我國的疆域遼闊,各個地區在建筑的類型選擇上都有很大的差異,但是,不論是建筑的類型差異多么明顯,各個地區的建筑設計類型都呈現出一個趨勢,就是基本上大都按照當地的氣候條件來設計的,建筑的居住環境和氣候在大體上是保持一致的,而由此形成的中國“風水學”也正是其鮮明的體現,在現代建筑的發展下,我國對于建筑氣候的設計應用起步較晚,還處于發展成熟階段,需要進一步的完善提高。 建筑氣候的設計工作涉及到眾多的方面,對人們的居住環境有重要的影響。
1 氣候對于建筑設計的影響簡述
氣候屬于自然性因素,主要包含雨水的降水量、光照的條件、室內外的溫度、風力等諸多元素。 縱觀人類的建筑發展史,從第一個建筑形成開始,氣候因素就無時無刻的在影響著人類的建筑,經過長期的時間積累和發展,人類把氣候對建筑的影響逐漸的進行了改善利用,把造成的危害程度降到了最低。 在現代科技得到大范圍的普及下, 人們在先進技術的支持下,對建筑的氣候設計有了新的發展,一些新的高科技的環保材料積極應用到了建筑內部裝飾中, 促進了建筑的整體使用效果良好。 我國的氣候類型較為眾多,包含熱帶、溫帶和寒帶三種典型的氣候類型分布,這也就造成了我國不同地區的建筑出不同特色的類型。
2 建筑的氣候因素分析
氣候因素對于建筑設計來說是一個較為難掌控的一個方面,現在很多的建筑設計師在進行建筑設計時,很少考慮到氣候這一因素的影響,甚至于有的設計師為了達到施工工期的要求,會直接的忽視這一因素,從而造成建筑的居住出現很多的問題,因此,就需要建筑設計師把氣候因素作為設計的重點,形成良好的設計習慣,綜合考慮,全面把握。 從以往多年的建筑設計發展來看,人們在最初的氣候設計應用上只是針對于建筑的采暖保溫方面,而忽視了其造成的環境污染,基于此,建筑設計人員開始改變了設計方向,從自然條件入手,重視對氣候因素的分析把握,一般總結有以下幾個方面:可持續發展的實現;生產資源的緊缺;建筑對周圍環境的影響;建筑的生命周期分析;資源的高效利用;人們的居住適宜。
3 建筑的氣候具體劃分
根據我國的氣候分布規律,在建筑的氣候分布上可以劃分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冷地區、溫和地區以及夏熱冬暖地區等五個氣候區,在這些不同的氣候條件下,對于建筑的氣候設計來說,節能措施就要有很強的針對性。 另外,對于節能的具體設計方案也是多樣化的,一般是由兩種類型:一是室內微氣候;一是室外氣候。
第一,室內微氣候。 室內微氣候主要是建筑物內部的溫度與外部溫度有很大差異形成的局部氣候調節現象, 相對于室外來說,在夏季人們可以避免太陽的輻射,而在冬季溫度低下的環境中,建筑物內部即使沒有采暖設備,相比于室外溫度還是溫度較高的,從形成的原因來說,室內外氣候的差異很大程度上是取決于建筑的內部結構設計的,因此,對于室內微氣候的調節可以通過建筑設計來進行簡單的控制,從而滿足人們的居住需求。
第二,室外氣候。 室外氣候對于建筑氣候的設計來說也是不可忽視的應用因素,城市與鄉鎮地區的建筑所受到的環境影響也是不盡相同的,一般來說,城市建筑物所處的室外溫度、風速條件和周邊自然環境的影響,大多屬于城市小氣候,主要表現在溫度、壓力、太陽照射以及夜間的長波輻射等方面,其中也包括空氣的化學質量和渾濁度地面。 城市內的小氣候會受到城市形態的調節,它構成了單體建筑的直接氣候環境,這種改變后的氣候條件會直接的影響室內的舒適條件以及室內取暖設備所帶來的能源消耗。
4 赫爾佐格氣候建筑的分析研究
4.1 氣候條件下的熱舒適方面
現代建筑研究表明,人們對于建筑的使用感受并不是固定不變的,也會隨著建筑的氣候變化而有所差異。 對于建筑空間的熱舒適性指標并不穩定,主要是一個區域,而且這個區域在季節的不同、服飾的不同以及不同類型的居住者會發生一定的偏移,這樣就說明了如果只是一味的采取機械措施來改變居住的舒適度,在實質上并不會全面的滿足居住者的要求,反而會浪費大量的能源,對建筑進行緩沖空間的構造就是依據于建筑的使用功能不同,根據建筑空間的使用頻率不同來進行合理的處理,在很多的優秀建筑氣候設計作品中,把輔助性空間作為緩沖空間一確保主使用空間的舒適性,一般有幾個策略:
第一,空間分區較為明顯。 一般是把使用較少的建筑輔助空間設置與北向,在經過具有保溫效果良好的材料形成一個封閉性空間,這樣的話形成的緩沖空間不僅可以防御北方向的寒風侵襲,而且在分時功能的作用下,節省了大量的能源。
第二,中庭空間的構造。 中庭空間在溫室效應作用下可以發揮重要的保溫作用,特別是在冬季季節,但是在夏季也會造成溫度過熱需要降溫而消耗大量的能源看,對于其過熱的解決措施, 可以在空間高度的作用下形成足夠的溫差來帶走熱氣流,在維護結構上發揮真正的遮擋陽光的功能。
第三,所謂的“溫度洋蔥”措施。 根據建筑空間的不同的使用溫度要求, 可以把使用空間按照從里向外的順序依次布置,形成一定的梯形空間,可以達到節能的目的。
4.2 通風的自然性
自然性的通風是最為理想的建筑空間換氣要求,它可以促進室內與室外空氣的流通,保持室內空氣的良好,提高居住的舒適度。 在具體的設計組織自然通風的方式主要有三種:
第一,一般建筑的通風。 一般建筑也就是規模不大,較為平常的建筑, 它的自然通風往往是直接利用外部窗戶來實現的,在進行通風的過程中也可以利用室內空間的熱溫度差異,進行另一種的通風設計,也就是熱壓通風。 這種建筑類型在冬季可以白天存儲熱量,晚上釋放熱量進行防御寒氣;在夏季可以在熱對流的作用下把室內的多余熱量帶走。
第二,大廳型的通風。 對于一些規模較大的建筑,顯然上述的通風已不能滿足通風需求,可以把風壓通風與熱壓通風作為一體來共同發揮作用,在大空間的出風口上部設置阻流式封蓋板,它的作用不僅是對出風口有遮擋保護作用,還可以依據其設計結構形成的文丘里效應促進了室內空氣的流出。 對于出風口位置的設置也要根據大廳的規模和性質來合理選擇。
第三,高層建筑的通風。 高層建筑高度較高,在全樓的豎井中會形成空氣壓力差,形成立面式的通風,這種方式的空氣流通效率十分的高效且沒有過多的能源消耗。
5 結語
建筑氣候的設計應用在現代房屋建筑中具有十分重要的應用價值,建筑設計人員在進行氣候因素設計考慮時要根據建筑的實際采取正確合理的方式,確保建筑的使用是符合時代發展和人們所需的,促進其功能的有效發揮。