气候适应性城市与建筑设计思想的融合--中国期刊网

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气候适应性城市与建筑设计思想的融合

发表时间：2021/5/18 来源：《基层建设》2020年第35期作者：程少莹

[导读] 摘要：在城市建设中，注重气候与形式、环境与耗能、物质与非物质之间的关系，有利于城市建筑设计规划，在融合现代化城市的创造和建设中提供了宝贵的经验，然而由于我国幅员广袤，不同地区的气候环境和光照条件都有着巨大的差异，因此在城市建筑设计中，就需要考虑到不同地区建筑物对气候的适应性。

        广宁县建筑设计室广东广宁 526300
        摘要：在城市建设中，注重气候与形式、环境与耗能、物质与非物质之间的关系，有利于城市建筑设计规划，在融合现代化城市的创造和建设中提供了宝贵的经验，然而由于我国幅员广袤，不同地区的气候环境和光照条件都有着巨大的差异，因此在城市建筑设计中，就需要考虑到不同地区建筑物对气候的适应性。
        关键词：气候适应性；建筑设计；思想融合
        在城市化发展的过程中，建筑是城市发展的重要标志，形形色色的不同建筑，烘托着城市的感染力，在建筑工程中，气候对建筑的影响非常大，这是因为气候环境会影响到建筑材料的性能，因此在创造具有现代特色的城市化发展过程中，积极探索适应性气候的城市设计对策，对于城市发展具有重要的意义。
        1.基于气候适应性城市与建筑设计存在的局限性
        1.1气候适应性与城市建筑同质化
        在城市化快速发展的今天，无论是沿海地区，还是内陆地区在发展过程中，都越来越注重城市化建筑设计，但沿海地区和内陆的城市化建设模式却越来越不同[1]。造成这种不同建筑模式的原因是气候因素，内陆地区气候较为干燥，沿海地区气候较为湿润，因此在不同地区进行的建筑设计过程中，将气候适应性与城市建筑进行同质化，从而可以形成长期发展的区域建筑特色，所以沿海地区的建筑设计和内陆地区的建筑设计有着一定的差别。
        1.2缺乏对地区气候环境特点的考量
        在城市化建筑中，为了更好地提高建筑物的舒适性，很多建筑设计单位缺乏了对气候适应性的建筑设计考虑。由于相关设计人员缺乏对地区气候环境特点的考量，对地区的日照率、降雨量、生态地貌缺乏了解，最终导致建筑设计和实际建筑要求产生较大的差异。严重的情况下，还有可能导致建筑出现坍塌的情况，所以在城市建筑设计中，一定要考虑到当地的气候环境，否则建筑设计存在的局限性会对最终的使用效果产生巨大影响。
        2.气候适应性城市与建筑设计中重要的关系
        2.1气候与形式
        在城市建筑设计中，很多设计人员追求城市建筑形式的美感，因此在使用大量主动式技术时，会因为建筑设计的集体性实施而导致环境污染，严重地破坏了生态环境。所以在城市建筑设计中，不仅需要考虑到结构和功能，还要了解并掌握气候因素，根据不同地区的自然气候不同，在建筑选址以及布局等方面做出相应的变化。由于建筑形式与气候的关系，主要是根据气候条件对建筑形式进行创造，其主要形式并不是目标，而是在特定气候条件下实现的宜居副产物。在建筑设计中，建筑设计应该适应当地的气候环境，在夏季，利用关空调实现降温不仅需要消耗大量的能源，同时还会对环境造成污染，针对这种情况，在建筑设计中应用暖流动力学的相关知识，可以设计出三层通高空间，通高空间可以和屋顶相连，有利于使整个房屋的通风较为自然，从而使房屋建筑既能满足散热需求，又可以满足私密性需求，完全符合建筑设计的整体要求。在建筑设计中，对建筑墙面的设计，通过模拟研究孔洞比例、风速、风压之间的关系，然后设计出的墙面可以呈现气候、形式以及视觉效果这三者动态平衡的状态。
        2.2环境与耗能
        在城市建筑设计中，选择适宜的建筑材料时，要根据当地气候因素决定最终的建筑材料选择。由于气候主要包含了温度、湿度、雨水、辐射等方面，选择的施工材料如果不能够满足气候的要求，那么会导致建筑物的使用寿命严重缩短。在城市建筑设计的内部，采取一系列的可持续设计代替人工智能设备，能够有效地减少建筑对环境的破坏和污染，常见的建筑物内部设计中，包括开窗和出檐，使得无论是冬季还是夏季，室内都可以获得足够的光照，而对污水的处理，经过净化后可以用于绿地灌溉等[2]。但实际上，在我国很多城市建筑中，大部分建筑设计都没有考虑到与气候性相适应的要求，只考虑到居住的舒适性，如果在建筑设计中对各个环节加入气候适应性设计，有利于降低能耗的同时实现对环境的保护作用。
        2.3物质和非物质
        由于不同的建筑物空间会产生不可忽视的独特效果，所以在当今以视觉为主导的建筑设计过程中，针对温度、声音、气味等进行适当的操作，能够达到良好的视觉效果。在建筑设计中，对空间进行全感知的设计途径，可以从视觉为主扩大到综合感知中，实现用物质表现和非物质创造出沉浸式空间效果。在城市建筑设计中，设计出以物质性的建筑实体创造非物质的空间感受，不仅可以创造视觉效果，同时也在很大程度上可以调动人们的听觉和触觉效果，随着建筑空间体验从以往的被动解读转变为主动感受，从而满足了对使用者的综合感知需求，有利于营造出与气候、人员、建筑这三者之间的和谐共生关系，实现环境与气候在建筑设计中占据主导地位。
        3.基于气候适应性与建筑设计的策略
        3.1前期规划与准备工作
        基于气候适应性的建筑设计过程中，既要满足建筑物的环保属性，同时又要突出建筑物气候环境的特点，因此在建筑设计工作的前期，必须做好相应的规划和准备。首先是在气候与建筑布局的规划中，由于不同地区的气候环境不同，所以建筑设计的布局应该采取纵横交错的行列式布局，有利于提高单位面积土地的使用率，并且可以增强建筑布局的规范性，通过充分利用自然光源，可以达到更好的采光效果。在建筑取暖中，建筑设计应该根据气候的风向，对建筑物前后形成的风压差进行计算，能够提高建筑物内部的通风条件。在建筑施工中，相关人员规划布局好准备工作，全面了解到地区气候条件，并从多个角度为建筑规划布局设计出良好的基础信息。
        3.2结合气候环境特点和建筑环境特点
        由于不同地区的气候环境特点差异性非常大，所以在气候适应性和建筑设计中，通过形成区域性特色外，就需要将气候适应性和建筑环境特点相融合，有利于更好的突出建筑特色[3]。通常在建筑设计中充分利用环境资源，可以更好地体现出建筑设计和气候环境特点的应用，我们从流传下来的建筑设计中就可以发现，这些传统的建筑设计对气候环境特点的应用非常独到，所以很多古建筑存留了百年时间，依旧屹立不倒，其中很大的原因是将气候适应性与建筑设计结合在一起。
        4.气候适应性城市与建筑设计思想的融合
        4.1性能和技术方案的融合
        建筑性能对于建筑设计有着关键性作用，体现出建筑物的能耗、舒适度、成本等特征，通过利用多种技术可以满足使用者的基本需求和舒适性需求中，采用何种技术方案能够实现出低能耗建筑，能够超越对尺度、造型等传统建筑设计的研究。针对高密度建筑区域，采用风模拟数字软件对建筑物的功能布置和空间形式进行计算，然后利用室内高空间以及庭院引入流动的风，可以实现对空间系统化组织达到低能耗以及高舒适的目的，从而因地制宜地体现出了建筑设计与气候适应性的思想融合。
        4.2工具性与艺术性的融合
        由于城市建筑最基本的要求是满足人们的居住要求，其次是从生存、舒适、安全等多个角度满足居住需求，所以在建筑设计中提出了工具性与艺术性的融合要求。但随着社会的进步发展，建筑的工具性在施工中基本上可以满足需求，但缺乏对综合性的感知，从而在一定程度上制约了艺术性的全面体现[4]。建筑设计满足工具性要求的同时，为了更好地实现建筑艺术性，可以通过对建筑内部构造方面以及采光、采风来调节室内的温度，对于不同季节通风，可以使室内空间温度保持在相对舒适度的范围内，当房屋湿度较高时，建筑外表面的材料和周围环境中的有机质通过吸收水分，可以形成时刻与气候相呼应的独特景观。在建筑排风管道中，通过调节室内通风可以创造出良好的微气候，同时由于使用玻璃材质的排气管能够投射出不同的景象，使建筑设计有着独特的艺术作品价值，有利于进一步满足建筑艺术性的重视程度。

        图一：气候、空间、行为这三者之间的基本框架
        4.3从非线性形式到非线性思维
        在建筑设计中，建筑也会影响到气候的变化，常见的情况下，当某个城市建筑设施较多时，该城市在夏季会有着高于周边环境的温度，这主要是因为城市内的建筑物越多，散热性和通风性就会越差，从而影响到该地区的气候。在设计出一种非线性建筑形式时，通过光线模拟对周边环境加以充分利用，可以分析出空间中可能发生的活动，通过采用一个具有可变结构的滤光遮板对光照进行调节，有利于使城市建筑获得最好的光照效果。由于建筑物的形式会根据建筑物的功能要求以及物质环境条件，形成统一的艺术性目标设计结构，所以站在整个“形成”过程中，主要取决于“形式”内涵和“思维”高度，如图一所示。
        5.结束语
        基于气候适应性城市与建筑设计的思想融合理念，在建筑设计中，就需要关注到当地的气候环境特点，在建筑设计中规划设计思路，可以更好地融合气候环境特点，从而由行为主体转变为主观能动性，为了更好地体现出对气候环境的关爱，就需要通过强调人、建筑、环境的和谐共生，做到建筑技术与艺术形式的完美融合，对人们居住环境科学的研究而言，具有深远的意义。
        参考文献：
        [1]李雪娇. 基于气候适应性的绿色建筑设计策略[J]. 住宅与房地产，2020，No.591（30）：77-78.
        [2]王茜，伍国正. 气候学视角下的绿色建筑空间设计探讨[J]. 城市建筑，2019，v.16；No.322（17）：92-94.
        [3]何泉、王星心、徐诗伟、李昊. 环渤海地区传统民居建筑气候适应性分析——以青岛，大连市为例[J]. 建筑科学，2020，v.36；No.279（10）：71-79.
        [4]索朗白姆，常青. 拉萨市传统民居建筑气候适应性研究[J]. 西安建筑科技大学学报（自然科学版），2020，v.52；No.232（03）：112-119.