5.6以适应气候为基准的建筑设计方法(1).doc

以适应气候为基准的建筑设计方法摘要：建筑与气候之间的关系是错综复杂且紧密相连的，建筑设计要想达到 适应气候的效果就必须要从气候条件具体情况出发。本文主要阐述了适应气候的建筑设计策略及方法研究。关键词：适应气候；建筑设计；条件；方法在原始时代，人类常常为找一块适合居住的地方跋山涉水，比如原始时代的人类会沿着河流居住等。而在建筑中，南方与北方的建筑明显不一，出现这种现象的主要原因是人们在生存与生活中，逐渐让建筑变得更适合当地的地理位置和气候。为此，以下就围绕以适应气候为准则的建筑设计方法展开论述。 1建筑稳定性的设计方式 不同的材料，构成的结构其强度各不相同。结构的强度与材料有关；从强度角度看，外力越大，构件内力随之越大，构件危险就越大。 构件单位截面面积所受的内力称为构件的应力。公式： = N/A应力 帕 (Pa) N内力 牛 (N)A横截面积 米 (m)公式表示：应力、内力和横截面积之间的定量关系。由公式可知，在内力不变的情况下，构件和材料的横截面积越大，应力越小，危险性就越小。同截面垂直的应力称为正应力或反应力。如，柱体垂直受压时，其横截面上的应力就是正应力。同截面相切的力称为剪应力或切应力，如剪切物体时，剪切面上就有剪应力。而梁弯曲时，其横截面上除了具有正应力外，还有剪应力。2以适应气候为基准的建筑设计条件2.1建筑材料的综合运用 案例分析：吊兰支撑使用的三角形支架结构，而不使用由一根直杆挑起的结构。从材料方面考虑，吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料，钢管抗拉力性能好。从连接方式考虑，吊兰的三角形支架的构件是焊接而不是捆缚，这种连接方式更牢固。总结出影响结构强度的几个主要因素:（1）结构的形状；（2）使用的材料；（3）构件之间的连接方式。2.2合理选择建筑朝向在建筑的通风过程中，需要将冬季和夏季的太阳辐射和通风因素考虑在内。以重庆市为例，重庆市的通风最佳朝向是南偏东10和南偏西10，其次是南偏东30到南偏西30，不适宜的朝向是东方和西方。南偏东10和南偏西10朝向可以使建筑在夏季时不受太阳的辐射，并且通风良好。而在冬季，可得到最大的太阳光照，并且通风适度。在选择建筑朝向的过程中，相关人员需要涉及到很多的因素，除了气候因素之外，还会收到当地地形、街道等因素的影响。相关人员在选择建筑的朝向上，应当在达到夏季放热，冬季保温的要求下，还兼顾通风。想要选择一个理想的朝向是比较困难的，比方说重庆，重庆地区是夏热冬暖的城市，由于有秦岭阻挡，所以冬天会比较暖和。在这种情况下，当夏季放热与冬季保温发生冲突时，相关人员应当选择夏季防热。不过，在具体的建筑设计中，相关人员还应当综合着考虑，并在限制的条件下，找出最佳的建筑朝向方向。2.3适当注重间距与通风在考虑建筑通风的过程中，个体的建筑一般会对建筑群的风向和风速有所影响，而建筑与建筑间的距离对风向的影响也很大。当风吹向建筑时，气流会因阻碍而改变原来的方向，进而从屋顶和墙面吹过。当处在迎风情况的时候，由于气流受助，迎风压力会变大，进而超过大气压力而成为正压区。当背风时，由于气流所形成的漩涡而使空气出现稀薄现象，成为负压区。在通常情况下，由于条件的限制，建筑可以采用“大区大间距，小区小间距”的布局进行。也就是在大的组团中，尽量让间距尽可能的大，建筑间的空地可以设置水体和林荫区等公共休闲区。2.4综合考虑间距与日照合理的布局形式可以使建筑受当地气候影响的因素变小。以重庆为例，重庆地区夏季比较湿热，而冬季却严寒少日照。为此，在建筑群的布局上，适合采用有利于建筑群体中的夏季通风与防晒，冬季保温纳光的模式。不过，关于建筑的布局形式，以及建筑的高度等，都应根据实际情况予以设计。从日照的角度上看，要想达到夏季防晒，冬季纳光的目的，应当避免建筑的朝向为东西向，而是为南北向立面。在布局建筑群的过程中，建筑的主立面一般是朝向街道的。而当街道的走向为东西向时，建筑应当选择南北向为主立面，这种选择是比较理想的。3以适应气候为基准的建筑设计方法3.1建筑外围护结构的气候适应设计对任意的一个建筑物而能言，建筑外围护结构的传热系数（K）、日照通过外围护结构的投射能量（G）、建筑物室内的蓄热能力（C）这三者之间都有着极为密切的联系。通过这三个参数可以推算出两个具体的物理量，分别为热得损失率和热量时间常数。热得损失率用以上参数表示为：G/K，它主要表示的是太阳辐射闯过建筑物透明部分而对建筑物室内温度所造成的影响。一般来说，热得损失率越大的话，建筑物室内的平均自然温度和每天温度浮动就越大。热量时间常数用以上参数表示为：C/K，它主要表示的是室内的热惯性，但是需要注意的是，热量时间常数主要反映的是建筑物室内每天温度变化情况，只起到保持温度变化稳定性的作用。建筑设计中可以通过利用调整热得损失率的方法来使得建筑物室内温度接近适宜温度，然后再采用技术手段利用热量时间常数来对温度变化范围加以控制，防止热得损失率的提升。 3.2室内温度控制的气候适应设计需要提到的是，室内温度过高的一个重要原因就是受到了较高的室外温度影响，正是由于室内外空气的对流从而导致室内温度较高。因此，要想改变这一状况，建筑设计当中应该从减少热量吸收的角度出发，采取合理的措施。比如减少室外的混凝土地面的面积，对室外环境加以绿化或增设水体。值得注意的是，水体的布置来营造建筑室外的小气候已经得到了广泛的应用，并取得了良好的成效。这是因为水有着较高的比热容，能够带走室外大部分的热量。不仅如此，还可以通过设置爬墙虎等爬墙植物对建筑物外墙垂直绿化的措施，减少墙体受热，营造舒适的室内温度环境。4结论良好的建筑布局能够借助山地与河流的条件来改善建筑局部气候的环境的，并且有助于气候环境进入建筑群体的内部，从而将外界环境的不利因素挡住外面。建筑的总体布局会受到很多因素的影响和限制，因此很难做到面面俱到，所以在实际过程中，还需要对相关因素做出取舍，把握好全局的主与次。参考文献：1郭娅,荣丽华.浅谈夏热冬冷地区办公建筑的微气候设计策略J.山西建筑.