淺析氣候對現代建筑設計的啟示

張素玲 房連志 馬吉暉

摘要：通過對地理環境諸因素的分析，從降水、氣溫、光照、風4個角度入手，闡述了氣候對建筑的影響。提出了充分考慮氣候因素的重要性、運用生態技術和高科技手段的建筑設計思路，為利用氣候對建筑的影響創造出舒適、實用、節能、綠色的現代建筑設計提供了有益的參考。

關鍵詞：氣候;建筑;建筑設計;影響;啟示

一、氣候所包含的主要因素

一般說來，氣候包括溫度、濕度、光照、風、氣壓和降水量等因素。這些氣候因素與人體健康的關系極為密切，氣候的變化會直接影響到人們的感覺、心理和生理活動。人類對氣候的反應最明顯也最直接的表現就是在自身的居住上，不同地區的人往往會根據居住地環境的不同建造出適合當地氣候的房屋。在中國，人們把研究氣候與建筑之間關系的學術叫作“風水學”。“風水學”并不是傳統狹義觀念中的迷信 ，它有著豐富而科學的理論基礎，如同其他諸子文化一樣，也是中華幾千年燦爛文化的一個組成部分。“風水學”中 的“風”和“水”是對氣候諸要素的統稱，實際上它是中國人對建筑與氣候之間關系的經驗性總結。

氣候條件是復雜而多變的。在中國，氣候變化總體上受西太平洋暖濕氣流和蒙古-西伯利亞高原冷空氣的影響，西部和北部地區為典型的大陸氣候，夏季炎熱少雨，冬季寒冷干燥;而東部和南部地區則是明顯的海洋氣候，夏季濕潤多雨，冬季溫暖潮濕。同時，由于中國地域廣闊，山地、林地、沙漠、高原、草原、丘陵等各種地形俱全，因此區域性氣候也呈現出多種多樣，而氣候對居住環境的影響又是長期存在的，所以氣候引起了人們的特別視。

二、氣候對建筑的影響

1、降水對建筑的影響

降水的多少會影響到建筑地址的選擇。建造房屋時要避開容易積水、易被水沖刷到的地方，如山谷、鞍部等。因此建筑選址一般都在地勢高、易排水的地方，如山脊、山背等。降雨多和降雪量大的地區，房頂坡度普遍很大，這樣可以加快瀉水和減少屋頂積雪。降水量和降水強度則是對建筑物的屋面、地面和地下排水系統的設計起到了直接的影響。因為強烈的雨水沖擊會導致墻壁上出現縫隙，并順著隙縫向室內滲透，這時就容易導致墻體內部出現發潮等跡象，從而大大的降低墻面的使用壽命，以及它的性能，嚴重影響建筑物的美觀度，降低建筑物的使用壽命對于現有的道路來說，更多降雨的風險是最大的挑戰。降水多的地方房屋一般為斜頂房，如江南地區 降水少的地方一般為平頂房，如西北地區

地表水必須遠離道路，以確保其耐久性，避免水滑行，減少道路使用者通行能力。因此，目前正在研究道路排水系統如何適應未來的氣候

2、氣溫對建筑的影響

在氣候對建筑物的干擾中，氣象的氣溫對建筑物的影響是最大的，這從我們平常見到的南方和北方建筑物的不同設計就可以看得出來。氣溫直接決定建筑物外圍護結構有關保溫或隔熱墻的設計，關系著建筑的室內通風系統的設計。

氣溫高的地方，往往墻壁較薄，房間也較大，這樣有利于加速房屋內空氣流通，降低室內溫度。反之則墻壁較厚，房間較小以起到保溫保暖的作用。陜北窯洞兼有冬暖夏涼的功能，夏季由于窯洞深埋地下，泥土是熱的不良導體，灼熱陽光不能直接照射里面，洞外如果38度洞里可能只有25度，晚上還需要蓋棉被睡覺;冬天則起到了保溫御寒的作用，朝南的窗戶又可以陽光充滿室內。

3、光照對建筑的影響

光照是氣候影響建筑中需要考慮的一個重要因素。因為太陽輻射直接關系到建筑物的室內采光度和室內照明系統的設計，這就是為什么在建房子的時候要選擇“朝向”的問題。太陽輻射還影響到室內的溫度變化，以及空氣中紫外線的折射，對塑料等有機材料的老化而損壞度的影響，全球的溫度之所以能維持在一個特定的范圍內，很大程度上是因為太陽光的輻射與水和空氣相互作用的結果。充足而適量的室內光照既能殺死細菌或抑制細菌發育，滿足人體生理需要 ，又能改善居室微小氣候。因此從采光方面考慮，建造房屋時首先要考慮房屋的朝向問題。建房時多采用坐北朝南的建筑格局，是因為這樣的房屋朝向在冬季時可以盡可能多的采光，同時減少西風和北風等陸地季風的影響，而在夏季時又能避開正午十二點到下午兩點最熱時段陽光直射到房屋里面。其次要根據當地的日照時間長短及強度決定采光面積。氣溫高的地方，往往窗戶較小或出檐深遠以避免陽光直射。另外，房屋之間間距的確定也要考慮光照的因素，尤其是城市中住宅樓建設更值得注意。樓間距的選擇應從滿足底樓的光照考慮。此外，城市中的光污染日益嚴重，選址時要避免受其他高層建筑玻璃反射光的影響，同時也要注意減少自身玻璃反光對其他建筑的影響。

4、風對建筑的影響

風也是建筑設計和環境設計中的一個重要因素，風荷載（風的動壓力，是空氣流動對工程結構所產生的壓力，和速度的平方成正比）是建筑設計中有關重要的學習課題，這主要是因為風荷載直接影響到建筑物的安全度和適用度，風向和風速則關系到建筑物的布局設計以及自然通風效果的好壞，另外風速加大大雨對迎風墻面的沖刷度，影響建筑物墻面的侵蝕度，嚴重影響建筑物的美觀度，它對建筑存在著突發性的破壞，對環境中的水分平衡、氣體交換起著非常重要的作用。在南方炎熱地區，爭取良好的自然通風是選擇建筑物朝向的重要因素之一。在多風沙地區，建筑物朝向要避免面對風沙出現季節的主導風向，宜使建筑物的縱軸平行于風沙季節的主導風向。這樣既可以保持室內的衛生條件。又能大面積地減少風沙侵襲。防風是房屋的一大功能，有些地方還將防風作為頭等大事，尤其是在臺風肆虐的地區。每到冬季屢屢有寒潮侵襲 （多西北風 ），避風就是為了避寒，這就是東北朝北的一面墻往往沒有窗戶的重要原因。

在未來，由于暴風雨、降雪或沉陷破壞、水侵、室內氣候惡化和建筑壽命減少，崩塌的風險、健康的下降和價值的顯著損失可能會增加。短期內，更大的風暴是最大的挑戰。從長遠來看，越來越多的持續性熱浪可能有損身體健康帶來嚴重后果，尤其是老年人和弱者。

參考文獻

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