气候条件影响下的居住建筑设计

李青晓+田晨+张晓暖

摘要：指出了随着全球化信息交流的发展以及现代化建造技术的进步，城市风貌逐渐趋同，一定时期内的建筑产物忽视了其所在地区的气候特点、地理特征和以当地材料为基础的的传统技艺，地域性建筑也逐渐流于形式。基于气候条件对当地建筑的影响，分析了气候条件因素在建筑设计中的重要地位。选取典型地域性建筑，探讨了建筑与当地气候的联系，以期引发设计者对地区气候条件的重视。

关键词：气候条件；地域性；建筑设计：居住建筑

中图分类号：TU47

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）6-0176-02

1 引言

建筑的诞生实质是人类与自然抗争的结果，建筑与气候的关系反映的正是人与自然的关系。在建筑发展的初期，气候是影响建筑形态风格的重要因素，建筑因各地区气候的不同呈现出迥异的形态和模式，形成了世界各地各具特色的建筑形式。在我国幅员辽阔的土地上，迥异的气候催生了南北方各具特色的建筑形式。然而，随着全球化经济的发展以及现代化技术的进步，新时代建筑的地域性逐渐被忽视，或是流于表面，城市面貌逐渐趋同。而与自然对抗的方式变为对能源的过度使用，随之而来的全球气候转暖、自然灾害频发，使人们开始反思新技术及能耗对自然造成的损害。21世纪，探寻一种与自然和谐相处的建筑形式重新引起了设计者的关注。

2 源于气候的建筑设计观

建筑自诞生起便与气候息息相关，古人为适应气候的变化“挖地建穴，构木筑巢”，以寻求舒适的居住場所。因此，从本质上说建筑是人类为适应气候环境，改善生存方式的一种尝试。世界级建筑设计大师无不关注气候与建筑的关系，

美国著名建筑设计师莱特的“有机建筑”理论强调了气候对建筑的重要影响。其将建筑美的形态和谐地融入到了环境中。同样是建筑大师之一的勒· 柯布西耶在其作品中也表现出了对于气候的关注。例如其在印度的作品便充分结合当地的气候特征，用独特的建筑语汇创造了适应当地气候特征的新风格。以此为启发，路易·康在孟加拉首都达卡的政府建筑群便巧妙的将建筑物与自然气候的矛盾融入到建筑空间和形式的设计中。印度建筑师查尔斯·柯里亚受当地传统建筑启发，提出“形式追随气候”的设计理念。

进入21世纪，以维护生态环境为目的的生态“高技派”发展迅速，与生物气候地方主义不同的是生态“高技派”主张创造舒适、健康的人工环境，其对建筑微气候的关注主要体现在对室内温度和湿度、自然采光及自然通风的高要求上，从技术层面实现“人”对于舒适居住环境的追求[1]。

3 气候条件对居住建筑的影响

气候条件是影响地域性建筑的自然因素中最基本的因素，它决定了建筑最基本的形态，其形式的差异正是建筑所处气候区气候特征的反映。

3.1 对建筑形态产生影响的气候因素

3.1.1 日照与太阳辐射

日照与太阳辐射是居住类房屋建造时需要考虑的关键因素，其直接影响着建筑使用过程中的能耗问题。不同气候区为应对日照与太阳辐射的影响对建筑形式作出了不同的改造[2]。例如热带地区通常将房屋建的高大厚重且常采用开高窗、小窗的方法减少太阳辐射，通过出檐、棚架、廊道等方式减少太阳直射，建筑群体多紧凑布局，以争取较多的阴影空间[3]；而寒冷地区却恰恰相反，为使室内温度升高，建筑要尽可能多地收集阳光。

3.1.2 温度、湿度

温度及湿度是直接改变建筑舒适度的又一关键因素，极端气候区多采用特殊建筑形式调整温湿度。例如干热地区多采用封闭内向，形体厚重的建筑形式应对其昼夜温差大，高温低湿的问题；相反，高温高湿的湿热地区建筑则需注重通风散热以改善其常年潮湿闷热的环境特点；而寒冷地区的居住类建筑，保暖成为其设计建造的重要原则。

3.1.3 风

风往往通过影响温度及湿度影响建筑舒适度。不同气候区多利用相应建筑形式调节建筑周边风环境以改善建筑舒适度。例如干热地区建筑常设置高耸的透风构件，或利用建筑周边水体和阴影产生温差，引导空气的流动，以降低室内温度。湿热地区常通过屋顶开高窗的方式增加通风以达到降温效果。而寒冷地区，建筑物的避风处理尤为重要。半球形建筑形式能够有效减弱气流对建筑的不利影响。

3.1.4 降水

雨水对建筑的影响形成了形态各异的第五立面。例如雨水极少的干热地区常利用屋顶集水，因此其建筑多为平屋顶；而雨水丰沛的湿热地区，为防止雨水内溅且能够快速排水屋顶多采用大挑檐的陡坡形式；而寒冷地区建筑形态则更多的考虑建筑对雪的荷载。

3.2 气候条件影响下的地域建筑典型实例

维克多·奥戈雅（1963）在对设计结合气候的探讨中，将地球上的地域大致分干热气候区、湿热气候区、温和气候区和寒冷气候区四大区，指出不同气候区的建筑形态存在明显的差异，以此为基础，各气候区的典型建筑形式开始受到学者们的广泛关注[4]。

3.2.1 干热气候区地域建筑

干热地区太阳辐射强烈，风沙频繁，因此建筑多封闭而内向。宛如碉堡的厚重墙体较少开窗，减少太阳直射的同时起到了极好的防风沙的效果，同时墙体良好的热工性能缓和了昼夜的极大温差。其最具代表性的建筑形式为位于新疆南部和田地区的“阿以旺”（图1）。独特的封闭内向庭院为居民日常生活提供了一个共享空间。高于屋面0.4～0.8 m，四周开高侧窗的屋顶能够较好地完成建筑内部的通风采光。坚固厚重的泥墙可较好地适应当地干旱、少雨、多风沙的气候特点。

3.2.2 湿热气候区民居建筑

湿热气候区往往伴随着高温高湿的气候，因此传统民居建筑以具有良好的通风散热为建造宗旨，墙体似有似无。屋顶也为应对高频强降雨作出了相应处理，以陡坡加之舒展的大挑檐为主要形式，造就了别具一格的干阑式建筑，其中尤以东南亚最为典型。当地人就地取材，利用盛产的竹木建造屋舍，建筑形式轻盈通透，多底层架空，增加空气流速的同时避免蛇虫及瘴气的侵蚀。干阑式建筑极好的适应了当地气候区的独特的气候环境特点。

3.2.3 温和气候区民居建筑

温和气候区具有较为明显的四季差异，因此冬暖夏凉是该气候区民居建筑建造的核心宗旨，合院建筑（图2）应运而生。纬度较高的中国北方地区，冬季寒冷，以西北风为主，而夏季却较为炎热，以东南风为主。因此开阔的院落成为整个建筑体系的核心，建筑多朝向院内开窗，外墙封闭。夏季依靠位于南向的院落大门采风纳凉，冬季则以厚实的外墙阻隔寒风，其典型代表为北京四合院民居。而纬度偏低的中国南方地区，夏季湿热多雨，院落的功能转为遮阳通风为主，因此院落消减为仅供通风散热的天井，如安徽民居。所有形制的改变均為适应当地气候特征[5]。

3.2.4 寒冷气候区地域建筑

在极端寒冷地区，建筑则以防寒保暖为主。以我国东北民居为例，为较好的御寒保暖，建筑外墙均较为厚实。为最大程度的采纳阳光，建筑间隔较大，避免互相遮挡，且南向大面积开窗，北向较少开窗。室内布置火炕，辅以地炉、火墙等多种采暖方式[6]。

4 结语

从各地民居形式不难看出，气候条件是影响建筑风格形式的关键因素。在技术并不发达的旧时代，人们正是通过这样的方式与大自然抗争，以争取较为舒适的居住环境。极端气候环境中，人们最原始的生理需求决定了人们对于建筑形式的选择，最终形成了各地风格迥异的建筑形式。顺应气候环境的传统民居是历史留给当下最宝贵的资源，只有正确的对待自然气候条件，顺应并合理利用气候条件，才能建造出最为节能环保、极具地域特色的建筑。

参考文献：

[1]贺建红. 地域性建筑研究[D]. 西安：西安建筑科技大学， 2004.

[2]魏 秦. 谈地区建筑营建对气候的智慧应对[C]∥中国建筑学会.中国民居学术会议论文集.北京：中国建筑工业出版社， 2009.

[3]Sophie H Wang， 高 伟， 袁 康，等. 基于干旱区气候考虑的建筑群体空间设计研究[J]. 城市建筑， 2014（32）：44～45.

[4]邹德依， 刘丛红， 赵建波. 中国地域性建筑的成就、局限和前瞻[J]. 建筑学报， 2002（5）：4～6.

[5]杨 柳. 建筑气候分析与设计策略研究[D]. 西安：西安建筑科技大学， 2003.

[6]杨国权. 论建筑的地域性[J]. 建筑学报， 2004（1）：66～68.