适应气候的建筑设计策略及方法研究

文/李晓伟、林兴杨 大连城建设计研究院有限公司 辽宁大连 116000

气候是生态系统的一个重要组成部分。在建筑设计的过程中，气候适应实际上是基于尊重和肯定气候对建筑的影响的前提，并使用适当的设计方法和工具，可以协调气候和建筑。这是建筑、环境和人类之间协调和共生的具体表现。因此，研究适合气候的建筑设计策略和方法具有重要的现实意义。

1、适应气候的建筑设计策略分析

1.1 结合气候特点选择建筑朝向

建筑朝向直接影响建筑日照和通风，所以对建筑室内的舒适度具有直接的影响，所以要保证建筑设计与气候适应，先要对建筑朝向进行科学合理的设计，这要求设计人员在设计前，对建筑场地的风向、日照、地形等自然因素全面、准确的认识，然后结合影响建筑朝向的因素进行针对性的设计，例如广东省惠州市的地理位置、日照条件等因素决定，其在建筑朝向设计的过程中应以通风向为主要考虑因素。现阶段在适应气候的建筑朝向设计过程中，通常将夏季风与建筑朝向夹角设计成45度，以此保证建筑室内通风效果，此时建筑朝向与夏季风向相对，会使后排的建筑通风效果不理想，此时应尽可能保证建筑朝向与夏季风入射角之间出现30至60度的夹角，以此保证多个行列式分布的建筑通风效果均能达到舒适度的标准。

1.2 注意通风与防潮

从一定程度上来看，人类对风的态度是具有双面性的，对于热带地区的人们来说，人们普遍欢迎凉爽且具有一定湿度的风，但是在一些潮湿多雨的地区，人们更希望能够利用干燥温暖的风将空气中的湿气带走。在住宅设计中，每个住宅单元选用两梯两户的户型，这种户型充分利用南北贯通的户型格局，在这种格局设计中会形成过堂风，炎热的夏季可以很好的实现热传导以及形成对流。此外，在节能要求得到满足的前提下，还可以适当的开启门窗扇，保证春秋两季可以有效获得良好的自然风，通过这种方式可以有效减少过度季节空调的能耗。

1.3 综合考虑间距与日照

合理的布局形式可以使建筑受当地气候影响的因素变小。考虑不同的间距对建筑物的影响，要充分考虑间距与日照的关系。为此，在建筑群的分布中，适合采用有利于建筑群体中的夏季是否通自然风，是否能够防晒，冬天是否进入保温的模式，是否能够节约能源。不过，关于建筑的布局形式，以及建筑的高度等，都难以去把握，因此只有设计人员经过大量的现场勘察以及考量才能做出适合的建筑设计。

1.4 建筑外部空间形态的组合

建筑外部空间心态组合的科学与否，直接影响建筑室外微环境，所以非常有必要对建筑外部空间形态进行设计，采取适宜自然的设计方式，进行室外绿化设计。从大环境观察小环境，室外水体和绿化，对室外微环境和室内微气候有着直接影响。合理的外部空间形态组合设计，不仅能优化周边环境，丰富空间环境意趣，而且能美化环境，取得多样统一的室外空间环境效果。

1.5 在设计的过程中保证气候与建筑相适应

建筑室内温度调节是建筑室内能耗的重要构成，所以在建筑设计的过程中应时刻贯穿适应环境的基本理念，以此降低建筑室内保证建筑舒适性的相关设备的应用，现阶段随着科学技术的发展和人们生活水平的提升，以保证室内舒适性为主要功能的设备数量和种类增多，致使部分设计师在设计的过程中淡化了环境适应的意识，这与现代绿色建筑设计理念相违背，造成巨大的能源浪费，所以在建筑设计的过程中应形成气候适应的基本意识，这是现代建筑发展的必然要求。

2、适应气候的建筑设计方法

2.1 切薄建筑

对于切薄建筑来说，这一方法本身属于通风策略的实际应用，该方法能够实现建筑物的自然通风与自然采光，建筑物本身的环保性能、舒适度都将由此得到有力保障。近年来我国微型城市般的高层建筑在各地大量涌现，而这类建筑往往会对城市热岛效应的加强、资源消耗带来较为负面影响，但切薄建筑设计方法能够实现一定程度上的相关负面影响消除。

提到切薄建筑设计方法，就不得不提到应用这一设计方法的典型新加坡国立图书馆新楼，该建筑在设计之初便确定了切薄建筑的方法，而实际应用中建筑师通过街道将建筑一分为二，实现了建筑的切薄，由此实现的与外界接触面扩大、自然通风实现，使得该建筑的能耗实现了30%的降低，这本质上也属于一种适应气候的建筑设计方法变种。相较于国外应用的切薄建筑设计方法，我国在这一设计方法上也有着大量成功案例，深圳建科大楼便是其中的典型，而这一大楼在切薄建筑设计方法的支持下，实现了中央空调全年使用时3个月的缩短，由此我们也能够更为深入了解这一适应气候的设计方法。

2.2 灵活围护界面

除了切薄建筑外，灵活维护界面同样属于适应气候的建筑设计方法之一，这一设计方法本身属于建筑设计与气候相适应策略范畴。可开启的窗本身属于最为基本也最为传统的适应气候方式，但考虑到近年来各类新建筑处于多种考虑往往存在着窗口数量较少、实用性较差的问题，灵活围护界面便是为了解决这类问题而提出的。

2.3 保温隔热墙体与屋面

（1）对于保温隔热墙体的建筑设计来说，墙体材料的优选是这一设计实现的关键，而综合分析水、钢、木、砖、混凝土、空气、泡沫隔热材料的单位体积热容量，并考虑聚氨酯保温材料、钢丝网聚苯板等复合保温材料的适用性则属于设计的必备环节。这一设计本身属于保温隔热墙体建筑设计的典型，结合这一设计实现的室内空气流通、阳光照度大天气热量的积蓄、西北风的遮挡、完全遮挡日晒，都使得该建筑拥有了较强的气候适应性。

（2）对于保温隔热屋面的建筑设计来说，生态绿化屋面属于近年来业界关注的焦点，蓄水屋面与种植屋面也在这种关注下在我国很多地区投入了应用。对于蓄水屋面来说，这一屋顶能够实现建筑物的保温隔热，这主要是由于白天水蒸发能够实现热量的带走，而夜晚水的“热延迟现象”则能够实现建筑保温；而对于种植屋面来说，在屋面上覆以土壤并种植各类植物是这一屋面设计的主要方式，而由此实现的太阳直接辐射阻挡、植物蒸腾作用和土壤蓄热作用的利用，就使得相关建筑能够拥有较强的气候适应性。

结语：

总而言之，随着环境问题、能源问题的日益凸显，我们的生存环境已受到严重的制约。建筑对环境的破坏、对能源的需求，致使越来越多的人关注建筑行业的发展。将气候因素积极的引入到建筑设计当中，并消除不利气候因素的影响，达到节能降耗、保护环境的目的，有利于实现建筑行业的可持续发展，是生态建筑、绿色建筑的重要表现。