气候与光照对住宅建筑设计的影响
2016-04-09洁钟诗雅南京兴华建筑设计研究院股份有限公司江苏省邮电规划设计院有限责任公司
臧 洁钟诗雅(南京兴华建筑设计研究院股份有限公司 江苏省邮电规划设计院有限责任公司)
气候与光照对住宅建筑设计的影响
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气候和光照是住宅建筑设计时需要考虑的两个重要因素。气候往往影响住宅建筑样式和空间结构的设计,而光照一般会影响住宅建设的采光与朝向。本文将从气候和光照两个角度出发,探究不同的气候类型和光照强弱对住宅建筑设计的影响。
气候;光照;住宅建设;设计
引言
住宅建筑的设计需要考虑多重因素,如地理环境、人文环境和自然环境等因素,其中自然环境中气候和光照是住宅建筑设计过程中必须考虑的两个因素。一般情况下,气候会影响住宅建筑的外观、空间布局和建筑材料等,而光照会影响住宅建筑的采光面积、房屋间距和房屋朝向等。本文将阐述气候和光照对住宅建筑设计的影响。
一、气候和光照的概述
(一)气候概述
气候主要指大气物理特征长期的平均状态。气候具有一定的周期性和稳定性。二十四节气的周始循环充分证明了气候的稳定性和周期性。气候在不同地域内呈现出不同的特点。例如,赤道附近常年炎热、多雨被称为热带气候;韩国全年温和湿润被称为温带海洋性气候;我国北方四季分明,气温年较差大,降水稀少且集中在夏季被称为温带大陆性气候。由此可见,根据纬度和气压带的不同,不同地域内所处的气候类型也不相同,所以在全球范围内分布着二十多个气候类型。不同的气候类型不仅会影响当地的农业生产,同时也会影响人们的住宅建筑设计。(二)光照概述
光照主要各种光源发出的光线,本文研究的光照主要指太阳光照,即太阳发出的光线。众所周知,太阳光照是地球上一切生产生活的必要条件,是人类赖以生存的资源。在太阳自转和地球公转的作用下,不同地域内接收的光照时间不相同,且一天之内同一个地域内接收的光照时间也不一样。除此之外,光照还有具有一定的强度,光照强度主要指物体在阳光照射下获取的热度和照明度。无论是光照时间还是光照强度,都影响着人类的生活和生产。人类一般会根据光照条件安排农业生产和房屋建造等。
二、气候与光照对住宅建筑设计的影响
(一)气候对住宅建筑设计的影响
气候是影响住宅建筑设计的主要因素,受气候条件的影响,不同气候类型下住宅建筑呈现出不同的设计特征。下午将从气候对建筑外观、对建筑空间布局、对建筑材料三方面分析气候对住宅建筑设计的影响。
(1)对建筑外观的影响
住宅建筑外观的设计在一定程度上受气候条件的影响,不同的气候条件会带来不同的降雨、气温和风向等,一些住宅建筑为了利用降雨、气温和风向带来的积极作用,或降低降雨、气温和风向带来的消极作用,往往会设计不同的建筑外观改变气候带来的各种影响。例如,我国云南省大部分属于热带季风气候,常年湿热多雨,较多的降水对房屋具有一定的冲刷作用,为了降低雨水对房屋冲刷的损害,当地的住宅建筑主要建在具有一定坡度的山腰上,且以歇山式屋顶的竹楼为主;然而处于温带针叶林气候的北欧,由于冬季时间较长且多降雪,当地人们为了减少房顶积雪压力,住宅建筑的房顶大多设计成尖顶的样式。由此可见,不同地区的气候对当地住宅建筑外观的设计具有一定的影响。
(2)对建筑空间结构的影响
气候除了会影响住宅建筑的外观设计,还会影响住宅建筑的空间结构设计。在气候条件的作用下,不同地域内呈现出不同的地理环境和自然环境。地理环境和自然环境同样会影响住宅建筑设计,其中对住宅建筑空间结构的设计影响最为显著。例如,在我国西南的一些少数民族,它们的住宅建筑往往设计成吊脚楼或金字型茅屋的样式,这些住宅建筑一般由两层构成,第一层是开放和半开放式的,主要用于饲养一些家畜和家禽,第二层会设计成人们居住的房间。之所以我国西南少数民族的住宅建筑多以这种空间结构为主,主要是因为当地属于亚热季风气候,常年潮湿温热,多毒蛇蚊虫,将住宅建筑设计成下部架空样式,不仅有助于房屋通风隔潮,同时也有利于减少毒蛇蚊虫对居民的叮咬。所以说住宅建筑空间结构的设计受气候的影响。
(3)对建筑材料的影响
住宅建筑在设计过程中一般会根据当地的气候条件选用不同的建筑材料,适宜的建筑材料不仅有助于提高住宅建筑的舒适度,同时还会提高住宅建筑的质量,降低住宅建筑的建造成本。例如,在我国黄土高原地带,窑洞是当地代表性的住宅建筑,其建筑材料主要是就地取材的黄土,之所以黄土高原以黄土为主要建筑材料也是受当地气候的影响。黄土高原属于温带大陆性气候,常年干旱少雨,降雨对住宅建筑的破坏力度较小,所以以黄土为建筑材料可以减少房屋建筑投入成本,同时还可以使室内保持冬暖夏天。再如,我国东北冬季气温较低,人们为了增强住宅建筑的御寒能力,往往会对住宅建筑外墙进行保温处理,或涂刷保温材料,或粘贴保温泡沫,以保证住宅建筑在严寒的冬季为居住者提供适宜的室内温度。按此说来,气候对住宅建筑材料的选用也具有一定的影响。
(二)光照对住宅建筑设计的影响
人类正常的生产、生活离不开太阳光照,太阳光照可以为人类生产、生活提供热量,同时还可以为人们生活、生产提供绿色的照明,所以人们在建筑房屋时往往会考虑光照因素,以便充分利用光照资源。下午将简述光照对住宅建筑设计的影响。
(1)对建筑采光面积的影响
光照可以源源不断的提供热能和照明,是一种绿色环保且应用价值较高的资源,所以人类在建造房屋的过程中往往通过不同的途径扩大住宅建筑室内的采光面积,采光面积越大接收的热量越多,室内照明面积也越大。例如,我国北方平原地区地幅辽阔、地面平整,人们在建造房屋过程中主要采用坐北朝南的方向,即住宅建筑窗户的朝向以正南为主,这样可以保证住宅建筑在太阳日出和日落的时间段内接收更多的阳光照射,从而保证室内的采光面积。但有些地区一年四季光照充足,所以他们在设计住宅建筑时会采取一些措施减少室内的采光面积。例如,我国西北的新疆海拔较高,日照充足,强烈的光照会降低住宅建筑的舒适度,所以在当地人们往往结合光照设计房屋的采光,以便减少室内光照面积。由此可见,光照是住宅建筑设计首要考虑的因素之一。
(2)对建筑间距的影响
在光照因素的影响下,在设计建筑间距的过程中也需要考虑光照因素。农村住宅建筑一般较为低矮,所以人们在设计住宅建筑时往往对建筑间距的考虑较少。但在城市中,住宅建筑多以高达几十米的楼房为主,建筑间距设计的合理与否直接影响着住宅居民的采光,所以住宅建筑群的设计需要考虑建筑间距的大小,结合当地的光照条件设计合理建筑间距,保证住宅建筑内光线充足、光照合理。一般情况下,建筑间距大且交错式分布是住宅建筑间距设计最理想的状态。例如,在我国一些高端住宅区,住宅建筑不仅拥有高质量的配套设施,同时小区内楼房与楼房之间的间距较大,保证每一层住户都可以享受阳光的恩赐。
综上所述,住宅建筑在设计过程中需要着重考虑光照和气候两个因素,根据不同地域内不同的气候条件和光照条件设计住宅建筑的外观、空间结构、建筑材料、采光面积和建筑间距等,以保证充分利用光照和气候提供的有利资源,规避光照和气候产生的不利影响,从而建造出舒适感强、实用性强、低碳环保的住宅建筑,所以设计师在设计住宅建筑的过程中一定要综合各种因素,处理好光照、气候与住宅建筑的关系。
[1]刘加平.郑州市城市气候特征分析.[J]气象与环境科学,2014 .
[2]常丽莎. 武汉地区城市住宅室内热环境现状分析[J]. 华中科技大学学报,2012 .
[3]左力.适应气候的建筑设计策略及方法研究[D].重庆:重庆大学,2003.
[4]殷欢欢.适应夏热冬冷气候的公共建筑过渡空间被动式设计策略[D].重庆:重庆大学,2010.
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1007-6344(2016)06-0347-01
臧洁;1989年5月;女;汉;江苏;学士;建筑师,助理级工程师,研究方向:住宅建筑;南京兴华建筑设计研究院股份有限公司
钟诗雅;1989年12月;女;汉;江苏;学士学位;建筑师;助理级工程师;建筑设计;江苏省邮电规划设计院有限责任公司