摘要：近些年来，国内建筑业实现了飞速发展，但也暴露出资源浪费大、能耗高、污染环境等问题。本文主要研究如何在建筑设计中融合当地气候与生态环境。
关键词：建筑设计；气候；生态环境；融合
引言
长期以来，经过人们的探索和发现，以及前人的总结，我们了解到地理气候是影响区域建筑和人类文明的主要因素。在许多建筑师看来，建筑与当地气候的结合是非常重要的。他提出的许多理论也与此有关，他在民间建筑艺术设计方面积累了丰富的经验，不断创新变化，发展进步探索中成长。
1、环境、气候与建筑
与建筑相关的环境，既包括自然环境，又包括人工建成的环境。自然环境由日照、山脉、丘陵、水体（河流、湖泊、湿地）、岩石、土壤、树木、植物构成；人工建成的环境由建筑物、给排水系统、交通基础、电力系统构成。气候表示一定地区大气过程的长期规律性，气候是由该地区的太阳辐射、大气环境、地理纬度、海拔高度、地形地貌相互作用形成的。通常，人们把气候划分为湿热气候、干热气候、温和气候、寒冷气候四种类型。——进行建筑设计时，必须充分各种气候因素，包括空气温度、空气温度、风、降水量、降水强度，并尽可能减少建筑对于气候不利的反作用（如热岛效应）。
2、在建设设计中融入当地气候、环境
2.1追求建筑与自然环境的和谐关系
设计绿色生态建筑，首先应当慎重选址，综合考察环境微气候、植被、水文特征、土壤、日照、风力、风向、温度、湿度等具体情况。在设计建筑时，必须充分利用现场日照，同时又要避免过量的太阳辐射（一般来说，在高纬度寒冷地区建筑选址，应选择与阳光仰角较小的地方；在中纬度温带或低纬度亚热带地区建筑选址，则应选择与阳光仰角较大的地方）；必须尊重现场地形地貌，尽可能减少对原始地形地貌的破坏（这不仅会增加工程量，而且会污染环境）；必须充分保护现场植被，而不能搞“砍树-盖楼-绿化”的传统模式；必须结合现场溪流、江河、湖泊的水文特征，尽可能避免对自然水体的干扰，维护水体的蓄水能力，尽可能保护现场的可渗透性土壤；必须保护现场的土壤资源，尽可能选择钢结构施工，尽可能减少对土壤资源的破坏（自然形成1厘米厚的土层，需要一个世纪甚至四个世纪的时间，目前，全国建筑施工每年消耗12亿吨粘土），尽可能追求建筑与自然的和谐关系。
2.2追求建筑与人工建成环境的和谐关系
城市的历史悠久，已经形成一定的人工建成环境，而且这个环境是一个完整的有机整体，脱离整体的新建筑是无本之木。因此，在设计建筑时，建筑师必须力求统一，要综合考虑城市建筑布局、传统文化、景观特色、居民生活习惯、审美标准，根据城市的整体面貌，将建筑有机地融入其中。要追求城市景观视觉上的完整性与时间上的延续性，并充分利用现场的基础条件。
3、建筑节能设计中重要影响因素
气候也是建筑节能设计不可缺少的因素。我国有多种气候，北方主要以温带季风气候，不同的地区适宜的气候也是不同的。可以将我国分成几个不同的建筑气候区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区。因此，不同的气候对于建筑设计要求也是不同的，例如对于北方的严寒、寒冷地区可以重点考虑冬季采暖的问题，而对于处于夏热冬暧的南方地区主要应当重点考虑夏季空调的问题。因此，不同的南北方差异，对于建筑节能设计的侧重点也是不同的。所以扬长避短，因地制宜是非常重要的。同时建筑物的窗墙比也应该根据不同地区气候做出有效的把控。比如新疆，白天辐射强，温度较高，等到晚上，温度较低，该地区昼夜温差相差较大，因此当建筑外墙时应当适让其封闭一点，这样白天透过窗户的太阳少，白天没那么热，同时，晚上散热也比较慢，可以适当的保持白天太阳的热量来进行保暖。这样的建筑在新疆是非常适宜的。例如在南京地区，设计建筑时，应与新疆相反，夏季可以利用较大的南向窗户进行自然通风，冬季则可以获得较多的太阳光照射，保持室内温度。
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4、建筑设计中的节能设计措施
4.1门窗及遮阳板的节能
据统计，外窗热损失约占维修结构热损失的40%，单扇窗（门）面积与墙面积（包括窗面积）之比不宜过大，过大的窗洞对节能极为不利。其次，从节能环保的长远来看，双层低E玻璃和断桥铝合金是首选。在两个LOW-E玻璃之间填充一层氮和氩可以使不同波长的能量衰减40%，尤其是紫外线。除了LOW-E玻璃本身的良好热性能外，这种双层LOW-E玻璃几乎是普通玻璃的两倍。三是进一步提高门窗制作安装的精度，进一步提高门窗的保温性能和气密性，减少空气渗入。门窗外遮阳一般分为固定遮阳和智能活动遮阳。智能遮阳板可以根据当地气候和太阳高度角，智能调节太阳辐射热的吸收率，但存在成本高、维护困难的缺点。固定遮阳，质量好，价格低，可以选择美观的形式，在南、东、西、西适当位置安装，以满足夏季遮阳冬季日照的需要。
4.2屋顶节能
屋顶也是建筑的重要外部维护结构，对建筑节能起着重要作用，当屋顶的设计坡度接近太阳的日照坡度时，可以适当降低屋顶的地板高度。在保证平屋顶日照距离的前提下，不仅可以改变建筑物的外形，有效地解决屋顶防水问题，扩大屋顶部分使用空间的效果，而且可以减少房屋之间的日照距离，节约施工用地。平屋顶可以设计成一个向北的撤退平台，一方面可以获得露天空间，同时也可以减少日照间隔。
4.3墙体节能
墙体是建筑外部维修结构的主体，其功能主要是承重、防水、防潮、隔热，所用材料的保温性能直接影响建筑的热耗。因此，在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。一般做法是用砖或钢筋混凝土作为承重墙，并与保温材料结合使用。
4.4自然通风
自然通风以其独特的优点，成为建筑节能的重要手段。与空调制冷技术相比，自然通风至少有两个优点：一是被动制冷，可以降低室内温度，不消耗不可再生能源，去除潮湿和污染的空气，改善室内热环境。二是提供清新的自然空气，有利于人体身心健康，自然通风主要采用风压排风和热压排风。风洞试验表明，当风吹向建筑物时，由于建筑物的阻塞，风将正向压向建筑物的迎风侧。同时，建筑物背面和侧面的气流在相应位置产生负压。压差与建筑物的形状、建筑物与风的夹角以及建筑物周围环境有关，热压和排风是热风上升的原理，即烟囱效应，实现自然通风。
4.5建筑材料节能设计
在选择建筑材料时，应尽量遵循节约资源、减少环境污染、促进循环利用的原则。随着建筑技术的不断发展，越来越多的新型节能建筑材料被用于建筑工程中。目前，新型建筑材料主要有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板和新型隔墙板。这些新型建筑材料主要由粉煤灰、煤矸石、石粉等废料制成。此外，还应找出一些地方节能材料，以便更好地应用于建筑节能。
结束语
绿色、环保、可持续发展是建筑业发展的时代主流。在进行建筑设计时，我们应当充分融入现场的气候与生态环境，减少建筑能耗与污染，为人们营造宜居环境，追求建筑、人与自然的和谐共存。
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论文作者:房妍1,葛晓南2
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/25
标签：建筑论文; 气候论文; 日照论文; 建筑物论文; 节能论文; 建筑设计论文; 环境论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;