建筑氣候分析與設(shè)計策略研究

文/王高鍵 江西順義建筑工程有限公司 江西景德鎮(zhèn) 333000

建筑氣候分析與設(shè)計策略研究

文/王高鍵 江西順義建筑工程有限公司 江西景德鎮(zhèn) 333000

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的增長人們的物質(zhì)生活越來越豐富，居住生活也發(fā)生了翻天覆地的變化，原來的建筑方式已經(jīng)無法滿足人們的需要，因此將建筑設(shè)計與氣候相結(jié)合以創(chuàng)造一種宜居環(huán)境。本文通過對建筑氣候進(jìn)行分析、設(shè)計策略進(jìn)行了研究，以期為相關(guān)人士提供一些參考或借鑒。

建筑氣候;分析與設(shè)計;研究

一、建筑氣候分析的重要性

建筑是滿足人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣畹闹匾獔鏊谌藗冃闹姓紦?jù)著重要的地位，因此居住建筑與氣候的結(jié)合，可以緩解環(huán)境的壓力，更能讓人們居住的更加舒適。人口的增長和有限的土地資源之間的矛盾可以得到改善，最終達(dá)到居住與環(huán)境的和諧共存。另外建筑氣候分析還能夠滿足人們對居住的高品質(zhì)的要求，順應(yīng)社會發(fā)展的需求。

在建筑設(shè)計過程中，要和氣候相結(jié)合，應(yīng)當(dāng)對建筑所在的地區(qū)的氣候指標(biāo)如溫度、濕度、降水量、風(fēng)速等條件進(jìn)行收集確定，之后設(shè)計師根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制一些表格和圖形，這將作為建筑設(shè)計的重要依據(jù)。

二、建筑設(shè)計過程中的基本氣候分析方法

建筑氣候設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行氣候分析，氣候分析是對建筑環(huán)境的一個認(rèn)真和研究的過程，進(jìn)行了氣候分析才能弄清建筑設(shè)計時哪個要素更加重要，也能判斷出當(dāng)?shù)氐臍夂蛸Y源的可利用性，最終決定利用建筑氣候設(shè)計增加居住環(huán)境的舒適性。以下簡單介紹三種建筑氣候分析方法：

1、Olgyay建筑氣候分析方法。這種建筑氣候分析方法主要是依據(jù)人體舒適度的要求和室外氣候的條件進(jìn)行分析并且用圖表的方法表示出來。主要有四個步驟：第一，收集氣候資料數(shù)據(jù)；第二，整理氣候資料數(shù)據(jù)；第三，繪制氣候資料數(shù)據(jù)；第四，針對氣候資料數(shù)據(jù)提出設(shè)計對策。這種方法也有一定的局限性，它對人體舒適度的分析是在室外氣候條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而不是建筑內(nèi)部的環(huán)境。

2、Givoni建筑氣候分析方法。這種建筑氣候分析方法是在Olgyay分析方法的基礎(chǔ)上將一些數(shù)據(jù)如通風(fēng)、蒸發(fā)散熱等繪制在一個溫濕圖上，當(dāng)這些數(shù)據(jù)超越或者低于一個舒適的范圍時，就要采取人工手段進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不能單靠建筑來實現(xiàn)。這種方法的局限性是只適合應(yīng)用于內(nèi)熱源很少的住宅類建筑。

3、Mahoney建筑氣候分析方法。這種建筑氣候分析方法是通過一些表格分析，最后得出在熱帶地區(qū)的建筑設(shè)計時應(yīng)采用的對策。這種方法的優(yōu)點是可操作性和實用性比較強(qiáng)，分析步驟清晰。而局限性則在于這種方法只針對于熱帶地區(qū)，寒冷地區(qū)的氣候則無法詳細(xì)的進(jìn)行分析。另外這種方法也沒有考慮太陽輻射的熱作用，有一些不足之處。

三、建筑氣候設(shè)計策略

建筑和氣候的關(guān)系是非常緊密的，全球的能源緊缺讓人們探索生物氣候建筑，來實現(xiàn)建筑對氣候的自我調(diào)節(jié)和自我適應(yīng)，運用新能源和新型材料來達(dá)到社會環(huán)境與生態(tài)環(huán)境和諧共處的目的。在進(jìn)行建筑氣候設(shè)計的時候，有以下幾點策略需要考慮：

1、光環(huán)境在建筑設(shè)計中的考慮。日照對于居住環(huán)境來說是十分重要的，陽光的照射可以起到殺菌防潮的作用，使得人們能夠進(jìn)行正常的日常生活，避免不必要的麻煩。保證充足的陽光照射主要有兩方面，第一是建筑物的朝向問題，這個是保證充足日照的關(guān)鍵，建筑物朝向應(yīng)當(dāng)朝南，其次要保證一定的樓間距，這樣才能使得較低樓層的住戶得到更好的日照。第二則是戶型的設(shè)計，要形成合理的布局和結(jié)構(gòu)，保證每戶能夠得到日照的面積都不低于正常值，這樣才能滿足綠色建筑設(shè)計的要求。這種對于居住區(qū)的規(guī)劃可以使得建筑物對陽光的利用更加充分，從而提高住宅的日照率。而一些地區(qū)由于夏季非常炎熱，應(yīng)當(dāng)避免強(qiáng)烈的陽光照射，為了獲得冬暖夏涼的效果，可以采取設(shè)置陽臺，采用新型材料的玻璃等一些措施。最終做到光環(huán)境與建筑氣候達(dá)到和諧。

2、風(fēng)環(huán)境在建筑設(shè)計中的考慮。在冬日時，建筑物需要阻隔寒風(fēng)的侵襲，而在夏日，建筑物則要有涼風(fēng)通過，因此為了達(dá)到這一目的，就要考慮風(fēng)環(huán)境在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。建筑物外形的不同影響空氣的流速和方向，這就要求我們了解分析不同城市的氣候，結(jié)合現(xiàn)實條件來對建筑設(shè)計進(jìn)行調(diào)節(jié)改進(jìn)。另外室內(nèi)的設(shè)計也對風(fēng)環(huán)境有一定的影響，當(dāng)室內(nèi)隔墻靠近進(jìn)風(fēng)口時對風(fēng)力有阻擋作用，房間內(nèi)的空氣流通不均勻，而室內(nèi)隔墻靠近出風(fēng)口時對風(fēng)力也有阻擋作用，但是卻對空氣的流動具有較好的引導(dǎo)作用，使得空氣流動比較均勻。因此在實際的設(shè)計應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境，充分了解氣候的變化，做出合適的選擇，達(dá)到冬暖夏涼的目的。風(fēng)環(huán)境在建筑設(shè)計中的考慮有利于增加居住的舒適性，利用建筑本身構(gòu)造營造舒適環(huán)境，最終減少了能源的使用。

3、熱環(huán)境在建筑設(shè)計中的考慮。建筑形式會隨著氣候的變化而變化，在寒冷的地方建筑形式會比較封閉以減少熱量的散發(fā)，得到保溫的效果；在濕熱的地方建筑形式則會比較開放以增加空氣的流動，得到清爽的效果。因此地理位置的不同對熱環(huán)境的處理也是不同的。然而氣候的影響是一部分，建筑的組合方式和自身形態(tài)也會對熱環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，在建筑設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)選取合適的策略，對一年四季的整體環(huán)境進(jìn)行充分的研究，做到權(quán)衡利弊，才能更好的達(dá)到效果。例如在寒冷的地區(qū)即使東西向的住宅遮擋了一些光照，但是在冬季時可以減少寒風(fēng)的侵襲，這樣可以做到保暖的效果，因此經(jīng)過權(quán)衡也可以接受這種布局。熱環(huán)境在建筑設(shè)計中的考慮是重要的，但有時候也要進(jìn)行權(quán)衡利弊，最終達(dá)到效用的最大化，進(jìn)而使得居住的環(huán)境舒適度達(dá)到最大化。

四、總結(jié)

近年來隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，造成環(huán)境變的越來越惡劣，也使得氣候變化劇烈，能源的供給也發(fā)生緊張，因此在這種情況下，建筑設(shè)計中應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施，針對建筑所在地區(qū)的氣候環(huán)境，進(jìn)行分析研究，合理規(guī)劃，將建筑形式和氣候巧妙結(jié)合，從而降低能源的使用量。本文基于建筑氣候分析與建筑設(shè)計策略的研究，使得建筑設(shè)計中可以節(jié)約能源的使用，同時可以滿足人們居住的舒適。最終達(dá)到人與自然和諧發(fā)展的狀態(tài)。

[1]沙潤.中國傳統(tǒng)民居建筑文化的自然地理背景[J].地理科學(xué),1998(01):58-63.

[2]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)計策略研究[D].清華大學(xué);2004 年.

[3]羅智星，楊柳.基于氣候適應(yīng)策略的生態(tài)建筑設(shè)計方法研究—— ——以大陸性嚴(yán)寒地區(qū)生態(tài)住宅設(shè)計為例[J].南方建筑，2010( 5) : 17－21.