凡成棟

（深圳市匯宇建筑設(shè)計(jì)有限公司 深圳 518028）

適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略及方法研究

凡成棟

（深圳市匯宇建筑設(shè)計(jì)有限公司 深圳 518028）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，建筑行業(yè)空前發(fā)展，但建筑業(yè)的快速發(fā)展也帶來了一系列能耗與污染問題，建筑業(yè)在不斷挑戰(zhàn)著環(huán)境負(fù)荷量與能源供應(yīng)壓力，資源供需矛盾非常大。隨著人類生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展口號的提出，可持續(xù)性發(fā)展理論逐漸被人民逐漸認(rèn)識到其重要性。在建筑設(shè)計(jì)中考慮環(huán)境氣候的因素，使建筑應(yīng)適應(yīng)環(huán)境氣候，不僅可提高人們居住生活品質(zhì)，同時還能夠降低建筑能耗，所以建筑設(shè)計(jì)應(yīng)采用相應(yīng)設(shè)計(jì)，使建筑適應(yīng)氣候條件。本文將針對適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略及方法展開研究。

建筑設(shè)計(jì)；氣候條件；設(shè)計(jì)策略；方法研究

引言：我國建筑單位能耗是同等氣候條件下的西方發(fā)達(dá)國家的2-3倍，能耗問題非常突出，已占到社會能耗的30%，以后可達(dá)到35%，降低建筑能耗勢在必行?？沙掷m(xù)發(fā)展和綠色文化是當(dāng)今世界的兩大主題，建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)順應(yīng)氣候條件，積極利用自然資源進(jìn)行生態(tài)化設(shè)計(jì)，降低建筑單位能耗與環(huán)境的污染，充分考慮工程項(xiàng)目當(dāng)?shù)貧夂驐l件，對氣候條件可能對建筑造成的有利于不利條件進(jìn)行綜合分析，采取具有針對性的設(shè)計(jì)方法，充分利用有利的自然條件，把不利條件轉(zhuǎn)化為有利條件，從而降低建筑能耗，促進(jìn)建筑的可持續(xù)性發(fā)展。

一、建筑設(shè)計(jì)與氣候間的關(guān)系

氣候是由太陽輻射與大氣在地理環(huán)境之間，長期相互作用而形成的自然條件，反映的是某地區(qū)規(guī)律性的大氣過程。由于地理緯度，水陸發(fā)布、地面被覆蓋地形地貌狀況不同，在不同地理?xiàng)l件下，形成的氣候條件不同，微氣候研究一個有限范圍內(nèi)的氣候狀況。每個小范圍地域都有各種不同的微型氣候環(huán)境，這是有場地的太陽輻射，風(fēng)速，方位植被等地理因素共同作用形成的。在建筑設(shè)計(jì)中，環(huán)境氣候條件的要素如：氣溫、陽光、風(fēng)向、江湖、植被等都直接影響建筑布局的。氣候與建筑有著密不可分的關(guān)系，二者相互影響，同時又相互矛盾，不同氣候條件對建筑設(shè)計(jì)有不同需求，所以建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)和規(guī)律不同。大規(guī)模的建筑便會形成建筑氣候，形成微氣候范圍，對周圍氣候條件產(chǎn)生影響，而大氣候條件也影響著建筑氣候和室內(nèi)微氣候[1]。建筑微氣候主要研究建筑室內(nèi)外的特定范圍內(nèi)的氣候要素特征。而想要為人們生活與居住提供舒適環(huán)境，就要保證建筑適宜性，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)，使室內(nèi)氣候符合舒適性要求，適合人類居住。例如：在熱帶地區(qū)，建筑設(shè)計(jì)就要避免強(qiáng)太陽光直射，考慮降雨問題，從而降低室內(nèi)溫度，保障蒸發(fā)降溫和空氣流通，以降低建筑能耗。而在寒冷地區(qū)，建筑設(shè)計(jì)中就要考慮到防寒保暖問題，就要增加光照，降低取暖能耗，為居民提供適宜的生活環(huán)境。

二、建筑設(shè)計(jì)適應(yīng)氣候的重要性

通過前文對建筑設(shè)計(jì)與氣候間關(guān)系的分析，不難看出想要營造適宜人類居住和生活的室內(nèi)微氣候，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)與氣候環(huán)境相協(xié)調(diào)，使建筑能夠符合當(dāng)?shù)貧夂驐l件對建筑功能的要求，建設(shè)設(shè)計(jì)就要適應(yīng)氣候[2]。氣候大環(huán)境通常不可逆，若想改變自然條件往往需求付出巨大代價，甚至帶來嚴(yán)重生態(tài)污染問題。因此，建筑設(shè)計(jì)就要適應(yīng)氣候環(huán)境，并對氣候條件加以利用，這不僅能改善居住環(huán)境，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能綠色的建筑特征。

適應(yīng)氣候條件的建筑設(shè)計(jì)中，建筑空間布局不僅要考慮到氣候條件，建筑方位、朝向、材料也要考慮氣候條件，利用氣候優(yōu)勢[3]。由于太陽輻射對建筑外墻有加熱作用，導(dǎo)致室內(nèi)溫度和墻體升溫，影響室內(nèi)微氣候環(huán)境，影響建筑舒適性。因此，建筑設(shè)計(jì)中就要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件對太陽輻射規(guī)律進(jìn)行利用。例如，在南方地區(qū)就要提高建筑通風(fēng)性能，對朝向和遮陽進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)避暑通風(fēng)和遮陽，防止西曬。而北方建筑設(shè)計(jì)，由于要防寒保暖，建筑材料就應(yīng)考慮到保溫性能，而且墻體厚度都應(yīng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，合理的建筑朝向，同時合理建筑間距滿足人們?nèi)照盏囊?，利用太陽輻射提高室?nèi)溫度，實(shí)現(xiàn)防寒保暖，降低冬季取暖產(chǎn)生的能耗[4]。若建筑設(shè)計(jì)缺乏對氣候環(huán)境的考慮，如：北方建筑沒有考慮建筑保溫和合理的朝向，冬季室內(nèi)溫度將難以達(dá)到良好的居住舒適度要求，將嚴(yán)重影響建筑舒適性和實(shí)用性，嚴(yán)重影響人們的工作和生活。

三、適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略與方法

從前文分析不難看出建筑設(shè)計(jì)適應(yīng)氣候的必要性和重要性，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對氣候條件給予充分重視，考慮氣候環(huán)境對建筑室內(nèi)微氣候的影響。下面通過幾點(diǎn)來分析適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略與方法：

（一）設(shè)計(jì)策略

適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略是加強(qiáng)對氣候優(yōu)勢的利用，全面適應(yīng)氣候條件，對建筑內(nèi)部微氣候與室外自然氣候環(huán)境進(jìn)行全面規(guī)劃，使室外自然氣候能為室內(nèi)微氣候優(yōu)化提供支持，創(chuàng)造有利條件，提升設(shè)計(jì)靈活性，以解決室內(nèi)外環(huán)境對立矛盾的問題。朝向設(shè)計(jì)方面，要建筑采光與節(jié)能平衡，同時要利用合理的建筑朝向，采用合理建筑材料，滿足建筑熱工性能問題，使建筑能適應(yīng)氣候條件。在建筑平立面設(shè)計(jì)方面，要提高建筑物對外部環(huán)境的適應(yīng)性，使建筑本身能適應(yīng)氣候，而且能夠利用自然資源條件彌補(bǔ)建筑布局中的不足，實(shí)現(xiàn)建筑人工調(diào)節(jié)需求的最小化以及對自然環(huán)境利用最大化，從而降低建筑建設(shè)成本，節(jié)約能源，以實(shí)現(xiàn)建筑與自然環(huán)境的和諧共生，如“有機(jī)建筑”理論的提出者（世界著名建筑師賴特），建設(shè)是“有生命力的有機(jī)體”，房子應(yīng)該是像植物一樣，是“地面上的一個基本的和諧要素，從屬于環(huán)境，從地里生長出來的，就像他典型的“有機(jī)建筑”草原別墅一樣。

（二）適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)的方法

1．建筑選址方面，

建筑設(shè)計(jì)中選址非常重要，通過科學(xué)選址能使建筑長期處于相對有利和穩(wěn)定的氣候環(huán)境。在建筑選址方面，要考慮到區(qū)域性范圍的大氣候，又要注意待選用地范圍的小氣候和微氣候，干冷或濕冷氣候區(qū)，應(yīng)選擇向陽的斜坡上。另外，選址中必須對風(fēng)向和風(fēng)速提高重視，風(fēng)是構(gòu)成氣候環(huán)境的重要因素，直接影響建筑內(nèi)外微氣候，對風(fēng)的處理不當(dāng)，甚至 可能對人的健康造成負(fù)面影響。在選址中要避免強(qiáng)風(fēng)的危害，應(yīng)選擇在受冬季主導(dǎo)風(fēng)影響小，而夏季主導(dǎo)風(fēng)常吹來的地方。同時要考慮環(huán)境客觀因素，因地制宜科學(xué)設(shè)計(jì)。

2．建筑外部空間形態(tài)的組合

建筑外部空間心態(tài)組合的科學(xué)與否，直接影響建筑室外微環(huán)境，所以非常有必要對建筑外部空間形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采取適宜自然的設(shè)計(jì)方式，進(jìn)行室外綠化設(shè)計(jì)。從大環(huán)境觀察小環(huán)境，室外水體和綠化，對室外微環(huán)境和室內(nèi)微氣候有著直接影響。合理的外部空間形態(tài)組合設(shè)計(jì)，不僅能優(yōu)化周邊環(huán)境，豐富空間環(huán)境意趣，而且能美化環(huán)境，取得多樣統(tǒng)一的室外空間環(huán)境效果。

3.建筑室內(nèi)微環(huán)境設(shè)計(jì)

建筑室內(nèi)微環(huán)境設(shè)計(jì)非常重要，是塑造室內(nèi)微環(huán)境，使室外大環(huán)境與外部小氣候設(shè)計(jì)得到體現(xiàn)關(guān)鍵。因此，建筑設(shè)計(jì)中，要通過合理建筑的平面布局、空間設(shè)計(jì)、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，從而形成良好的室內(nèi)微環(huán)境，以保障室內(nèi)熱量平衡與空氣流量，有效改善室內(nèi)舒適度，使舒適度穩(wěn)定持續(xù)，使建筑自身適應(yīng)環(huán)境，適應(yīng)氣候。

結(jié)束語：建筑室內(nèi)環(huán)境與當(dāng)?shù)貧夂驐l件密不可分，但由于受到生態(tài)環(huán)境影響，大氣候條件通常很難改變。因此，為避免氣候?qū)ㄖ覂?nèi)微氣候造成負(fù)面影響，影響建筑舒適性，就應(yīng)通過科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，使建筑適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，以實(shí)現(xiàn)建筑與氣候的和諧。建筑設(shè)計(jì)要尊重地形地貌，考慮氣候因素，加強(qiáng)對氣候優(yōu)勢的利用，降低建筑能耗，建設(shè)生態(tài)建筑。

[1]李保峰. 適應(yīng)夏熱冬冷地區(qū)氣候的建筑表皮之可變化設(shè)計(jì)策略研究[D].清華大學(xué)，2015，04:201-204.

[2]殷歡歡. 適應(yīng)夏熱冬冷地區(qū)氣候的公共建筑過渡空間被動式設(shè)計(jì)策略[D].重慶大學(xué)，2014，15:18-23.

[3]羅智星，楊柳. 基于氣候適應(yīng)策略的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)方法研究——以大陸性嚴(yán)寒地區(qū)生態(tài)住宅設(shè)計(jì)為例[J]. 南方建筑，2013，05:17-21.

[4]林波榮，李紫微. 氣候適應(yīng)型綠色公共建筑環(huán)境性能優(yōu)化設(shè)計(jì)策略研究[J].南方建筑，2013，03:17-21.

[5]張海波. 基于氣候適應(yīng)性的武漢地區(qū)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)策略研究[D].湖北工業(yè)大學(xué)，2015，20:98+137.

TU7

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1007-6344（2016）07-0078-01