總結不同地域建筑特征與氣候條件的關系.doc

一、總結不同地域建筑特征與氣候條件的關系關鍵字：住宅建筑；構造設計；地域技術；節(jié)能。 1、長江中下游地區(qū)氣候特征 長江中下游地區(qū)地理緯度大致在北緯3032，屬于氣候過渡地區(qū)，這一地區(qū)的氣候特點夏季氣溫較高，持續(xù)時間長達34個月，太陽輻射強度大；冬季較冷，時間長達23個月，相對濕度較大，季節(jié)風旺盛。該地區(qū)住宅建筑的保溫隔熱還沒有一個可參考的理論依據，住宅室內熱環(huán)境質量普遍較差，冬季室內陰冷潮濕，最冷月份室內平均氣溫只有46；夏季悶熱，最熱月份室內氣溫高達32左右，特別是在頂層及西曬房間顯得十分悶熱難受。 在正常情況下，相同體積、相同材質、相同質量的物體，在同一環(huán)境條件下，所吸收的太陽輻射熱相等，其根本的區(qū)別只在于熱量在形體中分布情況。建筑并不同于一般的形體，它已經有一個普通的形體轉化為了有生命力的空間形態(tài)，需要有采光與通風，這就必然需要有門窗，而太陽熱輻射就會通過門窗傳入室內，怎樣既保證室內采光通風，又能夠盡可能的有效阻止熱輻射。這就需要在設計中就必須知道該地區(qū)一年四季太陽的運行規(guī)律，分析該地區(qū)生物氣候特征，采用合適的建筑造型，以及建筑朝向，并采取有效的建筑遮陽措施。 2、生物氣候地方主義理論 氣候和地域是緊密相連的兩個概念，從上個世紀二三十年代就開始對建筑與氣候、建筑與地域關系的研究。隨著科技的進步，研究的不斷深入，建筑節(jié)能也取得了一定的成效。 1963年，V奧戈雅所著的設計結合氣候：建筑地方主義的生物氣候研究，概括了60年代以前的建筑設計與氣候、地域關系研究的各種成果，提出生物氣候地方主義的設計理論，將滿足人體的生物舒適感覺（冷、熱、干、濕等）作為設計的出發(fā)點，注重研究氣候、地域和人體生物感覺之間的關系，認為建筑設計應遵循氣候生物技術建筑的過程。生物氣候地方主義理論較大地影響了以后的建筑設計，例如70年代德國適應氣候節(jié)能建筑研究。印度的柯里亞提出了形式追隨氣候的設計方法論。從生物氣候學角度出發(fā)，結合地域氣候條件進行設計設計者用來表達地方主義文化特征的重要手段，也是為了滿足當前社會發(fā)展需求。 長江中下游地區(qū)住宅建筑設計中的地域技術：為適應長江中下游地區(qū)的氣候特征，必然要產生一系列適應性的空間形態(tài)。圍護結構的隔熱性能：在自然通風的情況下，要使室內氣溫低于室外氣溫的有效方法是加強外墻及窗戶的隔熱性能。根據建筑的隔熱機理，太陽輻射投射到建筑外表面時一部分立刻被反射出去，另一部分被吸收。被建筑外表面吸收的熱量一部分向室內傳遞，另一部分以長波輻射和空氣對流的形式向室外散發(fā)。 建筑論文,工學論文,免費論文,中國論文網- 投射到建筑外表的太陽輻射最終散發(fā)到室內和室外。顯然，散發(fā)到室外的熱量越多，傳遞到的熱量就越少。因此增大建筑外表的反射有利于減少傳向室內的熱量。因此對于夏季高溫時間長的長江中下游地區(qū)建筑外墻體通常采用白色粉刷或淺色飾面來達到外墻反射隔熱的效果。從圖上還可以看到，最終要使得傳向室內的熱量少還應該減少建筑外圍護結構的傳熱系數，即在外圍護結構中設置隔熱層，隔離室外熱量向室內傳遞，這樣一來建筑外表吸收的熱量將大量聚集在外表面，促使建筑外表面溫度升高，進一步提高了建筑外表面與環(huán)境之間的溫差，有利于向室外散熱。窗戶的隔熱性能問題一直是外圍護結構設計中最為重要的一個因素主要是怎樣改善及防止空氣滲透。對于長江中下游地區(qū)而言，要解決的是窗戶隔熱的問題。在夏季滿足自然采光的同時，能夠盡可能的使陽光滯留在戶外，目前最常用的方法是采用雙層玻璃窗，使用中空、隔熱和反射玻璃等，但空氣間層一般只在20mm左右，并不能有效的達到隔熱的目的，要達到40mm才有一定的效果，這就使得空氣間層的壓力變得更小，采用的玻璃就必須有更大的強度，這就勢必提高造價。如果在空氣間層填充反光材料，會達到更好的效果。 3、建筑布局及內部空間的組織與劃分 在長江中下游地區(qū)，為舒緩夏季酷熱的氣溫。建筑的總體布局上就應該緊密的圍繞這一問題展開。在建筑的布局上應舒展開敞，有較大的窗洞開口，有利于自然通風。采用較深的門廊和遮陽板有助于導風與降溫。 隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人民群眾對住宅建筑的各個方面的要求越來越高，對生活的空間環(huán)境更加的重視，住宅設計中的大廳小臥的概念為適應現代住宅觀的變化應運而生，它反映了住宅建筑的發(fā)展趨勢，是住宅設計進步的一個象征。 4、構造設計學在長江中下游地區(qū)住宅建筑設計中的運用 根據不同的地域氣候特征，構建一套相應的建筑構造設計，是建筑領域在不斷追求的目標。其基本的思想是：不依賴耗能設備，而在建筑形式、空間布局和構造上采取措施，以改善建筑環(huán)境，實現微氣候建構。印度建筑師柯里亞的作品對該設計思想作了有利的注釋。為解決干熱氣候的建筑和通風，柯里亞提出了開敞空間和管式住宅前者體現了有影陰的戶外或半戶外空間更適合于干熱地區(qū)公共活動的信念；后者把煙囪抽風原理應用于剖面設計中，在底層高密度的住宅群體中，既可創(chuàng)造小型化的陰影戶外空間，又有效的解決了室內空氣流通問題，并直接產生了直接反映氣候特征的建筑形象。根據冬季與夏季太陽的不同高度角來制定有效的利用陽光和遮陽措施。在住宅建筑中設置陽光間和中心溫室，冬季陽光間和中心溫室可以充分吸收太陽輻射熱量，為住宅提供一定的熱量，此時將遮陽百葉拉起，通風屋頂進風口和出風口封閉。夏季陽光間和中心溫室的百葉都是開放的可以遮擋陽光，雙層屋頂的進風口和出風口的百葉在夜間和白天某些時刻是開啟的，以帶走空氣間層中受熱的空氣避免室內溫度過高。此外，利用地下風管系統，冷卻室外空氣，并將其導入中心庭院。 在建筑設計中應該在氣候環(huán)境設計上尋找到一種繼承文脈的理念思路，因為氣候不只是影響建筑的一個自然環(huán)境，還與文化息息相關，應該貫徹形式追隨氣候的思想。盡可能的對該地區(qū)的建筑文化進行深層次的追求與思考。結束語對人居環(huán)境的探討，一直以來都是建筑界所關注的問題。無論在建筑節(jié)能，降低建筑能耗，還是在提高人居舒適度，創(chuàng)造新型的住宅建筑，都取得了很大的成效。但是面對這個龐大的建筑領域，建筑能耗是顯而易見的，微小的能耗變化，都將決定對能源的如何分配。在不同區(qū)位下，采取的節(jié)能措施也不盡相同，對地域技術的研究同樣是首要面臨的關健性問題。本文所提到的幾點建議，是微不足道的一小部分，要想實現建筑領域真正節(jié)能，還需要建筑界同仁們不懈的努力北京民居 四合院是北京地區(qū)乃至華北地區(qū)的傳統住宅。其基本特點是按南北軸線對稱布置房屋和院落，坐北朝南，大門一般開在東南角，門內建有影壁，外人看不到院內的活動。正房位于中軸線上，側面為耳房及左右?guī)?。正房是長輩的起居室，廂房則供晚輩起居用，這種莊重的布局，亦體現了華北人民正統、嚴謹的傳統性格。北京地區(qū)屬暖溫帶、半濕潤大陸性季風氣候，冬寒少雪，春旱多風沙，因此，住宅設計注重保溫防寒避風沙，外圍砌磚墻，整個院落被房屋與墻垣包圍，硬山式屋頂，墻壁和屋頂都比較厚實。 內蒙民居 蒙古包是內蒙古地區(qū)典型的帳幕式住宅，以氈包最多見。內蒙古溫帶草原的牧民，由于游牧生活的需要，故鄉(xiāng)以易于拆卸遷徙的氈包為住所。傳統上蒙古族牧民逐水草而居，每年大的遷徙有4次，有“春洼、夏崗、秋平、冬陽”之說，因此，蒙古包是草原地區(qū)流動放牧的產物。 寧夏民居 寧夏地處西北遠離海洋，降水少、溫差大，氣候嚴寒，大陸性氣候特征明顯，冬春干旱多風沙，盛行偏北風，故住宅一般不開北窗。為保溫防寒，采取廂房圍院形式，且房屋緊湊，屋頂形式為一面坡和兩面坡并存。 陜北民居 窯洞式住宅是陜北甚至整個黃土高原地區(qū)較為普遍的民居形式。分為靠崖窯、地防窯和磚石窯等。靠崖窯是在黃土垂直面上開鑿的小窯，常數洞相連或上下數層；地坑窯是在土層中挖掘深坑，造成人工崖面再在其上開挖窯洞；磚石窯是在地面上用磚、石或土坯建造一層或兩層的拱券式房屋。黃土高原區(qū)氣候較干旱，且黃土質地均一，具有膠結和直立性好的特性，土質疏松易于挖掘，故當地人民因地制宜創(chuàng)造性地挖洞而居，不僅節(jié)省建筑材料，而且具有冬暖夏涼的優(yōu)越性。由于地坑式窯洞難于防御洪水的侵襲，且隨著經濟條件的改善，近年來，一些地方已經放棄了地坑式窯洞的修造，并陸續(xù)在地面上營建磚木結構房屋而居。 山西與山東民居 山西太行山區(qū)與山東膠東丘陵一帶兩地民居形式類似，單門獨院，有門樓，兩面坡屋頂。由于山高石料普遍，依照傳統上建筑材料就地取材原則。故磚石住宅較多。山西民居還多見磚雕等裝飾。兩地緯度相近但降水存在差異，故屋頂坡度略有不同，前者因地勢較高，東南面有東北西南走向的太行山阻擋海洋氣流，降水不多（700毫米/年）；后者廣谷低丘距海近，降水較多（700毫米/年），為便于排水屋頂坡度較陡。 中國南方民居與地理環(huán)境 江蘇民居 江蘇民居以蘇州為代表。素有“東方威尼斯”之稱的蘇州水網密布，地勢平坦，房屋多依水而建，門、臺階、過道道均設在水旁，民居自然被融于水、路、橋之中，多樓房，磚瓦結構為主。青磚藍瓦、玲瓏剔透的建筑風格，形成了江南地區(qū)纖巧、細膩、溫情的水鄉(xiāng)民居文化。由于氣候濕熱，為便于通風隔熱潮防雨，院落中多設天井，墻壁和屋頂較薄，有的有較寬的門廊或寬敞的廳閣。 上海民居 位于長江口的上海，地理位置優(yōu)越，是近代民族工業(yè)的發(fā)祥地之一。經濟發(fā)達，住宅質量較好，多為磚瓦結構樓房，式樣新穎美觀大方，建筑風格充分顯示出人文因素的影響，頗有“海派”文化的影子。 福建民居 閩西南地區(qū)的客家人土樓是一種特殊農村住宅。土樓外形有方、圓之別，酷似寵大碉堡，其外墻用土、石灰、沙、糯米等夯實，厚1米，可達5層高；由外向內，屋頂層層下跌，共三環(huán)，主體建筑居中心；房間總數可達300余間，十幾家甚至幾十家人共居一樓。福建是東南沿海的“山國”，境內山地丘陵占80以上，地形復雜，歷史上匪盜現象較為嚴重，中原漢族遷居此地后，為御匪盜防械斗，同族數百人筑土樓而居所，故形同要塞的土樓，防御功能突出。此外，福建地處東南沿海地震帶，氣候暖熱多雨，堅固的土樓既能防震防潮又可保暖隔熱，可謂一舉數得。 云南民居 干欄式竹樓是滇南傣、佤、苗、景頗、哈尼、布朗等少數民族的主要住宅形式。滇南氣候炎熱潮濕多雨，竹樓下部架空，以利通風隔潮，多用作碾米場、貯藏室及雜屋；上層前部有寬廊和曬臺后部為堂和臥室；屋頂為歇山式，坡度陡，出檐深遠，可遮陽擋雨。 多彩多姿的中國傳統民居折射出我國地大物博、自然條件差異顯著的特點，同時，也是我國廣大勞動人民改造和利用自然適應環(huán)境的生動體現。二、光環(huán)境控制與建筑節(jié)能之間的關系近年來，能源危機、環(huán)境保護和生活水平的提高，都要求建筑節(jié)能，建筑節(jié)能已經是全球建筑界經過深思熟慮以后的共同選擇。那么，節(jié)能建筑到底是什么，它到底有什么好處，讓大家如此關注？建筑光環(huán)境設計在節(jié)能方面又有哪些手段？本文就以上幾個問題作一些簡單的介紹。 人們對節(jié)能建筑概念的理解，經過了一段時間的發(fā)展，從最初的一味節(jié)省能源，到集中關注減少熱量散失，現在則強調提高建筑中的能源利用效率。也就是說，節(jié)能建筑并非意味著犧牲舒適度，恰恰相反，它要求用現實的手段更方便地實現高舒適度。一般認為，節(jié)能建筑是指在保證建筑使用功能和滿足室內物理環(huán)境質量條件下，通過提高建筑圍護結構隔熱保溫性能、采暖空調系統運行效率和自然能源利用等技術措施，使建筑物的能耗降低到規(guī)定水平；同時，當不采用采暖與空調措施時，室內物理環(huán)境達到一定標準的建筑物。 顯然，節(jié)能建筑最大的好處在于降低建筑能耗，從而降低維護費用。按北歐的經驗，節(jié)能建筑在初投入上比一般建筑高出3%，但維護費用卻可降低60%。本文中建筑能耗特指建筑使用能耗，發(fā)達國家建筑用能一般占一國能耗的30%40%，我國占能源消費總量的28%。目前我國能源形勢相當嚴峻，但我國建筑的節(jié)能水平較低。在能源利用效率方面有很大的提高空間。如瑞典、丹麥的建筑能耗大約為11瓦/平方米，而北京為31.7瓦/平方米，哈爾濱為33.7瓦/平方米，如果能達到上訴先進國家的水平，可節(jié)約6070%的建筑能耗。其次，建筑節(jié)能可以提高建筑室內環(huán)境的質量，滿足人們日漸提高的生活水平的需要。另外，建筑節(jié)能可以有效減輕建筑采暖引起的大氣污染。如果采用新型材料的墻體，還能節(jié)約有限的粘土資源。 目前節(jié)能建筑的關注焦點主要在于室內熱環(huán)境方面，其實在建筑光環(huán)境設計方面，建筑節(jié)能同樣大有可為。 首先是天然采光方面，應仔細考慮窗的面積及方位，并可設置反射陽光板或光導管等天然光導入設備；建筑內裝修可采用淺色調，增加二次反射光線，通過這些手段保證獲得足夠的室內光線，并達到一定的均勻度，由此減少白天的人工照明，節(jié)省照明能耗，以及隨之產生的，由于照明設備散熱而增加的空調負荷。 對于太陽的熱輻射問題，可隨經濟條件，合理設置遮陽設備，從最簡單的遮陽板，到智能控制，能隨實際情況即時調整的復雜設施都已有成功使用的案例，還可采用熱反射鍍膜玻璃等材料，在夏季盡可能減少不需要的太陽輻射熱進入室內，冬季又要有利于太陽光進入。門窗設置還要有利于自然通風，帶走熱量。 在人工光環(huán)境設計方面，同樣有許多節(jié)能手段，首先是確定合理的照明標準和節(jié)能標準，我國于2004年12月1日起開始實施最新的建筑照明設計標準（GB500342004），該標準不僅規(guī)定了各類房間與場所所應達到的照明水平，而且還提出了與照度值相對應的照明功率密度（單位面積上的照明安裝功率，含光源、鎮(zhèn)流器或變壓器）值，除住宅外，公共建筑照明功率密度值的相關規(guī)定均為強制性條文，這將使我們在