試析氣候導向下的建筑形態設計方法

鄭林風

（浙江大學，浙江 杭州 310058）

氣候是自然界中最普通的自然資源，廣泛分布在各個角落，并跟人們的生活、生產和社會活動息息相關，因此建筑形態的設計必然會受到氣候條件的影響，我國的建筑設計從一定角度上融入了氣候條件，關鍵是要注重建筑設計與氣候條件相適應，體現建筑的靈活性、開放性、可調整性和可持續性等特點，與氣候被動式相協調，下面從內蒙古扎責諾爾地區博物館建筑形態設計出發，分析其設計方法。

一、氣候的組成要素與分類

1 氣候的組成

氣候主要由日照、風、云、雨、雪、冰雹、閃電、溫度、濕度、霧等組成，同時也會涵蓋太陽輻射、大氣穩定度和大氣透明度等廣義概念，這些因素都會影響到建筑的設計形態，因為建筑形態是為人類服務的，必須要免受這些氣候因素的影響，從而更好的為人類服務。

2建筑形態與氣候的關系

建筑設計形態中必須要考慮氣候的影響因素，尤其是要免受氣候災害的影響。對于北方建筑的形態設計更重要的是要保暖，日照時間盡可能長，已消除北方寒冷區域溫度低的影響。而在南方區域更應該注重降水氣候的影響，建筑大多設計成排水方便的形態，避免洪澇災害。

3被動式設計

從被動式方向探究建筑形態設計主要是考慮到建筑設計中的地區氣候狀況，居民的熱舒適度和建筑的能耗標準等因素，考慮太陽輻射情況、風向、風速、溫度、濕度和常年降水等，從微觀和宏觀方面服務于居民生活。

二、建筑形態與氣候適應性的被動式關系

把握人、氣候和建筑的關系是現代建筑形態設計的重要理念，既保證了人類的生活所需，同時還可以減少資源浪費，免受氣候的影響，提高建筑形態的舒適度。考慮建筑設計中，人體對氣候的舒適度指數，人體自身狀況、心理、生理和機能對環境的承受能力，下表為人體生理熱感覺和溫度的關系。

設計中時刻把握建筑形態與氣候適應性的設計原則：可調整性的氣候適應原則、靈活開放性的氣候適應原則和可持續性的氣候適應原則等，同時要考慮整個建筑接受太陽輻射的角度和日照射量，滿足建筑物中人們對日照的需求，而嚴寒區域更重要的一條是保證建筑的采暖功能，最大程度的保證建筑的受暖狀況，同時要避免大雪、風沙等惡劣氣候的影響。

三、氣候導向下的扎區博物館建筑形態設計

該博物館工程位于內蒙古省滿洲里市扎來諾爾地區，該博物館歷史悠久，充分展現了該區域經濟、文化、科教和風土人情。

1氣候區和氣候特點與建筑形態的氣候影響因素

設計要求必須要考慮到博物館對自然資源的展現、普及和保護功能，更要體現建筑造型的美觀、與氣候的適應性，同時要大方、簡約等。該區域晝夜溫差大、日照充足，平均氣溫較低，降水充足，植被良好。

2設計布局

2.1 建筑設計中考慮的重要氣候因素，太陽輻射和風雪。太陽熱輻射和采光角度都會影響到高緯度建筑的使用舒適度，該博物館設計中必須要保證建筑的采光和采暖，采取正采光的設計方式，嚴寒條件下，讓更多的太陽光照射其中，產生更多的熱量，減少建筑外圍熱量的散失。風速也是影響建筑形態的重要因素，低溫氣候下，將風速與熱交換降至最低，減少風速對建筑的破壞的同時，保證建筑內溫度。草原區域降雪較多，降雪量較大，大幅度降雪不僅會減少更多的熱量，還會對建筑荷載造成一定的影響，同時要避免降雪后的冰雪融水對建筑的影響。

圖1 滿洲里扎賚諾爾博物館整體效果

2.2 設計的布局方式

建筑形態的基本朝向和形體設計必須要符合嚴寒區域的相關標準，同時要考慮到嚴寒區域的冬季溫度、風向、風速和太陽光照，關注太陽輻射和主導風的影響。因此綜合考慮后選擇南北立面長東西立面短的建筑形體，適應太陽輻射狀況，免受了朝向對太陽輻射和光照的影響，避免外圍建筑的熱損失，保證了充足的熱量，并減少了建筑的能耗。

結語

氣候因素是制約建筑設計的重要因素，必須綜合考慮現代建筑設計中的氣候影響，讓整個建筑免受氣候的影響，更好的與建筑形態相配合，尤其是要做好建筑設計中氣候因素中風、雪、日照等因素跟建筑形態設計的關系，以提高建筑的適應性，更好的為人類服務。

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