西南地區建筑設計中氣候策略研究

楊 茜 孫魯堂

(沈陽聯保中心第四工程代建管理辦公室，遼寧 沈陽 110000)

1 西南地區氣候分析

我國西南地區由于地形的明顯差異和南北緯度相差較大，氣候十分復雜，全區有寒、溫、熱三帶和多種氣候區。同時，該區地勢高亢，高大山脈眾多，比高懸殊，氣候變化明顯。大致海拔每升高1 000 m，氣溫下降7 ℃。高原氣候寒冷，空氣稀薄。再者，西部高原地帶地勢高，氣溫低，降水少，風沙大，氣候干燥，年溫差小，日溫差大，空氣稀薄，呼吸困難，冬長無夏，高原氣候特征顯著。

2 西南地區建筑設計采用氣候策略的意義

建筑設計中氣候技術策略具體為在方案規劃及設計中，根據氣候特征的不同，利用環境技術的基本理論，結合建筑功能外觀設計，采用適宜的技術手段，從而達到建筑自身具有調節溫度等的作用。

對西南地區而言，其氣候條件復雜多變，不同氣候區域的建筑應該有與之相對應的不同設計策略，從而達到節能、提高人們住用條件的目的。實地調研發現，目前在西南地區建筑設計中，設計初期對氣候因素考慮十分不夠，存在著盲目套用的問題，從而導致該區不論夏季悶熱，冬季濕冷，還是冬溫夏涼，干濕季分明的地域，在平面布局、立面處理、開窗方式、通風策略等方面采用的均為一個模式，少有根據當地氣候條件進行設計的建筑。因而，對西南地區建筑設計采用氣候技術策略有著重要意義。

3 西南地區建筑設計的氣候策略

為了對不同氣候區的建筑設計進行進一步的研究，根據《建筑氣候區劃標準》將整個西南地區分為三個氣候區，分別屬于Ⅲ,Ⅴ,Ⅵ三個氣候區。下文將分別針對其不同的氣候特點，制訂出相應的氣候策略。三個氣候區分別在文章中代稱以成渝氣候區、云貴氣候區、西藏氣候區。

3.1 成渝氣候區

1)氣候分析。成渝地區冬季濕冷，夏季悶熱，年降水量大；日照偏少，氣溫日較差小。7月平均氣溫一般為25 ℃～30 ℃，1月平均氣溫為0 ℃～10 ℃。 年平均相對濕度較高，為70%～80%，四季相差不大。

2)氣候策略設計要點。a.根據以上氣候特征可以看出，該區冬季不舒適程度大于夏季，因而在進行節能設計時首先需要側重冬季的得熱保溫設計，再者應充分考慮夏季的遮陽和隔熱、通風。b.成渝地區氣候濕熱指數很高，且6月～8月處于自然通風控制區域，所以夏季自然通風設計很重要。建筑房間開口的朝向與太陽的相對位置以及它與夏季主導風向的相對位置的設計在該區是非常重要的。夏季濕熱氣候對通風遮陽要求比較高。所以該區建筑氣候特征應表現在隔熱遮陽、自然通風的共同考慮。c.成渝區域的建筑設計首先要充分考慮夏季、防熱的要求，同時兼顧防寒設計，并且應有好的自然通風設計。該區年溫差較大，使得建筑圍護結構的保溫隔熱作用沒有寒冷地區好，但也有一定的作用。

3)由以上分析可以得出，成渝地區建筑設計氣候技術策略為：被動式太陽能采暖設計+自然通風設計+自然采光設計+植物降溫設計。該策略適用于四川、成都等地，建筑設計首先注重被動式太陽能采暖，再者結合自然通風設計和自然采光設計，最后采用植物降溫進行補充。策略的應用根據條件的不同有所變化，例如重慶地區，太陽輻射少，故不考慮其被動式太陽能采暖的設計。

3.2 云貴氣候區

1)氣候分析。云貴地區氣候特征是立體氣候顯著，大部分區域冬溫夏涼；經常有多霧雷暴等，氣溫整體的年較差比較小，與此同時日較差較大，太陽輻射強烈，日照較少，有些區域冬季氣溫低。

2)氣候策略要點。a.該區冬季溫和，夏季涼爽的氣候條件對建筑熱工性能的要求也相應簡單，只需要考慮冬季的采暖設計。b.建筑應滿足濕季防雨和通風要求，可不考慮防熱，宜使濕季有較好自然通風，主要房間應有良好朝向；建筑圍護結構需要有足夠的儲熱能力以及保溫能力，夏季應充分考慮自然通風的設計，同時應考慮避免冬季采暖太陽能設計造成的夏季溫度升高問題。建筑建設應注意防潮、防雷擊，施工應有防雨的措施。c.云貴地區氣候區內年太陽總輻射照度為年日照百分率為30%～60%，年日照時數為1 200 h～2 600 h，日140 W/m2～200 W/m2。冬季大部分時間可以利用被動式采暖進行解決。仔細考慮太陽能的利用是該區建筑設計的重點，建筑應當盡量爭取日照。

3)由以上分析可以得出，云貴地區建筑設計氣候策略為：被動式太陽能采暖設計+自然通風設計+自然采光設計。該氣候策略適用于云貴區域，首要設計建筑的被動式太陽能采暖，其次是自然采光設計和自然通風設計，由于夏季該區溫度不高，所以植物降溫可以根據具體情況進行設計。

3.3 西藏氣候區

1)氣候條件分析。西藏氣候區屬于我國第Ⅵ氣候區，該區氣候寒冷干燥，長冬無夏，南部降水較多，比較濕潤，氣溫較高；氣溫日較差大，年較差小；空氣稀薄，氣壓偏低，透明度高；太陽輻射強烈，日照豐富；冬季積雪較厚，凍土深。此區域氣候特征值如下：7月平均氣溫為2 ℃～18 ℃；1月平均氣溫為0 ℃～-22 ℃，極端氣溫一般低于-32 ℃，極少低于-40 ℃；年平均氣溫日較差為12 ℃～16 ℃，年日平均氣溫不高于5 ℃的日數為90 d～285 d，冬季氣溫日較差最大，可達16 ℃～18 ℃；年日照時數為1 600 h～3 600 h，年太陽總輻射照度為180 W/m2～260 W/m2，年日照百分率為40%～80%。該區年平均風速一般為2 m/s～4 m/s，極大風速可超過40 m/s。

2)氣候策略要點。a.由以上氣候分析可以看出，該區冬季寒冷，夏季舒適，因此對建筑熱工的要求只表現在解決冬季一季的寒冷問題，設計相對簡單。b.該區氣候設計以冬季爭取太陽能和加強建筑保溫為主為先。從單體設計、總體規劃和構造處理等的方面，建筑必須滿足防風御寒的要求和冬季日照要求，建筑的體形系數設計應選擇同容積下外表面最小的，與此同時重點加強冬季建筑的封閉性能，采用圍合式布局。c.由于該區氣溫變化劇烈，晝夜溫差很大，適宜利用儲熱降溫的方法，因此，該區以選擇儲熱性好、保溫優良的厚重型結構為該氣候區的適宜方案。充分考慮冬季的采暖和防風是該區建筑的設計原則。

3)由以上分析可以得出，西藏地區建筑設計氣候策略為：主動式太陽能采暖設計+被動式太陽能采暖設計+防風設計。

4 結語

氣候分析和相應策略在西南地區的應用，一方面可以降低建筑運行中消耗的能源，節約國家財力資源；更重要的是能夠使得在建筑中工作、生活的人們能夠感受到外界環境的變化以及四季的更替，從而創造出有助于促進人們身心健康的良好室內環境。