我国的疆域辽阔,各个地区在建筑的类型选择上都有很大的差异,但是,不论是建筑的类型差异多么明显,各个地区的建筑设计类型都呈现出一个趋势,就是基本上大都按照当地的气候条件来设计的,建筑的居住环境和气候在大体上是保持一致的,而由此形成的中国“风水学”也正是其鲜明的体现,在现代建筑的发展下,我国对于建筑气候的设计应用起步较晚,还处于发展成熟阶段,需要进一步的完善提高。 建筑气候的设计工作涉及到众多的方面,对人们的居住环境有重要的影响。
1 气候对于建筑设计的影响简述
气候属于自然性因素,主要包含雨水的降水量、光照的条件、室内外的温度、风力等诸多元素。 纵观人类的建筑发展史,从第一个建筑形成开始,气候因素就无时无刻的在影响着人类的建筑,经过长期的时间积累和发展,人类把气候对建筑的影响逐渐的进行了改善利用,把造成的危害程度降到了最低。 在现代科技得到大范围的普及下, 人们在先进技术的支持下,对建筑的气候设计有了新的发展,一些新的高科技的环保材料积极应用到了建筑内部装饰中, 促进了建筑的整体使用效果良好。 我国的气候类型较为众多,包含热带、温带和寒带三种典型的气候类型分布,这也就造成了我国不同地区的建筑出不同特色的类型。
2 建筑的气候因素分析
气候因素对于建筑设计来说是一个较为难掌控的一个方面,现在很多的建筑设计师在进行建筑设计时,很少考虑到气候这一因素的影响,甚至于有的设计师为了达到施工工期的要求,会直接的忽视这一因素,从而造成建筑的居住出现很多的问题,因此,就需要建筑设计师把气候因素作为设计的重点,形成良好的设计习惯,综合考虑,全面把握。 从以往多年的建筑设计发展来看,人们在最初的气候设计应用上只是针对于建筑的采暖保温方面,而忽视了其造成的环境污染,基于此,建筑设计人员开始改变了设计方向,从自然条件入手,重视对气候因素的分析把握,一般总结有以下几个方面:可持续发展的实现;生产资源的紧缺;建筑对周围环境的影响;建筑的生命周期分析;资源的高效利用;人们的居住适宜。
3 建筑的气候具体划分
根据我国的气候分布规律,在建筑的气候分布上可以划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冷地区、温和地区以及夏热冬暖地区等五个气候区,在这些不同的气候条件下,对于建筑的气候设计来说,节能措施就要有很强的针对性。 另外,对于节能的具体设计方案也是多样化的,一般是由两种类型:一是室内微气候;一是室外气候。
第一,室内微气候。 室内微气候主要是建筑物内部的温度与外部温度有很大差异形成的局部气候调节现象, 相对于室外来说,在夏季人们可以避免太阳的辐射,而在冬季温度低下的环境中,建筑物内部即使没有采暖设备,相比于室外温度还是温度较高的,从形成的原因来说,室内外气候的差异很大程度上是取决于建筑的内部结构设计的,因此,对于室内微气候的调节可以通过建筑设计来进行简单的控制,从而满足人们的居住需求。
第二,室外气候。 室外气候对于建筑气候的设计来说也是不可忽视的应用因素,城市与乡镇地区的建筑所受到的环境影响也是不尽相同的,一般来说,城市建筑物所处的室外温度、风速条件和周边自然环境的影响,大多属于城市小气候,主要表现在温度、压力、太阳照射以及夜间的长波辐射等方面,其中也包括空气的化学质量和浑浊度地面。 城市内的小气候会受到城市形态的调节,它构成了单体建筑的直接气候环境,这种改变后的气候条件会直接的影响室内的舒适条件以及室内取暖设备所带来的能源消耗。
4 赫尔佐格气候建筑的分析研究
4.1 气候条件下的热舒适方面
现代建筑研究表明,人们对于建筑的使用感受并不是固定不变的,也会随着建筑的气候变化而有所差异。 对于建筑空间的热舒适性指标并不稳定,主要是一个区域,而且这个区域在季节的不同、服饰的不同以及不同类型的居住者会发生一定的偏移,这样就说明了如果只是一味的采取机械措施来改变居住的舒适度,在实质上并不会全面的满足居住者的要求,反而会浪费大量的能源,对建筑进行缓冲空间的构造就是依据于建筑的使用功能不同,根据建筑空间的使用频率不同来进行合理的处理,在很多的优秀建筑气候设计作品中,把辅助性空间作为缓冲空间一确保主使用空间的舒适性,一般有几个策略:
第一,空间分区较为明显。 一般是把使用较少的建筑辅助空间设置与北向,在经过具有保温效果良好的材料形成一个封闭性空间,这样的话形成的缓冲空间不仅可以防御北方向的寒风侵袭,而且在分时功能的作用下,节省了大量的能源。
第二,中庭空间的构造。 中庭空间在温室效应作用下可以发挥重要的保温作用,特别是在冬季季节,但是在夏季也会造成温度过热需要降温而消耗大量的能源看,对于其过热的解决措施, 可以在空间高度的作用下形成足够的温差来带走热气流,在维护结构上发挥真正的遮挡阳光的功能。
第三,所谓的“温度洋葱”措施。 根据建筑空间的不同的使用温度要求, 可以把使用空间按照从里向外的顺序依次布置,形成一定的梯形空间,可以达到节能的目的。
4.2 通风的自然性
自然性的通风是最为理想的建筑空间换气要求,它可以促进室内与室外空气的流通,保持室内空气的良好,提高居住的舒适度。 在具体的设计组织自然通风的方式主要有三种:
第一,一般建筑的通风。 一般建筑也就是规模不大,较为平常的建筑, 它的自然通风往往是直接利用外部窗户来实现的,在进行通风的过程中也可以利用室内空间的热温度差异,进行另一种的通风设计,也就是热压通风。 这种建筑类型在冬季可以白天存储热量,晚上释放热量进行防御寒气;在夏季可以在热对流的作用下把室内的多余热量带走。
第二,大厅型的通风。 对于一些规模较大的建筑,显然上述的通风已不能满足通风需求,可以把风压通风与热压通风作为一体来共同发挥作用,在大空间的出风口上部设置阻流式封盖板,它的作用不仅是对出风口有遮挡保护作用,还可以依据其设计结构形成的文丘里效应促进了室内空气的流出。 对于出风口位置的设置也要根据大厅的规模和性质来合理选择。
第三,高层建筑的通风。 高层建筑高度较高,在全楼的竖井中会形成空气压力差,形成立面式的通风,这种方式的空气流通效率十分的高效且没有过多的能源消耗。
5 结语
建筑气候的设计应用在现代房屋建筑中具有十分重要的应用价值,建筑设计人员在进行气候因素设计考虑时要根据建筑的实际采取正确合理的方式,确保建筑的使用是符合时代发展和人们所需的,促进其功能的有效发挥。