丁小燕
(中機(jī)國際工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司湖南長沙 410000)
試論微氣候建筑設(shè)計方法
丁小燕
(中機(jī)國際工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司湖南長沙410000)
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,對于居住體驗的要求也越來越高。為了適應(yīng)這種發(fā)展潮流,在進(jìn)行建筑設(shè)計時,就必須充分考慮到人性化的因素,設(shè)計時要遵循以人為本的原則,充分考慮到人們的居住環(huán)境。其中,氣候是影響居住環(huán)境的重要方面,在進(jìn)行建筑設(shè)計時,要利用好自然條件,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境設(shè)計出最適宜居住的建筑。本文對微氣候建筑設(shè)計進(jìn)行了簡單介紹,闡述了對微氣候建筑設(shè)計的外部環(huán)境設(shè)計、本體構(gòu)造設(shè)計和其他需要注意的設(shè)計要點,旨在促進(jìn)微氣候建筑設(shè)計的水平。
微氣候;建筑設(shè)計;方法
微氣候建筑設(shè)計指的是在進(jìn)行建筑設(shè)計工作時,除了考慮到建筑設(shè)計在大氣候條件下的氣候特征外,還要考慮到建筑所處地點的具體氣候特征,針對具體的氣候特征對建筑形態(tài)、定位、結(jié)構(gòu)、材料等方面進(jìn)行設(shè)計,作出最適宜當(dāng)?shù)貧夂虻慕ㄖ?,?chuàng)造一個良好的居住條件,同時滿足建筑節(jié)能的要求。
微氣候建筑設(shè)計指的是在考慮本地大范圍氣候的基礎(chǔ)上,對建筑所處地區(qū)的環(huán)境進(jìn)行分析,充分利用和改善建筑設(shè)計中的氣候因素,創(chuàng)造舒適的生活居住環(huán)境。微氣候建筑設(shè)計有別于地域性的建筑研究,兩者之間研究范圍和側(cè)重點不同。地域性建筑側(cè)重于整個地域范圍內(nèi)的氣候條件下的整體建筑,微氣候建筑設(shè)計則只需考慮單一的建筑環(huán)境因素,考慮的是小范圍的氣候特征,僅針對單一的氣候添加改善和利用好周圍的環(huán)境因素,如對建筑朝向、風(fēng)力、層次等進(jìn)行詳細(xì)的分析。但微氣候建筑設(shè)計比起建筑單體設(shè)計來,范圍又稍大。在微氣候建筑設(shè)計中,設(shè)計師還可以通過建筑型式、材料等方面的設(shè)計在一定程度上改變建筑的外部條件,從而改善建筑內(nèi)部的氣候環(huán)境。
2.1選擇合理的建筑位置
對于建筑位置的選擇,我國歷來就十分重視,從現(xiàn)代的角度闡釋,建筑位置的選擇關(guān)系到建筑微環(huán)境中的溫度和濕度,選擇一個適宜的建筑位置對于人們的居住體驗是有十分重要的意義的。在外部環(huán)境的選擇上,要側(cè)重考慮建筑所處地點的地質(zhì)地形狀況,使其適于施工,此外,要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂?、水質(zhì)、土質(zhì)等條件,對于社會人文條件,也要進(jìn)行進(jìn)一步的考量。總之,建筑設(shè)計的環(huán)境考慮既要考慮整體的生態(tài)環(huán)境因素,保持適宜的氣候,還要保持整個建筑生命周期中的微氣候符合人民的居住要求,不破壞整體的生態(tài)環(huán)境的平衡。
2.2科學(xué)的外部環(huán)境設(shè)計
選擇好合適的建筑地址后,第二部就是對建筑地址進(jìn)行合理的外部環(huán)境設(shè)計,這是進(jìn)行建筑設(shè)計的前提條件,只有擁有一個優(yōu)良的外部條件,才能有效改善其微氣候環(huán)境,保證建筑設(shè)計本身的適宜度。微氣候環(huán)境的改善措施主要有以下兩種方法:①在建筑地址周圍種植植被樹木,凈化控制、遮陽降噪,還能夠起到增加濕度、調(diào)節(jié)溫度的作用;②創(chuàng)造人工自然條件,如設(shè)置圍墻假山、建造水池等,起到平衡環(huán)境溫度的作用。
2.3合理規(guī)劃體型設(shè)計
建造的體型設(shè)計和規(guī)劃對于建造適應(yīng)微氣候也有很大的幫助,如草原的蒙古包、南方的斜屋頂都是為適應(yīng)微氣候、方便人們生活的有效應(yīng)用。因此,在建筑的體型設(shè)計和規(guī)劃布局上,也要考慮到微氣候的特點,通過四季的變換考慮各種居住條件和因素,另外,通風(fēng)采光的考量也是建筑設(shè)計布局的重點考慮因素。
3.1建筑各部位的構(gòu)造設(shè)計
建筑是由各種部位的設(shè)計構(gòu)造組成的,建筑本體的設(shè)計需要建筑各部位,如屋頂、墻體、門窗等符合造型要求,并能夠進(jìn)行完整的結(jié)合,達(dá)到整體大于部分的目的。做好建筑各部位的構(gòu)造設(shè)計,是微氣候建筑設(shè)計的重要內(nèi)容。
3.1.1屋頂?shù)脑O(shè)計
屋頂在建筑設(shè)計中充當(dāng)著圍護(hù)的作用,此外,還起著遮風(fēng)擋雨的重要作用,在進(jìn)行屋頂?shù)脑O(shè)計時,可以充分考慮到其造型、結(jié)構(gòu)和材料選擇方面的問題,利用各種條件因素改善微氣候環(huán)境。達(dá)到遮陽通風(fēng)的目的,另外,為達(dá)到節(jié)能的效果,還可以考慮在屋頂安裝太陽能集熱器,充分利用自然采光,并最大程度地降低環(huán)境氣候因素的不良影響。
3.1.2樓板層設(shè)計
樓板層的設(shè)計是對建筑結(jié)構(gòu)的中空空間進(jìn)行充分利用,樓板層的設(shè)計除了樓梯、電梯的設(shè)計以外,還可以對其進(jìn)行一些特殊處理以改善室內(nèi)的微環(huán)境,如在英國的某大樓設(shè)計中,將循環(huán)水管布置在樓板層中,這樣做,不僅有效利用的空間,并且在夏季能夠利用冷水的循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季又能利用熱水循環(huán)提高室內(nèi)溫度,有效地調(diào)節(jié)了室溫,并起到了節(jié)能的作用,其具體設(shè)計如圖1所示。
圖1 英國某大樓設(shè)計
3.1.3建筑外圍墻體設(shè)計
建筑的外圍墻體設(shè)計對于建筑微氣候有十分重要的作用,外圍墻體除了能夠發(fā)揮一般的保溫、防潮和隔熱作用外,還可以通過對其的特殊構(gòu)造的設(shè)計,達(dá)到某些特殊的設(shè)計效果,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中的各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計、還有在中東巴格達(dá)地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的“風(fēng)口”設(shè)計等。值得一提的是,馬來西亞某大廈外墻設(shè)計中,外加了一種“捕風(fēng)墻”的特殊構(gòu)造設(shè)計,它在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風(fēng)墻,使兩道風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋,將風(fēng)捕捉到陽臺內(nèi),然后通過陽臺門的開口大小控制進(jìn)風(fēng)量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內(nèi)的通風(fēng)。
3.1.4建筑門窗的設(shè)計
建筑門窗是建筑結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,建筑門窗的主要作用是條件室內(nèi)的采光通風(fēng)條件,在建筑門窗的設(shè)計中,也可以采取各種不同的方式,如將外窗、遮陽板和綠化相結(jié)合,達(dá)到良好的降溫遮陽的效果,同時也有美化環(huán)境的作用。在進(jìn)行門窗設(shè)計時,要考慮到不同的季節(jié)變化,設(shè)計出四時適宜的建筑。
3.2合理選用建筑材料
建筑材料的選擇對于建筑本體的設(shè)計也有十分重要的作用,在選擇建筑材料時,也需要考慮到建筑的微氣候。選擇材料時,應(yīng)本著健康、經(jīng)濟(jì)的原則選擇合適的建筑材料,多利用新型的材料和技術(shù),將其不斷應(yīng)用到建筑設(shè)計中去。有的建筑材料在建筑結(jié)構(gòu)中的運用能夠達(dá)到一定的改善微氣候環(huán)境的效果,如新型的保溫材料和防水材料的應(yīng)用,透光隔熱玻璃應(yīng)用在門窗中對于改善居住環(huán)境有巨大的作用。所起到的透光、遮陽、隔熱效果往往優(yōu)于傳統(tǒng)材料。因此,在微氣候建筑設(shè)計中,要大力推廣新型建筑材料的使用。
3.3合理的建筑空間設(shè)計
建筑空間布局直接影響著人們的生活方式和生活質(zhì)量,因此,在進(jìn)行建筑布局的設(shè)計時,一定要合理安排空間,改善室內(nèi)的通風(fēng)采光條件。室內(nèi)空間設(shè)計的不同布局和分隔會對微氣候產(chǎn)生較大的影響,廚房、餐廳、衛(wèi)生間等使用較少的區(qū)域可以考慮將其放在北側(cè),起居室、主臥等房間對于舒適度的要求會更高,因此,要將其放在微氣候條件較好的區(qū)域。此外,在整體空間的劃分上,也要從人們的日常起居入手,以滿足人們的生活需求為第一要旨進(jìn)行空間的設(shè)計和布置。
總而言之,微氣候建筑設(shè)計對于在我國建筑設(shè)計發(fā)展中起著十分重要的作用,在進(jìn)行建筑設(shè)計時,要考慮到各方面因素,對建筑的外部環(huán)境和本體設(shè)計進(jìn)行改善。建筑設(shè)計師要提高節(jié)能意識,樹立微氣候設(shè)計的意識,為做好微氣候建筑設(shè)計,建筑設(shè)計師要應(yīng)努力掌握關(guān)于氣候、建筑、物理等方面的技術(shù)知識,進(jìn)行設(shè)計時,需要根據(jù)氣候條件進(jìn)行的綜合性設(shè)計,在設(shè)計中體現(xiàn)以人為本的設(shè)計思想;此外,還要維護(hù)自然生態(tài)環(huán)境,在設(shè)計中追求自然、高效、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的思想,當(dāng)從傳統(tǒng)的設(shè)計者轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ鷳B(tài)機(jī)制的策劃者、協(xié)調(diào)者和營造者。
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TU201.5
A
1673-0038(2015)48-0083-02
2015-11-13
丁小燕(1984-),女,助理工程師,本科,主要從事建筑設(shè)計工作。