建筑氣候分析與設(shè)計(jì)策略探析

文/王宇潮　湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院　湖北孝感　432000

1、建筑和氣候條件的關(guān)系

人們?cè)谧铋_(kāi)始修建房屋的時(shí)候，僅僅是為了遮風(fēng)擋雨，并且使自己有一個(gè)休息的地方。隨著時(shí)代的發(fā)展，以及建筑技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)房屋建筑的要求也越來(lái)越高。因此在進(jìn)行房屋修建的時(shí)候，必須要分析各種自然因素所產(chǎn)生的影響，比如氣候條件。建筑物里的墻體結(jié)構(gòu)、屋頂形式、結(jié)構(gòu)方式都會(huì)受到氣候的影響。同時(shí)，我國(guó)大部分建筑物都是在經(jīng)濟(jì)和氣候的影響下產(chǎn)生的。

2、建筑氣候分析

2.1　氣候?qū)τ诮ㄖO(shè)計(jì)所產(chǎn)生的影響

氣候因素屬于自然因素中的一種，其包含了光線明亮程度、室內(nèi)外的溫度、風(fēng)力以及雨水降水量等。分析幾百年來(lái)人們的建筑發(fā)展歷史，發(fā)現(xiàn)在很早以前，氣候因素便對(duì)建筑物產(chǎn)生了影響。在經(jīng)過(guò)了幾百年的發(fā)展以后，人們逐漸意識(shí)到氣候因素對(duì)建筑物的影響，并且對(duì)其進(jìn)行利用，從而降低了氣候?qū)ㄖ飵?lái)的不良影響。如今，現(xiàn)代建筑技術(shù)大力發(fā)展，人們又對(duì)建筑物的氣候設(shè)計(jì)進(jìn)行了利用。很多房屋建筑中都采用了新型的環(huán)保材料，提高了建筑物的總體使用效果。因?yàn)槲覈?guó)國(guó)土面積廣闊，所以氣候種類(lèi)也非常多，大致分為溫帶、寒帶、熱帶等幾種不同的氣候種類(lèi)，因此每個(gè)地方的建筑物都有不同的特色。

2.2　建筑物的氣候因素分析

在建筑設(shè)計(jì)中，氣候因素非常難把控。一些設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了趕工期，根本無(wú)暇考慮氣候因素。因此，這樣也導(dǎo)致建筑物的使用產(chǎn)生了很多問(wèn)題。在設(shè)計(jì)建筑物的過(guò)程中，必須要將氣候因素充分考慮進(jìn)去，全面進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。根據(jù)過(guò)去的建筑設(shè)計(jì)發(fā)展史來(lái)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)人們最開(kāi)始使用氣候設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅只考慮了建筑的保暖方面，并沒(méi)有考慮環(huán)境污染問(wèn)題。也因此，在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮氣候因素，并了解氣候?qū)ㄖ锏挠绊憽?/p>

2.3　建筑物的氣候分類(lèi)

按照我國(guó)的氣候類(lèi)型劃分，可以將建筑物的氣候分布劃分為這幾個(gè)類(lèi)型：嚴(yán)寒地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、溫和地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、寒冷地區(qū)。必須根據(jù)不同的氣候環(huán)境來(lái)進(jìn)行建筑氣候設(shè)計(jì)。不僅如此，對(duì)于節(jié)能的設(shè)計(jì)也來(lái)自于很多方面，主要分為這兩個(gè)類(lèi)型：室內(nèi)微氣候、室外氣候。

首先是室內(nèi)微氣候。室內(nèi)微氣候形成的原因，是由于建筑物內(nèi)部溫度和外部溫度差異太大。在建筑物內(nèi)部，人們可以避免太陽(yáng)光的照射。但是在溫度很低的冬季，建筑物內(nèi)部哪怕沒(méi)有保溫設(shè)施，建筑內(nèi)溫度也能達(dá)到一定程度。根據(jù)形成原因來(lái)進(jìn)行分析，室外和室內(nèi)的溫差過(guò)大，是由于建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的。所以需要借助建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)微氣候，從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的作用。

其次是室外氣候。在建筑氣候的設(shè)計(jì)中，室外氣候也非常重要。農(nóng)村和城市的建筑，所受到的氣候影響也完全不同。正常情況下，城市建筑物會(huì)受到室外溫度、風(fēng)速影響、四周環(huán)境的影響，其屬于城市小氣候。主要體現(xiàn)在溫度、壓力、太陽(yáng)輻射等方面，同時(shí)也包含了渾濁度地面、空氣的化學(xué)質(zhì)量等。城市形態(tài)會(huì)對(duì)小氣候產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，形成了單體建筑的直接氣候條件。氣候環(huán)境在產(chǎn)生改變后，會(huì)對(duì)室內(nèi)取暖設(shè)備的耗能產(chǎn)生一定的影響。

3、關(guān)于赫爾佐格氣候建筑的具體分析

3.1　氣候環(huán)境下的熱舒適

在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，居住者對(duì)于建筑的使用感受會(huì)產(chǎn)生變化，也會(huì)因?yàn)榻ㄖ臍夂蜃兓纬梢欢ǖ母淖?。而且建筑物的熱舒適性數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的，其變化被限制在一個(gè)范圍內(nèi)，這個(gè)范圍會(huì)受到季節(jié)等原因的影響。所以，不能僅僅只采用機(jī)械措施來(lái)改善建筑物的舒適度，這樣會(huì)消耗很多的能源。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以將輔助性空間當(dāng)成緩沖空間，從而保障主使用空間的舒適程度，具體如下。

首先，做好空間分區(qū)的工作，促使不經(jīng)常使用的建筑輔助空間設(shè)置朝北，借助高質(zhì)量的保溫材料來(lái)構(gòu)建一個(gè)封閉空間，從而產(chǎn)生緩沖空間。這樣一來(lái)就能抵御北面的寒風(fēng)，同時(shí)在分時(shí)功能的效應(yīng)下，減少能源的消耗。

其次，對(duì)中庭進(jìn)行重新設(shè)置。在溫室效應(yīng)下，中庭的空間能夠發(fā)揮出一定的保溫效果，尤其是在溫度很低的冬天。然而到了夏天，也會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而消耗很多的能源。要解決過(guò)熱的問(wèn)題，就需要在空間高度的效應(yīng)下產(chǎn)生一定的溫差，從而帶走熱氣流。通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠完全遮擋太陽(yáng)。

最后，可采取“溫度洋蔥”的措施。按照建筑空間對(duì)溫度的不同要求，對(duì)使用空間按照從里到外的順序進(jìn)行排列，呈梯形狀，從而減少資源的浪費(fèi)。

3.2　使得建筑物通風(fēng)

為了達(dá)到建筑物通風(fēng)的目標(biāo)，必須要促進(jìn)室外和室內(nèi)的空氣流通，從而使得室內(nèi)空氣保持良好，也提高居住的舒適度，具體通風(fēng)方法有三種：

首先，對(duì)于規(guī)模不大的建筑，可以借助窗戶來(lái)實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。也可以借助室內(nèi)空間來(lái)溫差來(lái)進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)熱壓通風(fēng)。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，可以使得建筑物在冬季的白天存儲(chǔ)溫度，夜晚將溫度釋放出來(lái)，抵御寒冷。

其次，對(duì)于規(guī)模很大的建筑物，一般的通風(fēng)無(wú)法滿足要求，所以需要促使風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)形成一致。也可以在大空間的出風(fēng)口中設(shè)置阻流式封蓋板，這樣可以遮擋出風(fēng)口。在設(shè)置出風(fēng)口的時(shí)候，必須按照建筑物大廳的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

最后，對(duì)于高層建筑的通風(fēng)，可以設(shè)置豎井，從而產(chǎn)生空氣壓力差，形成立面式通風(fēng)，避免浪費(fèi)更多的資源。

4、總結(jié)與體會(huì)

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，建筑物的設(shè)計(jì)也越來(lái)越注重實(shí)用性和環(huán)保性。為了滿足人們的居住需求，必須要合理設(shè)計(jì)建筑氣候，綜合考慮各種不同的氣候因素，使得建筑物的舒適度得到提升，為人們提供更好的居住環(huán)境。

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