西南地區(qū)建筑設(shè)計中氣候策略研究

楊 茜 孫魯堂

(沈陽聯(lián)保中心第四工程代建管理辦公室，遼寧 沈陽 110000)

1 西南地區(qū)氣候分析

我國西南地區(qū)由于地形的明顯差異和南北緯度相差較大，氣候十分復(fù)雜，全區(qū)有寒、溫、熱三帶和多種氣候區(qū)。同時，該區(qū)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(qū)建筑設(shè)計采用氣候策略的意義

建筑設(shè)計中氣候技術(shù)策略具體為在方案規(guī)劃及設(shè)計中，根據(jù)氣候特征的不同，利用環(huán)境技術(shù)的基本理論，結(jié)合建筑功能外觀設(shè)計，采用適宜的技術(shù)手段，從而達到建筑自身具有調(diào)節(jié)溫度等的作用。

對西南地區(qū)而言，其氣候條件復(fù)雜多變，不同氣候區(qū)域的建筑應(yīng)該有與之相對應(yīng)的不同設(shè)計策略，從而達到節(jié)能、提高人們住用條件的目的。實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前在西南地區(qū)建筑設(shè)計中，設(shè)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(dǎo)致該區(qū)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(jù)當?shù)貧夂驐l件進行設(shè)計的建筑。因而，對西南地區(qū)建筑設(shè)計采用氣候技術(shù)策略有著重要意義。

3 西南地區(qū)建筑設(shè)計的氣候策略

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

3.1 成渝氣候區(qū)

1)氣候分析。成渝地區(qū)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(shè)計要點。a.根據(jù)以上氣候特征可以看出，該區(qū)冬季不舒適程度大于夏季，因而在進行節(jié)能設(shè)計時首先需要側(cè)重冬季的得熱保溫設(shè)計，再者應(yīng)充分考慮夏季的遮陽和隔熱、通風。b.成渝地區(qū)氣候濕熱指數(shù)很高，且6月～8月處于自然通風控制區(qū)域，所以夏季自然通風設(shè)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(dǎo)風向的相對位置的設(shè)計在該區(qū)是非常重要的。夏季濕熱氣候?qū)νL遮陽要求比較高。所以該區(qū)建筑氣候特征應(yīng)表現(xiàn)在隔熱遮陽、自然通風的共同考慮。c.成渝區(qū)域的建筑設(shè)計首先要充分考慮夏季、防熱的要求，同時兼顧防寒設(shè)計，并且應(yīng)有好的自然通風設(shè)計。該區(qū)年溫差較大，使得建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱作用沒有寒冷地區(qū)好，但也有一定的作用。

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

3.2 云貴氣候區(qū)

1)氣候分析。云貴地區(qū)氣候特征是立體氣候顯著，大部分區(qū)域冬溫夏涼；經(jīng)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(qū)域冬季氣溫低。

2)氣候策略要點。a.該區(qū)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(yīng)簡單，只需要考慮冬季的采暖設(shè)計。b.建筑應(yīng)滿足濕季防雨和通風要求，可不考慮防熱，宜使?jié)窦居休^好自然通風，主要房間應(yīng)有良好朝向；建筑圍護結(jié)構(gòu)需要有足夠的儲熱能力以及保溫能力，夏季應(yīng)充分考慮自然通風的設(shè)計，同時應(yīng)考慮避免冬季采暖太陽能設(shè)計造成的夏季溫度升高問題。建筑建設(shè)應(yīng)注意防潮、防雷擊，施工應(yīng)有防雨的措施。c.云貴地區(qū)氣候區(qū)內(nèi)年太陽總輻射照度為年日照百分率為30%～60%，年日照時數(shù)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(qū)建筑設(shè)計的重點，建筑應(yīng)當盡量爭取日照。

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

3.3 西藏氣候區(qū)

1)氣候條件分析。西藏氣候區(qū)屬于我國第Ⅵ氣候區(qū)，該區(qū)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??；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(qū)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(shù)為90 d～285 d，冬季氣溫日較差最大，可達16 ℃～18 ℃；年日照時數(shù)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(qū)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(qū)冬季寒冷，夏季舒適，因此對建筑熱工的要求只表現(xiàn)在解決冬季一季的寒冷問題，設(shè)計相對簡單。b.該區(qū)氣候設(shè)計以冬季爭取太陽能和加強建筑保溫為主為先。從單體設(shè)計、總體規(guī)劃和構(gòu)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(shù)設(shè)計應(yīng)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(qū)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(qū)以選擇儲熱性好、保溫優(yōu)良的厚重型結(jié)構(gòu)為該氣候區(qū)的適宜方案。充分考慮冬季的采暖和防風是該區(qū)建筑的設(shè)計原則。

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

4 結(jié)語

氣候分析和相應(yīng)策略在西南地區(qū)的應(yīng)用，一方面可以降低建筑運行中消耗的能源，節(jié)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(huán)境的變化以及四季的更替，從而創(chuàng)造出有助于促進人們身心健康的良好室內(nèi)環(huán)境。