适应气候的建筑设计策略及方法研究

【摘要】目前由于环境的恶化、气候的剧烈变化以及能源供给越来越不可持续，而建筑对环境负荷的冲击与影响越来越严重、能耗更是占到了全球能源使用量的四成以上，建筑行业对于环境与能源的压力与日俱增。建筑与气候之间的关系是错综复杂且紧密相连的，建筑设计要想达到适应气候的效果就必须要从气候条件具体情况出发。本文主要阐述了适应气候的建筑设计策略及方法研究。

【关键词】适应气候，建筑设计，策略及方法

中图分类号：TU2文献标识码： A

一.前言

在实际的建筑设计过程当中，要充分考虑当地的气候天气，以人体生理舒适度为基点，综合分析各种影响因素和条件，并制定出合理的对策，从而达到创造良好室内环境的效果。这对于建筑能耗的降低、建筑行业的发展具有重要的作用。针对适应气候的建筑设计策略及方法进行深入的研究和探讨。

二.气候的具体概念以及其与建筑之间的关系 

1.气候的概念 

所谓的气候，是指某个地区的大气过程的规律性，它是由对这个地区产生影响的太阳辐射、大气环境与地理环境之间的长期相互作用来产生的。根据不同的地理维度、水陆分布情况以及地面的植被覆盖状况等地形和地貌来形成不同的气候类型。气候要素具体是指影响某个地区气候状况的重要因素，主要是研究人的舒适感和设计方法。

2.气候和建筑微气候之间的关系 

通常的气候定义是指大气的平均状态，可是这种定义极大的忽略了大气的变化以及极端状态。针对这种情况，人们通常把某个地区里在一个相当长的时间里大气的统计特征来定义为该地区的气候。

而微气候则是指研究对象是建筑室内外的特定范围内的气候要素特征，通常是指研究单一建筑或者群体建筑周边的小范围的气候环境特征。通常来说，比较大范围的气候状况，人类目前还没有能力来转变，可是其能够根据不同的气候范围内的气候特征来创造出合适的建筑气候，从而给人类提供良好的居住环境。

对于建筑气候而言，其也属于微气候的意义范围内，一般包括室外微气候与室内微气候。对于室外微气候而言，其包含由人类社会活动造成的自然气候的变迁，最主要的是指建筑建成区域的气候；而室内的微气候则是指室内空气温度和湿度以及气流速度和平均热辐射这四大因素共同组成的综合性的室内热环境。对于人类而言，室内微气候对其产生了直接有效的影响。 

三.建筑设计适应气候的重要性

众所周知，人类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，从而为人类创造一个适宜生存和发展的环境。比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，人类的社会生活和气候有着极为密切的关系，而且与气候环境质量建的联系非常紧密。

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。以我国为例，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。总之，建筑设计适应气候性对于人类的生存有着极为重要的作用，因此建筑设计当中必须要采取合理的措施来为人类生存创造出更加有利的微气候条件。 

四.建筑设计的气候适应策略

基于气候适应策略建筑设计方法及过程是一个比较复杂的程序转换，逻辑化的设计方法并非类似于数学公式的推导过程，并最终得出唯一的解。建筑气候设计过程建立在科学分析，科学决策基础上，尽可能提供解决问题的方向及思路，使其成为一种可供选择的模式语言。设计中，模式的选择根据外界条件的变化调整设计策略及侧重点。现代建筑设计理念中最基本的问题是能源与环境问题，然而在许多情况下，这并没有成为建筑设计中首要考虑的因素，其结果必然以消耗大量的自然资源为代价。适应气候的建筑设计过程首先应确定建筑所在区位的气候资料，涵盖温度、湿度、降雨量、日照及风速条件。气候要素的确定帮助设计师根据一年内的气候状况制定比较详细的表格或图形，根据图形或表格确定每年不同时期人的舒适性指标，并成为设计的依据。这要靠一定的气候分析方法和工具来实现，并根据建筑节能及资源有效利用原则有针对性的确定建筑设计策略。

1.合理选择建筑朝向

一般来说，建筑物内舒适环境的创造很大程度上都取决于建筑朝向，因为建筑直接关系到了室内的空气流通状况与室内得热量，只有良好的通风条件与日照条件才能够使建筑适应气候，提高舒适度。在这一方面，建筑在设计之初必须要根据具体地区的地形地势、风向日照等具体条件，对日照、通风等因素加以考虑，科学合理的制定出符合当期气候特点的建筑朝向。

首先是要对影响建筑物朝向的因素加以正确分析，通常影响建筑物朝向主要有两个因素，分别为主风向与日照条件。以我国南方地区为例，选择好的通风条件是建筑物朝向选择的重要因素，一般将建筑物朝向设计在与夏季风入射角45度之内的朝向上，能够使建筑物内部通风条件最佳。但是如果建筑物是行列式的布置方式是，这是应避免建筑物出现正对夏季主风向的现象，因为这样会导致两栋建筑物之间较大漩涡区的出现，影响到后排建筑的通风条件。因此在这一类条件下，建筑物朝向应该保持在与夏季风入射角30到60度之间的朝向上，从而改善建筑室内的通风条件。其次是合理布置建筑物布局，这样可以对日照长短加以适当的调节，由于我国特殊的地理位置，一般坐北朝南的建筑物会获取到更多的日照时间，因此在设计时要对这一因素结合地区实际情况加以考虑。 2.确保建筑与当地气候条件相适应 

从某种程度上来说，建筑设计时应气候条件也可以说是将所设计的建筑在减小耗能的前提下提高建筑物室内四季温度的舒适范围。因为如果室内舒适温度的存在时间越长，那么人类对于各种机械设备的依赖程度就越小，一定程度上也就降低了建筑耗能。因此，确保建筑与当地条件相适应，也表明了某些制冷制热设备的主要目的，即调节室内温度到舒适温度。但是现阶段我国大部分建筑设计中没有考虑到这一点，也就导致了人类过分依赖机械设备，实际上，如果建筑设计与当地气候条件不相适应，也就无法达到建筑节能等相关方面的良好效果。

3.人们对风的态度具有双面性，对于热带地区的人们而言，凉爽有湿度的风是大家欢迎的对象，而潮湿经常阴雨的地区则希望能够获得干燥温暖的风来带走空气中湿气。

去年参与设计了上海市闸北区新龙广场项目，目前该项目已审图通过。上海属于冬冷夏热地区，典型的亚热带季风气候，夏季雨多，湿度大，风速小，容易让人产生闷热感。所以上海地区的建筑项目在设计中就需要注重通风和防潮。在该项目的住宅设计中，我们选用的是每个住宅单元两梯两户的户型，充分利用南北贯通的户型格局形成穿堂风，在夏季加强热传导和对流。在满足节能要求的前提下，尽量加宽可开启的门窗扇，在春秋时节确保良好的自然通风，减少过度季节的空调能耗。另外，本项目在裙房屋面设计中采用种植绿化屋面，增添空间景观绿化面积，降低能耗。 

五.结束语

对于生态系统而言，气候是其的重要组成部分和因素，因此建筑设计要适应当地气候，将气候作为对建筑产生影响的重要因素来考虑，通过使用科学合理的设计方法和理念，将气候、地域与人体的生物舒适性进行有效的集合，从而构建人、气候与建筑和谐发展.的新关系。我们在建筑设计中不但依赖自然，同样应该感恩和享受自然给予的快乐，并减少自然对人们带来的不利因素。

参考文献：

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