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浅谈适应气候条件建筑设计策略

浅谈适应气候条件建筑设计策略 　　摘要：利用地域气候, 通过设计改善建筑周围的小气候, 实现自然通风与采光, 减少机械通风、空调与人工照明, 这是最节能、最有效的设计考虑。关于结合气候的建筑设计, 古今中外许多学者专家都对这个问题进行过深刻的研究。本文探讨了建筑设计过程中的气候分析方法，探讨了建筑节能技术和方法。 　　关键词：气候条件建筑设计策略分析方法 　　中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号： 　　今天, 受益于现代经济的发展和科学技术的进步, 人类可用机械空调来改善生活和工作环境, 这自然是现代人的幸运。但另一方面,机械空调也宠坏了现代人。在一些地方, 人们不顾本地的经济实力,无视具体的气候环境( 即使在气候宜人的地区), 滥用机械空调, 而根本忽视了建筑自身的气候调节潜力。机械空调似乎成了财富和地位的标志。这种背离气候环境的高能耗建筑使人类付出了巨大的经济和能源代价, 也在很大程度上削弱了建筑的地方特色, 以致不少建筑虽处不同的气候环境, 形式却大同小异。经过70 年代的石油危机, 人们开始愈识到: 人类拥有的能源是十分有限的, 并且从长远看, 世界性的能派紧张将是大势所趋。我们如不吸取教训, 继续挥盆有限的能派, 将会进一步加剧能葱紧张, 最终阻碍社会经济的发展。作为发展中国家, 我们更应正视现实, 如果我们照扭发达国家的生活方式, 无疑会使本已薄弱的经济实力承受超出其支撑能力的负担, 其后果可想而知。 　　由于上述原因, 国内外不少同行已对建筑节能引起了重视, 并进行了多方面探讨。大致有三种途径:其一, 研制太阳能建筑, 利用取之不尽的太阳能为建筑提供能量; 其二, 研制高效保沮隔热材料, 优化构造方法, 提高建筑的热环境性能;其三, 寻求适应于当地气候的建筑形式, 利用建筑自身的气候调节能力, 创造宜人的小气候。国外称这种方法为气候设计(Climatie Design )。这三种途径也并非相互独立的, 应当相互结合, 才能取得更为理想的效果。遵循气候的方案将为节能奠定基础。 　　一、建筑设计过程中的气候分析方法 　　建筑气候设计过程需要同时考虑外部气候、室内热舒适环境和建筑设计三者的关系。在过去几十年中，国外多位学者一直致力于这方面的研究，力图发展一种系统化的设计方法，将三者有机结合起来，并提出了在建筑设计过程中将室外气候和人体热舒适联系起来的方法。目前，比较成熟的方法有生物气候图设计法，Mahoney列表法等等，也是迄今为止应用最为广泛的气候设计方法，其目的都是为了给建筑师提供在确定地区建筑形式和设计方案时能够调节地方气候环境影响并满足人体热舒适的节能型生态建筑设计方法。 　　二、节能技术和方法 　　1、选择合适的朝向 　　合理的朝向是创造室内舒适热环境的前提条件和基础，直接影响到室内得热量和空气流通状况，良好的日照和通风条件非常有助于减少住宅能耗。必须根据具体地形，坡向、坡度、风向、日照等条件，综合考虑通风，臼照、避热防晒，并且全方面比较才能得出适合当地实际情况的合理朝向。从气候角度分析应注意以下几个方面： 　　影响建筑物朝向的因素，主要有日照与主导风向。在南方炎热地区，争取良好自然通风是选择建筑朝向的主要因素之一。应将建筑物朝向尽量布置在与夏季主导风向入射角小于45°的朝向上，以便使室内得到更多的穿堂风。对于总平面布置是行列式方式时，应当避免建筑物正对夏季主导风，以避免两栋建筑物之间，产生旋涡区过大，对后排建筑物的自然通风造成极为不利的影响。在这种情况下，建筑朝向宜采取与夏季主导风向入射角在30°～60°之间的朝向上，以利于室内自然通风。日照是指各种朝向墙面上可能接受的太阳辐射热量。墙面上接受的太阳直射辐射热量，除了与照射角度和日照时间有关外，还与日照时间内的太阳辐射强度有关。建筑物的布局可以调节日照的长短，通常朝南的窗户可以得到较多的日照时间，朝北的窗户只能得到很少的日照机会(夏季的早晨与傍晚)。东西向的窗户只在一天的某个时间段内得到日照。 　　2、与当地气候相适应的低能耗建筑 　　适合气候条件的建筑也就是要使设计的建筑在尽可能少耗能的情况下，使室内温度在一年四季内尽可能地维持或接近在舒适范围内(不同地区由于生活习惯和经济条件的差异有不同的舒适范围)。室内自然温度处在舒适范围内的时问越长，偏离舒适温度上下限的范围越小，建筑对机械设备的依赖就越少，因此建筑能耗就越小。这也清楚地表明了采暖和制冷设备的主要任务――辅助调整室内自然温度到舒适范围之内。而当今大部分建筑对于机械设备的过分依赖，忽视气候条件的影响与低能耗建筑正是背道而驰的。 　　3、实现低能耗建筑的技术手段 　　对于一栋建筑物，与其耗能相关的因素有：外围护结构的传热系数K：它表示建筑物的外围护结构(包括透明和实体)通过导热和空气交换每摄

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