适应气候的建筑设计策略及方法研究

凡成栋

（深圳市汇宇建筑设计有限公司 深圳 518028）

适应气候的建筑设计策略及方法研究

凡成栋

（深圳市汇宇建筑设计有限公司 深圳 518028）

随着社会经济的快速发展，城市化进程的加快，建筑行业空前发展，但建筑业的快速发展也带来了一系列能耗与污染问题，建筑业在不断挑战着环境负荷量与能源供应压力，资源供需矛盾非常大。随着人类生产可持续发展口号的提出，可持续性发展理论逐渐被人民逐渐认识到其重要性。在建筑设计中考虑环境气候的因素，使建筑应适应环境气候，不仅可提高人们居住生活品质，同时还能够降低建筑能耗，所以建筑设计应采用相应设计，使建筑适应气候条件。本文将针对适应气候的建筑设计策略及方法展开研究。

建筑设计；气候条件；设计策略；方法研究

引言：我国建筑单位能耗是同等气候条件下的西方发达国家的2-3倍，能耗问题非常突出，已占到社会能耗的30%，以后可达到35%，降低建筑能耗势在必行。可持续发展和绿色文化是当今世界的两大主题，建筑设计中应顺应气候条件，积极利用自然资源进行生态化设计，降低建筑单位能耗与环境的污染，充分考虑工程项目当地气候条件，对气候条件可能对建筑造成的有利于不利条件进行综合分析，采取具有针对性的设计方法，充分利用有利的自然条件，把不利条件转化为有利条件，从而降低建筑能耗，促进建筑的可持续性发展。

一、建筑设计与气候间的关系

气候是由太阳辐射与大气在地理环境之间，长期相互作用而形成的自然条件，反映的是某地区规律性的大气过程。由于地理纬度，水陆发布、地面被覆盖地形地貌状况不同，在不同地理条件下，形成的气候条件不同，微气候研究一个有限范围内的气候状况。每个小范围地域都有各种不同的微型气候环境，这是有场地的太阳辐射，风速，方位植被等地理因素共同作用形成的。在建筑设计中，环境气候条件的要素如：气温、阳光、风向、江湖、植被等都直接影响建筑布局的。气候与建筑有着密不可分的关系，二者相互影响，同时又相互矛盾，不同气候条件对建筑设计有不同需求，所以建筑设计特点和规律不同。大规模的建筑便会形成建筑气候，形成微气候范围，对周围气候条件产生影响，而大气候条件也影响着建筑气候和室内微气候[1]。建筑微气候主要研究建筑室内外的特定范围内的气候要素特征。而想要为人们生活与居住提供舒适环境，就要保证建筑适宜性，根据当地气候特点进行适应气候的建筑设计，使室内气候符合舒适性要求，适合人类居住。例如：在热带地区，建筑设计就要避免强太阳光直射，考虑降雨问题，从而降低室内温度，保障蒸发降温和空气流通，以降低建筑能耗。而在寒冷地区，建筑设计中就要考虑到防寒保暖问题，就要增加光照，降低取暖能耗，为居民提供适宜的生活环境。

二、建筑设计适应气候的重要性

通过前文对建筑设计与气候间关系的分析，不难看出想要营造适宜人类居住和生活的室内微气候，实现建筑设计与气候环境相协调，使建筑能够符合当地气候条件对建筑功能的要求，建设设计就要适应气候[2]。气候大环境通常不可逆，若想改变自然条件往往需求付出巨大代价，甚至带来严重生态污染问题。因此，建筑设计就要适应气候环境，并对气候条件加以利用，这不仅能改善居住环境，还能实现节能绿色的建筑特征。

适应气候条件的建筑设计中，建筑空间布局不仅要考虑到气候条件，建筑方位、朝向、材料也要考虑气候条件，利用气候优势[3]。由于太阳辐射对建筑外墙有加热作用，导致室内温度和墙体升温，影响室内微气候环境，影响建筑舒适性。因此，建筑设计中就要结合当地气候条件对太阳辐射规律进行利用。例如，在南方地区就要提高建筑通风性能，对朝向和遮阳进行调整，实现避暑通风和遮阳，防止西晒。而北方建筑设计，由于要防寒保暖，建筑材料就应考虑到保温性能，而且墙体厚度都应进行科学设计，合理的建筑朝向，同时合理建筑间距满足人们日照的要求，利用太阳辐射提高室内温度，实现防寒保暖，降低冬季取暖产生的能耗[4]。若建筑设计缺乏对气候环境的考虑，如：北方建筑没有考虑建筑保温和合理的朝向，冬季室内温度将难以达到良好的居住舒适度要求，将严重影响建筑舒适性和实用性，严重影响人们的工作和生活。

三、适应气候的建筑设计策略与方法

从前文分析不难看出建筑设计适应气候的必要性和重要性，建筑设计应对气候条件给予充分重视，考虑气候环境对建筑室内微气候的影响。下面通过几点来分析适应气候的建筑设计策略与方法：

（一）设计策略

适应气候的建筑设计策略是加强对气候优势的利用，全面适应气候条件，对建筑内部微气候与室外自然气候环境进行全面规划，使室外自然气候能为室内微气候优化提供支持，创造有利条件，提升设计灵活性，以解决室内外环境对立矛盾的问题。朝向设计方面，要建筑采光与节能平衡，同时要利用合理的建筑朝向，采用合理建筑材料，满足建筑热工性能问题，使建筑能适应气候条件。在建筑平立面设计方面，要提高建筑物对外部环境的适应性，使建筑本身能适应气候，而且能够利用自然资源条件弥补建筑布局中的不足，实现建筑人工调节需求的最小化以及对自然环境利用最大化，从而降低建筑建设成本，节约能源，以实现建筑与自然环境的和谐共生，如“有机建筑”理论的提出者（世界著名建筑师赖特），建设是“有生命力的有机体”，房子应该是像植物一样，是“地面上的一个基本的和谐要素，从属于环境，从地里生长出来的，就像他典型的“有机建筑”草原别墅一样。

（二）适应气候的建筑设计的方法

1．建筑选址方面，

建筑设计中选址非常重要，通过科学选址能使建筑长期处于相对有利和稳定的气候环境。在建筑选址方面，要考虑到区域性范围的大气候，又要注意待选用地范围的小气候和微气候，干冷或湿冷气候区，应选择向阳的斜坡上。另外，选址中必须对风向和风速提高重视，风是构成气候环境的重要因素，直接影响建筑内外微气候，对风的处理不当，甚至 可能对人的健康造成负面影响。在选址中要避免强风的危害，应选择在受冬季主导风影响小，而夏季主导风常吹来的地方。同时要考虑环境客观因素，因地制宜科学设计。

2．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。

3.建筑室内微环境设计

建筑室内微环境设计非常重要，是塑造室内微环境，使室外大环境与外部小气候设计得到体现关键。因此，建筑设计中，要通过合理建筑的平面布局、空间设计、构造节点设计，从而形成良好的室内微环境，以保障室内热量平衡与空气流量，有效改善室内舒适度，使舒适度稳定持续，使建筑自身适应环境，适应气候。

结束语：建筑室内环境与当地气候条件密不可分，但由于受到生态环境影响，大气候条件通常很难改变。因此，为避免气候对建筑室内微气候造成负面影响，影响建筑舒适性，就应通过科学的设计方法，使建筑适应当地气候条件，以实现建筑与气候的和谐。建筑设计要尊重地形地貌，考虑气候因素，加强对气候优势的利用，降低建筑能耗，建设生态建筑。

[1]李保峰. 适应夏热冬冷地区气候的建筑表皮之可变化设计策略研究[D].清华大学，2015，04:201-204.

[2]殷欢欢. 适应夏热冬冷地区气候的公共建筑过渡空间被动式设计策略[D].重庆大学，2014，15:18-23.

[3]罗智星，杨柳. 基于气候适应策略的生态建筑设计方法研究——以大陆性严寒地区生态住宅设计为例[J]. 南方建筑，2013，05:17-21.

[4]林波荣，李紫微. 气候适应型绿色公共建筑环境性能优化设计策略研究[J].南方建筑，2013，03:17-21.

[5]张海波. 基于气候适应性的武汉地区住宅建筑节能设计策略研究[D].湖北工业大学，2015，20:98+137.

TU7

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1007-6344（2016）07-0078-01