浅析气候对现代建筑设计的启示

张素玲 房连志 马吉晖

摘要：通过对地理环境诸因素的分析，从降水、气温、光照、风4个角度入手，阐述了气候对建筑的影响。提出了充分考虑气候因素的重要性、运用生态技术和高科技手段的建筑设计思路，为利用气候对建筑的影响创造出舒适、实用、节能、绿色的现代建筑设计提供了有益的参考。

关键词：气候;建筑;建筑设计;影响;启示

一、气候所包含的主要因素

一般说来，气候包括温度、湿度、光照、风、气压和降水量等因素。这些气候因素与人体健康的关系极为密切，气候的变化会直接影响到人们的感觉、心理和生理活动。人类对气候的反应最明显也最直接的表现就是在自身的居住上，不同地区的人往往会根据居住地环境的不同建造出适合当地气候的房屋。在中国，人们把研究气候与建筑之间关系的学术叫作“風水学”。“风水学”并不是传统狭义观念中的迷信 ，它有着丰富而科学的理论基础，如同其他诸子文化一样，也是中华几千年灿烂文化的一个组成部分。“风水学”中 的“风”和“水”是对气候诸要素的统称，实际上它是中国人对建筑与气候之间关系的经验性总结。

气候条件是复杂而多变的。在中国，气候变化总体上受西太平洋暖湿气流和蒙古-西伯利亚高原冷空气的影响，西部和北部地区为典型的大陆气候，夏季炎热少雨，冬季寒冷干燥;而东部和南部地区则是明显的海洋气候，夏季湿润多雨，冬季温暖潮湿。同时，由于中国地域广阔，山地、林地、沙漠、高原、草原、丘陵等各种地形俱全，因此区域性气候也呈现出多种多样，而气候对居住环境的影响又是长期存在的，所以气候引起了人们的特别视。

二、气候对建筑的影响

1、降水对建筑的影响

降水的多少会影响到建筑地址的选择。建造房屋时要避开容易积水、易被水冲刷到的地方，如山谷、鞍部等。因此建筑选址一般都在地势高、易排水的地方，如山脊、山背等。降雨多和降雪量大的地区，房顶坡度普遍很大，这样可以加快泻水和减少屋顶积雪。降水量和降水强度则是对建筑物的屋面、地面和地下排水系统的设计起到了直接的影响。因为强烈的雨水冲击会导致墙壁上出现缝隙，并顺着隙缝向室内渗透，这时就容易导致墙体内部出现发潮等迹象，从而大大的降低墙面的使用寿命，以及它的性能，严重影响建筑物的美观度，降低建筑物的使用寿命对于现有的道路来说，更多降雨的风险是最大的挑战。降水多的地方房屋一般为斜顶房，如江南地区 降水少的地方一般为平顶房，如西北地区

地表水必须远离道路，以确保其耐久性，避免水滑行，减少道路使用者通行能力。因此，目前正在研究道路排水系统如何适应未来的气候

2、气温对建筑的影响

在气候对建筑物的干扰中，气象的气温对建筑物的影响是最大的，这从我们平常见到的南方和北方建筑物的不同设计就可以看得出来。气温直接决定建筑物外围护结构有关保温或隔热墙的设计，关系着建筑的室内通风系统的设计。

气温高的地方，往往墙壁较薄，房间也较大，这样有利于加速房屋内空气流通，降低室内温度。反之则墙壁较厚，房间较小以起到保温保暖的作用。陕北窑洞兼有冬暖夏凉的功能，夏季由于窑洞深埋地下，泥土是热的不良导体，灼热阳光不能直接照射里面，洞外如果38度洞里可能只有25度，晚上还需要盖棉被睡觉;冬天则起到了保温御寒的作用，朝南的窗户又可以阳光充满室内。

3、光照对建筑的影响

光照是气候影响建筑中需要考虑的一个重要因素。因为太阳辐射直接关系到建筑物的室内采光度和室内照明系统的设计，这就是为什么在建房子的时候要选择“朝向”的问题。太阳辐射还影响到室内的温度变化，以及空气中紫外线的折射，对塑料等有机材料的老化而损坏度的影响，全球的温度之所以能维持在一个特定的范围内，很大程度上是因为太阳光的辐射与水和空气相互作用的结果。充足而适量的室内光照既能杀死细菌或抑制细菌发育，满足人体生理需要 ，又能改善居室微小气候。因此从采光方面考虑，建造房屋时首先要考虑房屋的朝向问题。建房时多采用坐北朝南的建筑格局，是因为这样的房屋朝向在冬季时可以尽可能多的采光，同时减少西风和北风等陆地季风的影响，而在夏季时又能避开正午十二点到下午两点最热时段阳光直射到房屋里面。其次要根据当地的日照时间长短及强度决定采光面积。气温高的地方，往往窗户较小或出檐深远以避免阳光直射。另外，房屋之间间距的确定也要考虑光照的因素，尤其是城市中住宅楼建设更值得注意。楼间距的选择应从满足底楼的光照考虑。此外，城市中的光污染日益严重，选址时要避免受其他高层建筑玻璃反射光的影响，同时也要注意减少自身玻璃反光对其他建筑的影响。

4、风对建筑的影响

风也是建筑设计和环境设计中的一个重要因素，风荷载（风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的压力，和速度的平方成正比）是建筑设计中有关重要的学习课题，这主要是因为风荷载直接影响到建筑物的安全度和适用度，风向和风速则关系到建筑物的布局设计以及自然通风效果的好坏，另外风速加大大雨对迎风墙面的冲刷度，影响建筑物墙面的侵蚀度，严重影响建筑物的美观度，它对建筑存在着突发性的破坏，对环境中的水分平衡、气体交换起着非常重要的作用。在南方炎热地区，争取良好的自然通风是选择建筑物朝向的重要因素之一。在多风沙地区，建筑物朝向要避免面对风沙出现季节的主导风向，宜使建筑物的纵轴平行于风沙季节的主导风向。这样既可以保持室内的卫生条件。又能大面积地减少风沙侵袭。防风是房屋的一大功能，有些地方还将防风作为头等大事，尤其是在台风肆虐的地区。每到冬季屡屡有寒潮侵袭 （多西北风 ），避风就是为了避寒，这就是东北朝北的一面墙往往没有窗户的重要原因。

在未来，由于暴风雨、降雪或沉陷破坏、水侵、室内气候恶化和建筑寿命减少，崩塌的风险、健康的下降和价值的显著损失可能会增加。短期内，更大的风暴是最大的挑战。从长远来看，越来越多的持续性热浪可能有损身体健康带来严重后果，尤其是老年人和弱者。

参考文献

[1]苏京志，温敏，丁一汇，等.全球变暖趋缓研究进展[J].大气科学，2016，40（6）：1143-1153.

[2]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，2007.