試論建筑工程設(shè)計(jì)對(duì)氣候特征的有效應(yīng)變

摘 要：根據(jù)我國(guó)綠色建筑要求，總結(jié)建筑能耗與節(jié)約資源具體措施，論述了不同氣候與建筑應(yīng)變的關(guān)系，指出不同氣候特征下的建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及原則。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；氣候特點(diǎn)；有效應(yīng)變

中圖分類號(hào)：TB2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4117（2011）09-0343-01

據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類從自然界所獲得的50%以上的物質(zhì)原料用來(lái)建造各類建筑及其附屬設(shè)備。這些建筑在建造和使用過(guò)程中又消耗了全球能量的50%左右；與建筑有關(guān)的空氣污染、光污染、電磁污染等占環(huán)境總體污染的34%；建筑垃圾占人類活動(dòng)產(chǎn)生垃圾總量的40%。a

（一）我國(guó)政府從基本國(guó)情出發(fā)，提出綠色建筑概念，是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空問(wèn)，與自然和諧共生的建筑。

節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）在具體操作巾體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、節(jié)能，主要降低能耗、提高用能效率、使用可再生能源，如：自然通風(fēng)和天然采光）；提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，采用有效的遮陽(yáng)措施；采用高效建筑供能、用能系統(tǒng)和設(shè)備；優(yōu)化用能系統(tǒng)，采用能源回收技術(shù)；開(kāi)發(fā)利用可冉生能源，如太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⑸镔|(zhì)能等，

2、節(jié)地，適當(dāng)提高建筑用地適度密集；強(qiáng)調(diào)土地的集約化利用，充分利用周邊的配套公共建筑設(shè)施；高效利用土地，如開(kāi)發(fā)利用地下空間、立體綠化、底層架空等措施：

3、節(jié)水，節(jié)水規(guī)劃、提高用水效率、雨污水綜合利用，如：中水、雨水回用；按高質(zhì)高用、低質(zhì)低用的原則，生活用水、景觀用水和綠化用水等按用水水質(zhì)要求分別提供、梯級(jí)處理同用；采用節(jié)水系統(tǒng)、節(jié)水器具和設(shè)備；采用節(jié)水的景觀和綠化澆灌設(shè)汁；采用雨水、污水分流系統(tǒng)，有利于污水處理和雨水的回收再利用；合理規(guī)劃地表與屋頂雨水徑流途徑，采用多種滲透措施增加雨水的滲透量。

4、節(jié)材，采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑體系；選用可循環(huán)、可同用和可再生的建材；采剛丁業(yè)化和遵循模數(shù)生產(chǎn)的成品，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)；選用本地建材；使用原料消耗量少和采用廢棄物生產(chǎn)的建材。

（二）從生態(tài)觀念出發(fā)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，最重要的要求就是給建筑注入生命。使建筑‘活’起來(lái)，如建筑對(duì)諸如陽(yáng)光、空氣、風(fēng)等自然環(huán)境動(dòng)態(tài)部分的適應(yīng)，這也是與以往的建筑區(qū)別點(diǎn)。

從對(duì)氣候應(yīng)變的目的出發(fā)，建筑界已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，從簡(jiǎn)單的界面構(gòu)造方式應(yīng)變到智能化應(yīng)變；從早期的屋面可開(kāi)啟建筑到可以旋轉(zhuǎn)甚至整體移動(dòng)的建筑。建筑應(yīng)變的形態(tài)由小到大，由局部到整體，能力南弱到強(qiáng)。

具體而言，如果在某種氣候環(huán)境及社會(huì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，照明采光、通風(fēng)能耗在建筑能耗中占主導(dǎo)地位，那么，建筑的外界面就應(yīng)該盡可能通透，體形盡可能舒展；而如果是熱工能耗特別是采暖能耗主導(dǎo)建筑，那么，隔熱性能良好的外界面和簡(jiǎn)約緊湊的體型應(yīng)該是適合的建筑形態(tài)。在《建筑和城市中應(yīng)用太陽(yáng)能的歐洲憲章》中明確規(guī)定；“建筑的外墻對(duì)光、熱和空氣的穿透以及墻體本身的通透程度必須是可調(diào)控的，能夠根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的變化作出相應(yīng)的調(diào)整，如屏蔽太陽(yáng)直射、避免日光炫目、調(diào)整光線角度、遮陽(yáng)、暫時(shí)性保溫、調(diào)節(jié)自然通鳳等”。

世界上大致可分為寒帶、溫帶、十燥地帶和熱帶四個(gè)主要?dú)夂騾^(qū)。為獲得最佳環(huán)保和節(jié)能效果，不同氣候區(qū)內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)氣候特征組織空間。

1、干熱氣候地區(qū)建筑氣候設(shè)計(jì)要點(diǎn)

干熱氣候特征是空氣十分干燥、太陽(yáng)輻射很強(qiáng)烈。建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：（1）緊湊的平面，減少暴露外面的屋頂和外墻面積；（2）加強(qiáng)建筑通風(fēng)效果，包括水平穿堂風(fēng)和垂直通風(fēng)道；（3）隔熱效果好的外墻及屋頂；（4）合理的建筑朝向，從日照的角度考慮，干熱地Ⅸ以南北向?yàn)榧眩鴱耐L(fēng)角度考慮則以稍有東南或兩南向的偏角為佳；（5）合理設(shè)置地下室，這地區(qū)地下空間溫度十分穩(wěn)定，夏季這里溫度比地面以上房間內(nèi)溫度低得多二在設(shè)計(jì)中可利剛這一特征使室外空氣經(jīng)過(guò)地下空問(wèn)適當(dāng)降溫后再送人室內(nèi)來(lái)降溫。

2、濕熱氣候地區(qū)建筑氣候設(shè)計(jì)要點(diǎn)

這地區(qū)氣候熱點(diǎn)是高溫高濕，極易產(chǎn)生各種霉菌、真菌和害蟲(chóng)，應(yīng)注意保持保持房間干燥，盡量減少空調(diào)能耗和熱不適感。

建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：（1）注重建筑布局，有利自然通風(fēng)、采光；（2）主要房問(wèn)與開(kāi)口的方位，在濕熱氣候帶，東風(fēng)或東南風(fēng)十分常見(jiàn)，因此，建筑開(kāi)口注意利剛這個(gè)方向組織室內(nèi)穿堂風(fēng)；（3）內(nèi)部空問(wèn)組織與劃分，適應(yīng)濕熱氣候條件之一是開(kāi)敝的平面形式類似現(xiàn)代建筑中的‘流動(dòng)空間’；（4）建筑外界面開(kāi)口處遮陽(yáng)與通風(fēng)；（5）外廊和陽(yáng)臺(tái)設(shè)汁，其在生態(tài)角度起到遮擋陽(yáng)光作用；（6）墻和屋面的隔熱性能，在冬季無(wú)需采暖地區(qū)，外墻隔熱性能只要滿足夏季要求就能滿足冬季要求。

3、溫帶氣候地區(qū)建筑氣候設(shè)計(jì)要點(diǎn)

我國(guó)相當(dāng)一部分地區(qū)屬溫帶、互溫帶大陸性或海洋性氣候區(qū)。其特點(diǎn)是夏季比較炎熱干燥，冬季較為寒冷。

建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：（1）合理確定建筑體型，建筑體型與建筑的熱吸收／熱損欠能力有一定的關(guān)系。研究表明，建筑細(xì)高比越大，熱損失也就越大；（2）圍合結(jié)構(gòu)需有良好的保溫隔熱處理；（3）有利建筑位置朝向，比如南北朝向、當(dāng)遮陽(yáng)和外隔熱處理的好可以采用其它韌向；（4）保溫，在南向做溫室或陽(yáng)光室，也稱為“緩沖空間”，是常見(jiàn)的包陽(yáng)臺(tái)的做法；（5）隔熱，使用百葉窗和熱反射窗簾。

綜上，要推進(jìn)綠色建筑領(lǐng)域的實(shí)踐，首先要樹(shù)立正確建筑哲學(xué)觀，把建筑置于“人和環(huán)境”大背景下考慮，解決人類生存環(huán)境的技術(shù)手段；其次要節(jié)約能源，針對(duì)大陸性氣候特征明顯地區(qū)，可以根據(jù)不同氣候特征進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，包括根據(jù)需要界面靈活處理、自然通風(fēng)采‘光’、建筑位置朝向、保溫隔熱、建筑平面布局、利用地下空間及地表以下恒溫等方式，最終目的是降低人工環(huán)境的自然能源支持成本。

作者單位：吉林市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

參考文獻(xiàn)：

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