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淺探適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略及方法
摘要：隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)逐漸注重對(duì)氣候因素的考慮和分析。環(huán)境的不斷惡化，嚴(yán)重影響了氣候的穩(wěn)定以及能源的供給，而建筑行業(yè)也在不斷的挑戰(zhàn)著環(huán)境的負(fù)荷量與能源資源的供應(yīng)壓力。因此，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，使之適應(yīng)氣候變化是當(dāng)前建筑行業(yè)重要的研究方向。本文簡要闡述了氣候概念氣候與建筑之間的關(guān)系，并進(jìn)行了建筑設(shè)計(jì)要適應(yīng)氣候的重要性意義分析，對(duì)適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略與方法進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；氣候；策略與方法
隨著人類生活質(zhì)量的提高，所追求的內(nèi)容更加全面化和生態(tài)化。在現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)中，生態(tài)化要求的建筑設(shè)計(jì)更加適應(yīng)多變的氣候，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化建筑設(shè)計(jì)。因此實(shí)現(xiàn)適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)，就需要充分考慮建筑施工當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，并進(jìn)行合理的因素和條件分析，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化居住條件為目標(biāo)，制定建筑設(shè)計(jì)策略與方法。
一、氣候的概念以及其與建筑的關(guān)系
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氣候的產(chǎn)生是由于太陽的輻射與大氣和地理環(huán)境之間的長期相互作用而形成，反映的是某個(gè)地區(qū)的規(guī)律性的大氣過程。氣候類型特點(diǎn)根據(jù)不同的地理緯度、水路分布狀況以及植被覆蓋狀態(tài)有不同的種類，例如熱帶雨林氣候、地中海氣候、高原氣候、極地氣候等，小范圍的氣候類型則包括森林氣候、城市氣候、湖泊氣候等。氣候要素主要是指氣溫和降水，是影響某個(gè)地區(qū)氣候的主要因素。
（二）氣候與建筑的關(guān)系
氣候與建筑以一個(gè)矛盾體的形式存在，建筑要實(shí)現(xiàn)人類居住和生活環(huán)境的舒適度而根據(jù)氣候特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)，才能進(jìn)行建筑適宜性的標(biāo)準(zhǔn)衡量。不同的氣候要進(jìn)行不同的建筑設(shè)計(jì)需求，以實(shí)現(xiàn)建筑的真正意義，為人類提供良好的居住環(huán)境。建筑氣候?qū)儆跉夂蛑械奈夂蚍秶�，除了保障室外微氣候，還要顧及室內(nèi)微氣候，綜合兩方面的考慮，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)與氣候相適應(yīng)。例如，熱帶地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)中，需要充分考慮當(dāng)?shù)氐臍鉁睾徒邓疇顟B(tài)，建筑的設(shè)計(jì)就要避免強(qiáng)太陽光的直射，合理設(shè)計(jì)建筑物，保證蒸發(fā)降溫和空氣的流通；寒冷地區(qū)則要加強(qiáng)建筑保溫材料的使用和防寒防凍設(shè)計(jì)，保障適宜的生活環(huán)境。
二、建筑設(shè)計(jì)要適應(yīng)氣候的重要性
人類要在一個(gè)適宜的環(huán)境中生存和發(fā)展，就需要建筑設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)建筑特點(diǎn)與氣候環(huán)境的協(xié)調(diào)，建筑物的設(shè)計(jì)與建造就是對(duì)氣候進(jìn)行微調(diào)，改變?nèi)祟惖纳瞽h(huán)境，提供更加舒適的生活和工作空間。人類社會(huì)的生活與氣候息息相關(guān)，氣候環(huán)境又與建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系密切，就某種意義而言，建筑設(shè)計(jì)需要具有生態(tài)氣候優(yōu)勢(shì)，不僅實(shí)現(xiàn)節(jié)能、健康，還要專注于生態(tài)建筑的可持續(xù)發(fā)展。通過合理的建筑設(shè)計(jì)，改善人類生活的自然條件和物理環(huán)境，以高舒適度的空間環(huán)境為人類社會(huì)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。
建筑設(shè)計(jì)的要求，不僅僅是指對(duì)建筑空間格局的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，還要從宏觀建筑上來實(shí)現(xiàn)建筑格局設(shè)計(jì)，如建筑物的方位、朝向、結(jié)構(gòu)與材料等多方面。太陽輻射對(duì)建筑的外墻有加熱的作用效果，并在墻體與地面的作用下使空氣升溫，影響區(qū)域氣溫的的變化，建筑設(shè)計(jì)要根據(jù)太陽輻射規(guī)律進(jìn)行建筑房屋的設(shè)計(jì)。在我國建筑物大多數(shù)都呈現(xiàn)坐南朝北的形態(tài)，主要是結(jié)合了氣候特點(diǎn)與太陽輻射問題，從而實(shí)現(xiàn)避暑通風(fēng)（春夏季）和向陽防風(fēng)（冬季）的效果。具體細(xì)節(jié)可以從建筑的特點(diǎn)來體現(xiàn)，例如城市建筑中的建筑材料選用上，北方要防寒保暖，建筑材料選用保溫性較好的材料進(jìn)行建造，比較常用的是三合土、土培磚石。較為常見的建筑材料主要是鋼筋混凝土，合理的進(jìn)行建筑材料的選用和設(shè)計(jì)才嗯呢該使用氣候變化的需要。建筑物中的走廊與陽臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)效果，頂棚設(shè)計(jì)有助于遮陽、避雨。只有根據(jù)實(shí)際氣候需要來進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，才能保證人類居住環(huán)境的舒適性和優(yōu)越性。
三、適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)策略與方法
�。ㄒ唬┙ㄖO(shè)計(jì)適應(yīng)氣候的策略
對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了全面適應(yīng)氣候條件，就需要并從建筑的外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行全面規(guī)劃。建筑設(shè)計(jì)具有靈活性，沒有固定的模式和方法來進(jìn)行套用，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要經(jīng)過科學(xué)化的角度進(jìn)行分析，通過全面的基礎(chǔ)決策來解決建筑設(shè)計(jì)問題，規(guī)劃設(shè)計(jì)思路，以適應(yīng)外界氣候環(huán)境為重點(diǎn)。
建筑師意識(shí)到建筑受到的影響源自于外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境的雙重因素，建筑師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要處理好該區(qū)域的建筑朝向問題，實(shí)現(xiàn)光照平衡不過分，還要充分掌握建筑材料的熱工性能，適應(yīng)不同的氣候的建筑設(shè)計(jì)中，進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕ㄖ牧虾徒Y(jié)構(gòu)調(diào)整，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有助于外部環(huán)境適應(yīng)性的提升。通過環(huán)境設(shè)備的調(diào)控促進(jìn)建筑本身對(duì)氣候的適應(yīng)性，以有力的資源條件來彌補(bǔ)不利因素帶來的影響，實(shí)現(xiàn)建筑人工調(diào)節(jié)需求的最小化。在設(shè)計(jì)策路中，還要將環(huán)境與能源問題進(jìn)行重視，建筑要以保證生態(tài)的平衡為前提，以最少的自然資源消耗實(shí)現(xiàn)建筑的最優(yōu)化設(shè)計(jì)和建造，生態(tài)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中絕對(duì)不可忽視重點(diǎn)。
�。ǘ┻m應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)的方法
適應(yīng)氣候的建筑設(shè)計(jì)以生態(tài)建筑設(shè)計(jì)為宗旨，全面考慮建筑區(qū)域的氣候特點(diǎn)，包括溫度、降水、濕度、日照以及風(fēng)向風(fēng)速等條件，通過歷史與近些年氣候狀況的統(tǒng)計(jì)記錄數(shù)據(jù)表格確定當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)需求和內(nèi)容，保證建筑設(shè)計(jì)的根據(jù)有跡可循，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)具有針對(duì)性以及合理的原則性。
首先，建筑物朝向要合理，不僅要保證合適的日照條件，還要能夠保證建筑室內(nèi)熱量的平衡與空氣流通，使建筑適應(yīng)氣候而存在，改善室內(nèi)舒適度。主要考慮的因素包括日照條件與主風(fēng)向兩個(gè)。在我國的南方，受夏季主風(fēng)向的影響，建筑物的設(shè)計(jì)朝向要避免并列式的建筑陳列，導(dǎo)致建筑物直面夏季風(fēng)向，而被擋的建筑物卻無法保證良好的通風(fēng)，因此建筑朝向要求保持夏季風(fēng)入射角大于45℃，才能保證建筑物內(nèi)部的通風(fēng)環(huán)境最優(yōu)，通常30～60℃的夏季風(fēng)入射角是比較合理的建筑朝向范圍。同時(shí)，在建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)日照長短進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。
其次，保證建筑適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂�。建筑物要能適應(yīng)一年四季的氣候變化，因此在設(shè)計(jì)中要保證建筑設(shè)計(jì)能滿足氣溫變化后人類對(duì)建筑物的舒適度需求。建筑設(shè)計(jì)如果能保證建筑室內(nèi)的舒適度穩(wěn)定持久，就會(huì)降低人們對(duì)建筑材料的耗能需求，不會(huì)主要依賴建筑設(shè)備的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)舒適度調(diào)整，減少建筑設(shè)備的資金投入。因此，建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于室內(nèi)控溫狀態(tài)要保證能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蜃兓?/p>
再次，注重建筑室外環(huán)境的設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)的是建筑物本身，結(jié)合氣候特點(diǎn)進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)，綜合考慮建筑物材料的熱工性能，保證能耗與資源浪費(fèi)的最小化，實(shí)現(xiàn)建筑舒適度的完善。而對(duì)于室外溫度影響，卻往往被忽視，沒有考慮到室外熱空氣對(duì)流而導(dǎo)致的室溫升高效應(yīng)。設(shè)計(jì)師要以實(shí)現(xiàn)熱量的低吸收為目的，采取合理的措施進(jìn)行建筑物的熱量控制，例如室外綠化建設(shè)、水體增設(shè)以及室外地面的混凝土地面設(shè)計(jì)。油漆是墻體植株種植設(shè)計(jì)，可以有效降低墻體受熱量，水體增設(shè)也能實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，從而增加室內(nèi)舒適度。
結(jié)束語
總而言之，生態(tài)系統(tǒng)中的氣候具有多樣性，盡管建筑與氣候的關(guān)系復(fù)雜，要避免氣候?qū)ㄖ斐傻挠绊�，就需要建筑設(shè)計(jì)適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颍ㄟ^科學(xué)化、合理化的分析理念和方法，實(shí)現(xiàn)建筑與氣候的和諧。盡量通過建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑對(duì)氣候的適應(yīng)性，減少建筑設(shè)備的調(diào)控使用，在能源與資源的低消耗中實(shí)現(xiàn)建筑舒適度的最大化，促進(jìn)生態(tài)建設(shè)的發(fā)展。
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