居住建筑節能與氣候的關系

時間:2022-10-28 08:51:48

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居住建筑節能與氣候的關系

摘要:本文根據西南地區特別是針對成都以及周邊特定的地區為研究的背景,通過對傳統建筑的節能方式以及現在所關注的先進的方式和方法,淺議氣候適應性建筑具體在建筑設計方法的上的體現,設計方法主要體現在生物氣候建筑這一個方向,為界定舒適條件,體現設計的有效性,分析氣候與建筑和舒適性之間的一些關系以期對建筑設計實踐有所借鑒。

關鍵詞:生物氣候設計方法;熱舒適;建筑設計;氣候適應;建筑節能;

1建筑設計與氣候的關系

從有人類活動的歷史開始,建筑作為一種承載種種活動的載體,給人類提供一個遮風擋雨的地方,從最初發展的歷史來看,必須是要滿足物理性能的,也就是人們最直接能夠體會到的感受,伴隨人類對事物認知的不斷發展,人們對建筑居所的要求越來越高,不僅要滿足物理體驗,在功能和審美上也有了一定的要求,且不談人們對居住環境的要求的發展歷程,工業革命以后,人們對居住環境的改造達到了一種比較高的程度,隨著人工調節技術的發展,居住環境的舒適度基本上交給了機械設備和暖通的設計師,建筑師很少在氣候條件上對建筑的這些方面進行考慮,可以這樣說,建筑設計成了一種越來越強調視覺效果的一種勞動創造,由于在一般的設計過程中,對氣候條件的考慮和建筑自身的調節能力的忽視,直接影響了室內環境的舒適度在機械手段上的依賴,在傳統的資源角度下,人們盡情享受自然資源帶來的舒適,這些方面成了現在能源問題的一個大的影響因素,從歷史經驗來看,我國現在有一些建筑師對這個方面越來越重視,長期的對現代建筑的實踐和對先進國家的研究成果的借鑒和學習,以及對地域氣候條件的關注,不斷的改善住宅的節能方式,氣候適應性建筑在建筑設計的方法上同樣有了一些進步。

2傳統建筑節能方式

傳統建筑體現出來的節能技術和手段主要體現在建筑布局、空間設計和構造設計等幾個方面

2.1建筑布局

我國傳統的建筑節能在布局上的一線比較強調和自然的聯系,這種思想主要體現在建筑的選址、建筑朝向、間距、風向、太陽照射、還有外部的環境的影響等方面進行營造,通過在整體上進行把控形成居住空間的微氣候環境。

2.2空間設計

建筑被作為一個復雜的空間構筑系統,一方面以一種整體形式的有機組合模式存在,另外一方面其各構成空間的組成每一個小部分又可作為人們具體感知的相對獨立的形式存在,而這些小部分正是傳統建筑在空間設計上的巧妙之處,我們國家傳統建筑的布局一般是比較看中群體的布置而忽視了單體的布局思想,這是我們民族特有的審美意識,這種審美意識使得大部分的傳統建筑造型比較簡單,在空間的節奏韻律上沒有體現太多的變化,。也就造成了建筑的體型系數比較的小,在傳熱的過程中,傳熱面積比較小,在熱工性能上的體現也就比較的優秀。北方的建筑由于寒冷氣候的影響,大多進深不太大,長寬比例大,為了使得南向受熱面積加大,在冬季享受陽光的輻射,同樣對避寒是很有用處的,而在南方的大部分地區,建筑的朝向通常以向東和東南為主要方向,在保證冬季的陽光照射外,避免夏季陽光的直射,在空間上體現出開間小,進深比較大,傳熱耗能值比較低,能耗不大。

2.3構造設計

在構造措施上面主要體現為建筑圍護結構和通風降溫以及建筑溫度的保持和傳熱的分隔這兩個大的方面,圍護結構在節能技術上的體現主要在于如何選擇屋面、門窗、墻體、等一些部位的材料的選擇,同時在材料的搭配上也是有講究的。屋面的構造設計是對于圍護結構體現整體的熱工性的一個關鍵因素,傳統的屋面通常由瓦面和瓦下塑磚構成,望磚和瓦面之間有一定空氣夾層加強了保溫隔熱的性能,通過這種方法,夏天的直射光線造成了構造內有一定的溫差。空氣夾層的設置加強了通風效果,在保溫性能方面做得比較好。墻體的構造使得不像現代的建筑,木構體系沒有構造柱和圈梁所形成的“熱橋效應“,這樣的一些構造對保溫隔熱顯然也是大有裨益的。談到門窗的節能構造效應,我國傳統的門窗的材料主要采用木材為主,木材的隔熱性能好,在外形上可以進行精雕細琢,有一定的美觀性,同時,兼具密封性,我國傳統的構造做法一般體現在減少開創面積,有些地區會在窗欞的平面形狀上采用三角形的構造用來滿足通風、采光和避免視線干擾的要求。

3氣候適應性建筑設計方法

在當今社會,物質和信息不是工業化鏈條中最高處流向低處的一種單向的流動,現而是一種多向性的、非勻質的資源庫,在這種資源環境里,除了文化、地域、傳統、材料等方面,建筑師還應對經濟和傳統文化在系統資源里所扮演的角色有一定的了解,新的時代,建筑師要對建造需要的最新的模式進行摸索,這個模式要求建筑師了解環境氣候等狀況例如對氣候的考察、地形地貌、綠化環境等,學習和繼承傳統建筑里所蘊含的生態智慧,采用低糟踐或者是價格適當的技術組合和材料,在現代,這個模式具有經濟節約,易于普及的明顯優勢,特別是對發展中國家是尤適用的。以”氣候設計“為出發點使得這種模式有了新的意義。這種新模式的內容可以概括為下面的幾個方面。適用當地可用以及適用的資源,設計方案和當地氣候相適應設計應該符合當地的習慣、思想傳統丟棄萬能設計思想,開拓新的設計思維對不可再生資源的保護,主要體現在降低能耗的設計上引入新的節能技術,發展和氣候相適應的思想.地域氣候適應性建筑設計是和我國的經濟條件相符合、行之有效的方法,這種方法注重生態保護、被動式優先,采用許多生態方式,營造出節能省材、環保、健康、舒適的人居環境。在建筑和環境的聯系上面,細致的觀察周圍環境和氣候的特征,充分利用場地的積極因素并且轉化其本身所帶的消極因素。考慮建筑和環境置換性能的影響,同時采用現代的技術,對自然環境做出生態補償。氣候適應性建筑設計研究內容研究內容主要分為三點:1建筑和氣候要素關系的研究通過對氣候的一些要素如太陽的輻射、溫度、空氣濕度、降雨量、風的分析來探究氣候對建筑的影響,以及氣候環境和建筑特征之間的關系,以形成氣候適應性建筑的基本概念。2設計方法的研究通過對建筑設計歷程與變革的分析,研究氣候分析和建筑決策之間的額關系以及科學的建筑設計策劃過程,從設的層次入手,在生態和物理環境、場地規劃、建筑的形式和建筑維護結構,細部設計等一些方面研究氣候適應性建筑設計的原理,并且通過氣候適應性建筑設計的案例分析對設計原理進行驗證。3西南地區(特別是四川)建筑節能設計方法研究從研究西南地區的地域性氣候特征以及傳統民居的影響入手,分析川西傳統民居的自然觀以及基本類型,歸納總結西南傳統建筑的節能設計方法。并且分析該地區居住建筑節能設計現狀,研究居住建筑的整體環境規劃和單體設計這兩個方面的內容。

4結語

目前在我們國家的建筑設計行業,建筑節能設計方法的深入研究可以說是剛剛起步。在這樣的一個轉折時期,通過對地域氣候和建筑設計關系的思考,更深刻的關意識到氣候適應性建筑設計方法的意義的重要性,它使得設計的整個邏輯的七點有所改變,與此同時也形成了設計城垛的評估體系和設計原則、,甚至是審美標準的轉變。

作者:歐陽玉倩 單位:西南交通大學

參考文獻:

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