摘要:在建筑设计中应用适应气候的设计方法有两个原因。其一,为随着社会向前发展,人们对生活质量的要求的不断提升,他们不仅要求建筑能够具有“安居”的功能,还要求建筑能够给人舒适的感觉。其二,原因为全世界能源资源的锐减,人们意识到如果完全应用人工调控建筑气候的方法会消耗太多资源,人们要求建筑设计人员能够结合自然资源设计出既节能,又适应气候的建筑。本次分析并提出了适应气候的建筑设计策略和实施的方法。
关键词:建筑设计;气候;策略与方法
引言
在人们发展的过程中,建筑担负着诸如功能属性、社会属性、象征属性以及美学等多种角色,而遮风避雨、抵御寒暑是其诸多功能的基本性能之一。建筑抵御气候的变化的特性放之四海而皆准,只是因为各地气候恶劣程度不同而程度和深度不同罢了。正如英国建筑师拉尔夫•厄斯金所说:“没有气候问题,人类就不需要建筑了”,可见建筑设计适应气候的重要性。
1、气候及其与建筑之间的关系
由于地域性的缘故每个地方的建筑都是各具特色,并且适应当地的气候条件,这样才能创造良好的室内环境,并且可以降低建筑能耗。气候是指一个地区大气运动的规律性,它是由当地的地理环境、大气环境和太阳辐射等相互长期作用产生的,包括空气湿度、空气温度、太阳辐射和风等等,气候与当地居民的生活习惯、住宿环境等各个方面都是密不可分的。从微观上来讲,气候主要是指单一建筑或者是群体建筑内外特定范围内的气候特征,建筑可以根据不同地区不同气候范围内的气候特征来建造,从而给人们提供一个良好的居住环境。建筑气候也从属于微气候范围,包括室内微气候和室外微气候,室内微气候主要指的是室内空气的湿度、温度平均热幅度以及气流速度共同组成的综合性室内环境,室外微气候则指的是由人们活动造成的建筑区域的气候。
2、建筑设计适应气候的重要性
我们都知道,人们建造建筑中有一个目的就在于对气候加以微小的改变和调节,从而为人们创造一个适宜生存和发展的环境。例如,亚热带气候中的北海、南宁等城市,其空间和钢筋混凝土本身一样也可以作为一种资源加以看待,在设计和建造建筑物的过程中对这一条件加以从分的利用,一定程度上可以构建出微气候。从某处程度上来讲,人们的社会生活和气候有着非常密切的关系,而且与气候环境质量也联系非常紧密。
实际上建筑设计处理城市的生态问题也能够起到积极的作用,因为建筑设计的目的就在于改善自然环境及物理条件,来提高建筑空间的舒适程度。以中国为例,在建筑的空间规划设计当中,绝大多数建筑都采用的是坐南朝北的方式,并不断提高夏季避暑通风和冬季防风向阳的程度。从单体建筑来看,通畅的走廊、凸出的阳台、顶盖式凉廊等都起到了遮阳通风的效果。总而言之,建筑设计适应气候性对于人类的生存有着非常重要的作用,所以,建筑设计当中必须要采取合理的措施来为人们生存创造出更加有利的微气候条件。
3、分析气候环境与选择设计策略
气候环境与建筑设计策略之间存在复杂的对应关系。从低碳、节能的出发点考虑,设计应使建筑与气候环境相协调。在不同的气候环境中,影响建筑设计的因素是很多方面的,必须结合实际情况对气候环境因素进行综合分析,选择适当的设计策略,来提高建筑与气候环境的协调性。
3.1适应环境,低碳节能
建筑关系到人们的生活起居,选择适应气候环境的设计策略,可使建筑更好地达到节能、环保的目标,提升建筑品质,从而帮助人们更好地享受生活。
3.2亲近自然,和谐共存
在适应气候的建筑中,建筑与自然环境完美融合,摒弃工业文明带来的封闭空间,使人们在工作生活中更亲近自然,享受自然,与大自然和谐共存。
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3.3顺应环境,突出地域特色
建筑是某一地区的标志,不同的地域气候环境不仅造就了不同的建筑,同时还形成了不同的人文特色。利用地域气候环境,应用不同的建筑形态、布局、构造细部去创造宜人环境,体现出了建筑设计的智慧,例如通风防潮的吊脚楼;冬暖夏凉的窑洞;冷巷、天井给封闭的居住环境带来的阳光和空气等等。
4、适应气候建筑设计方法实施
4.1与当地气候相适应的低能耗建筑
适合气候条件的建筑也就是要使设计的建筑在尽可能少耗能的情况下,使室内温度在一年四季内尽可能地维持或接近在舒适范围内(不同地区由于生活习惯和经济条件的差异有不同的舒适范围)。室内自然温度处在舒适范围内的时问越长,偏离舒适温度上下限的范围越小,建筑对机械设备的依赖就越少,所以,建筑能耗就越小。这也清楚地表明了采暖和制冷设备的主要任务――辅助调整室内自然温度到舒适范围之内。而当今大部分建筑对于机械设备的过分依赖,忽视气候条件的影响与低能耗建筑正是背道而驰的。
4.2选择合适的朝向
合理的朝向是创造室内舒适热环境的前提条件和基础,直接影响到室内得热量和空气流通状况,良好的日照和通风条件非常有助于减少住宅能耗。必须根据具体地形,坡向、坡度、风向、日照等条件,综合考虑通风,臼照、避热防晒,并且全方面比较才能得出适合当地实际情况的合理朝向。从气候角度分析应注意以下几点:
影响建筑物朝向的因素,主要有日照与主导风向。在南方炎热地区,争取良好自然通风是选择建筑朝向的主要因素之一。应将建筑物朝向尽量布置在与夏季主导风向入射角小于45°的朝向上,以便使室内得到更多的穿堂风。
对于总平面布置是行列式方式时,应当避免建筑物正对夏季主导风,以避免两栋建筑物之间,产生旋涡区过大,对后排建筑物的自然通风造成极为不利的影响。在这种情况下,建筑朝向宜采取与夏季主导风向入射角在30°~60°之间的朝向上,以利于室内自然通风。
日照是指各种朝向墙面上可能接受的太阳辐射热量。墙面上接受的太阳直射辐射热量,除了与照射角度和日照时间有关外,还与日照时间内的太阳辐射强度有关。建筑物的布局可以调节日照的长短,通常朝南的窗户可以得到较多的日照时间,朝北的窗户只能得到很少的日照机会(夏季的早晨与傍晚)。东西向的窗户只在一天的某个时间段内得到日照.
4.3注重建筑室外环境的设计
建筑设计中,主要针对的是建筑物本身,结合气候特点进行室内设计,综合考虑建筑物材料的热工性能,保证能耗与资源浪费的最小化,实现建筑舒适度的完善。而对于室外温度影响,却往往被忽视,没有考虑到室外热空气对流而导致的室温升高效应。设计师要以实现热量的低吸收为目的,采取合理的措施进行建筑物的热量控制,例如室外绿化建设、水体增设以及室外地面的混凝土地面设计。油漆是墙体植株种植设计,可以有效降低墙体受热量,水体增设也能实现热量的转移,从而增加室内舒适度。
5、总结
综上所述,在节能环保的迫切要求下,建筑业也在不断寻找新的适应时代需求的方式推进自身的发展。现代建筑设计必须遵循节能环保的原则,与生态气候相适应,与气候资源、自然地形有机结合,创造出生态节能的建筑。适应气候的建筑设计实现了当今社会低碳和环保的目标,从而满足了人们日益进步的生活需要。
参考文献:
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论文作者:王献东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/23
标签:气候论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 日照论文; 环境论文; 建筑物论文; 朝向论文; 《基层建设》2018年第8期论文;