三、建筑设计适应气候的策略和思路

1.被动式气候设计思路

基于上文对适应气候建筑设计在微观层上的设计原则,“被动式”的气候调控是决定建筑设计方向的关键,但“被动式”设计思路并不是一味的对环境进行顺从,而是在不对环境有太大改变的前提下进行建筑设计,即充分借助环境中的可再生资源以实现建筑设计的绿色化。同时,被动式气候设计思路还包括在环境允许的基础上对建筑物室内的微气候进行转变,即利用自然环境满足建筑物的照明、通风需求。

2.符合生物气候设计思路

长久以来,虽然每个阶段内的建筑风格均有所不同,但无论是上古时期的洞穴还是如今的高楼大厦,其根本目的都为御寒和保暖。同时,从建筑发展史来看,建筑行业一直研究的最根本课题便是如何与多变的自然环境作斗争,因此在不同的自然环境条件下,对于建筑设计的要求也会有较大的不同。以我国为例,我国横跨多个气候种类,各地区的温度、湿度、光照、降雨量都有所不同,这就导致各省份各地区往往有不用的建筑风格。但是,伴随着生活水平的提高,我国建筑行业已经基本满足了最根本的御寒和保暖需求,在此背景下人们便会追求更加舒适的居住环境,因此,如今的建筑设计便要求设计工作者必须就设计地区的冷、暖、干、湿、潮等方面进行更加详细的研究,而这就是符合生物的气候设计思路。

四、适应气候的建筑设计方法

上文提到,建筑的最根本作用在于御寒和保暖,因此我们便从季节变换的角度来分别对冬季和夏季的建筑设计方法进行研究。

1.冬季设计

冬季气候寒冷,建筑设计应主要关注保暖性能。一方面,要根据建筑的位置合理空气循环,要尽量避开冷空气循环,同时针对一些面积较小的建筑,可在墙体外围增加保暖层结构,并在采光较好的方向减少墙体厚度,增加窗户以获得更好的光照效果;另一方面,要尽量采用坐北朝南的建筑走向,并避免遮挡朝南窗户,同时可借助矩形天窗来增加光照面积,增强房屋的蓄热性能。

2.夏季设计

夏季气候炎热,建筑设计要主要关注降温。一方面,要结合当地主要风向,尽量利用窗户和通风系统引导自然风进入建筑内部,并形成循环通风,同时要将活动室尽量拔高,并借助设置天窗进行通风降温;另一方面,要巧妙设计房屋内的冷、暖色色调,给人带来视觉上的凉意,同时可在窗户处设计百叶窗,实现自然光照的人为控制,此外还可通过在屋顶储水、在周围覆盖绿植的方式进行降温。

结束语:综上,本文从适应气候要求下建筑设计的原则出发,分析了建筑设计适应气候的策略和思路,并从夏季和冬季两个方面指出了具体设计方法。可以确定的是,优秀的建筑设计不仅能够给人们带来更加舒适的居住环境,也能实现建筑与环境的协调发展,而这对于建筑行业的发展无疑有着十分重要的意义。因此,广大建筑设计人员在开展实际设计工作时,必须更加重视气候与建筑的和谐共存并将各种设计方法切实应用到设计之中,只有这样,才能有效促进建筑设计的绿色化、科学化和合理化,才能进一步推动我们建筑行业的进步。

参考文献:

[1]阳金辰.北京历史街区更新中建筑气候适应性设计策略研究[D].北京建筑大学,2017.

[2]陈锦培.适应气候的建筑设计策略及方法探讨[J].住宅与房地产,2016(30):33+35.

[3]王明帆.适应气候的建筑设计策略及方法[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016(06):89-90.

论文作者:赖超逸

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期

论文发表时间:2019/6/12

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