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绿化设计建议13: 遵循当地气候和土壤条件 #生活技巧# #园艺种植技巧# #绿化设计建议#

遵循气候的建筑设计 聂游昆 气候直接影响人类的生活 , 这 是不可回避的现实 。 人类创造建筑 正是 为抵御不利的自然 气候 , 获取 宜于居住工作的稳定 环境 。所 以 , 建 筑与 气候应是一对矛盾统一体 , 一 定的气候特征需有 一定的建设形式 与之 相对应 。 许多乡土建筑之所以 具有宜人的 小气候 , 关健在于其形 式谐调于当地的气候环境 , 这 种谐 调统一有效地增强了建筑 自身的气 候调节能力 。 可以说 , 形式谐调于 气候是人类建筑实践中的 宝贵经验 。 今天 , 受益于现代经济的发展 和科学技术的进步 , 人类可 用机械 空调来改善生活和工作环境 , 这自 然是现代人的幸运 。 但另一 方 面 , 机械空调也 宠坏 了现 代人 。 在一些 地方 , 人们不顾本地 的经济实力 , 无视具体的 气候环境即使在 气候 宜人的地区 , 滥用机械空 调 , 而 根本忽视了建筑自身的气候调节潜 力 。 机械空调似乎成 了财富和地位 的标志 。 这种背离气候环境的高能 耗建筑使人类付出了 巨大的经济和 能源代 价 , 也在很 大程度上 削弱了 建筑的地方特色 , 以致不少建筑虽 处不同的 气候环境 , 形式 却大同小 异 。 经过年代的石油危机 , 人 们开始愈识到人类拥有的能 源是 十 分有限的 , 并且从长 远看 , 世 界 性的能派紧张将是大势所 趋 。 我们 如不吸取教训 , 继 续挥盆有限的能 派 , 将会进一步加剧能葱紧张 , 最 终阻碍社会经济的发展 。 作为发展 中国家 , 我们 更应正视现实 , 如果 我们照扭发达国家的 生活方式 , 无 疑会使本已薄弱的经济实力承受超 出其支撑能力的负担 , 其后果可 想 而知 。 由于上述原因 , 国内外不少 同 行已对建筑节能 引起了重视 , 并进 行了多方面探讨 。 大致有三种途径 其一 , 研制 太阳能建筑 , 利用取之 不 尽的太阳能 为建筑提供能量其 二 , 研制高效保沮隔热材料 , 优化 构造方法 , 提高建筑的热环境性能 其三 , 寻求适 应于当地气候的建筑 形 式 , 利用建筑 自身的气候调节 能 力 , 创造宜人 的小 气候 。 国外称这 种方法 为 气 候设 计 。 这 三种 途径也并非相互 独立 的 , 应 当相 互结合 , 才能取得 更为理想的 效果 。 遵循气候的 方案 将为节能奠定基础 。 本 文拟着重 介 绍气候设 计及有 关实践 , 供同行们 参考 。 所谓气候设 计 , 即在方案设计 中 , 根据拟建地的气候特征 , 运用建 筑物理的原理 , 合理组织各种建筑 要 素 , 使 建筑本身具有较强的气候 调节能力 , 满足生活工作所需的 环 境舒适要求 。 它涉及建筑的总 图规 划选址和 朝向 、 体型构思 、 平 面布局 、 钊面设计 、 立面处理及景 观设计绿化 、 水面的布局及地面 处理等方面 。 这是胜科学和艺术 为一体的设 计方法 , 要求设 计者具 备丰富的想象力和一定的建筑物理 知识 。 这一方法的意义首先在于建 筑节能 , 它使建筑在不借助机械空 调的情况下 , 可 基本满足舒适要求 , 而当采用 机械空调时 , 可 降低能耗 。 此方法对建筑形式的多样化 , 历史 传统的继承以及地方特色的维护也 有积极的作用 。 在过去几十年 中 , 许多建筑师 自觉或不 自觉地运用了这一方法 , 提 出了不少富有特色的建筑方案 。 印度建 筑师柯里亚 是其 中的杰出代表 。 印 度地处热带和亚热带沿海地区湿热 内陆地区干热 。 对于这样一个发展 中国家 , 广 泛采用机彼空调显然不 切 实际 。 这与其说是缺点不如说是 挑战 , 它吸引柯里亚在其余年 建筑生涯 中 , 不断地裸索适合印度 气候的建筑形式 , 创造出诸如甘地 纪念馆 、 干章庄熹公离 等一 系列脍 炙人口的 作 品 。 这 里介绍其另 一 个 名作 办 公综合体 图 、 。 建筑位于沮热气候区 , 业主明 确要求不用机械空调 。 因此 在最后的 方案 中 , 综合体被分解 为 三 部分 , 它们 围成一个 半封闭的天 井 , 自东面吹来的凉风可穿过 整个 建筑 。 十字型平面单元使每栋楼均 有良好的通风采光条件 。 设计针对 强烈的日硒采取了一些特殊措施 。 例如朝东的墙面不开窗西侧办 公楼采用蓄水屋面 , 以提 高屋顶的 蓄热能力天并上方扭盖遮阳格 橱 形 成阴凉的室外环境 , 天井内的 凉 空气将在热压作用下沿水平方向穿 过各办 公层改进通风建筑的南 侧和西侧 设置了深远的水平格 , 以确保朝南和 朝西的 窗户免受硒 向西可远眺 市区景色 。 格的运 用也斌于了建筑张 烈的视觉效果 , 成 为该作品的鲜明特色 。 班筑,报 ,蛇一 仗下 二 少 、 矛 卜一站召月附,世气 竹到 匕竺下,诀井砚卜 耳瘩 嗽 办公综合体外 篡 墙 又 一祝 用大 圈护体,盆各功 能 空间 , , 谕 斯特罗姆住宅设计草圈 们们几匡匡献 吧 鹦当当 压压 到 黔黔 一一一一一咋咋咋咋咋咋咋咋咋咋咋咋咋咋 犷卜 一一一一州 州州州 卜卜围 一一 一一一一 天,反封板 约克哪一个旧城盛理 方案 瑞典 建 筑 师厄斯金 则是这方面的另一个代表 人物 , 他 自年代末就开始研究 适合高纬度地区气候特点的建筑形 式 , 并著有高纬度的语法 。 书中归纳出一套设 计原则和手法 。 例如寒冷的气候要求尽可能减少 建筑的外礴面积 。 在一些情况 下 , 为了节能和内部功能联系 , 可用一 个大围护体将各种空 间被盖起来图 。此外, 无论是 单体还是群体设计 , 都要防止因冷 空气沉积在冬季造成不舒适 , 所以 最好将建筑布置在朝南坡地上 , 并 避免在地势最低处 , 以使冷空气可 向更低处 流动 。 这些原则和手法在 他以后的实践中不断得到了应用和 发展 。 他设计的斯特罗姆住宅图 是个位于朝南坡地的立方体 , 这 样外露面积最小 。 外墙上只开了几 个不 大的窗户 , 室内采光主要来自 天窗 。 由于地处高纬度 , 太阳高度 角偏小 , 阳光难以直射室内 , 为此他 专门设计了一种天窗反射板 。 它在冬 季将阳光反射进室 内 , 夏季时将凉风 导入 。 这种反射板以后曾被多次运 用 , 以致成 为其作品的特征图 。 为防止冷桥 , 他将阳台与外靖在结构 上脱离而独立于立柱上 。 在斯特罗维 克住宅中 , 他大胆地将屋面向内倾 斜 , 以使积雪滞留于屋顶 , 作为附加 的保沮材料其后期作品中常见的 平屋顶局部起坡也出于此目的 。 目前 , 运用机械空调在发达国 家十分普追 , 但如何通过谐调于气 候的设计 , 使能耗最低 , 仍是许多 建筑师积极探讨的问题 。 英国学者 格林伯格和霍克斯在约克郡一个旧 城整建方案中 图 、 , 沿 用 建筑学报一 哈级 法希的通风系统 浦岛旅馆创面 约克那另一个旧城盛睡 方案 沙特国 家商业银行大板总平面 二二 州州 片 勺臼 日 陡 沟岛旅馆构思娜于凉事 华盛倾特区一个启舍楼设计 传统住宅中捕风堪 沙特国家离业银行大搜 建筑学报口一 哈二法希设计的吐筑翻空场 了传统的周边式布局 , 但以往狭窄 的内院变成 了中庭 。 与 一般不同的是 , 中庭内不用任何空 调 , 只在顶 部安装了可开启的天窗 及 可调节的遮阳格姗 , 周围的 办公 室 空间内也仅有供暖空调 。 设 计试 图 用中庭 来调节室内气候 。 夏季 时 , 只要打开天窗和遮阳装置 , 中 庭就是理想的拨气装为此特 意 加大了中庭高度 , 可有效地促进周 围办公空 间的自然通风 , 中庭本身 也获得了低于室外气温的小气候 冬季时 , 天窗和遮阳装置被关闭 , 中庭成为被动式太阳能装置 , 透过 天窗的阳光将中庭室温提高为尽 可能获取阳光方案采用南部三层 北部四层的空间布局 , 便于增加中 庭天窗的朝阳面积 , 供暖空 调从 中庭抽取 被预热的空气 , 经进一步 加热送至办公空间 , 从而降 低了空 调的能耗 。 计算机摸拟表明 , 这一 措施使冬季时中庭的 月平均室沮较 室外的提高至 , 四周办公室 的空调能耗降低 。 美国 建筑事务所在华盛倾特区一个宿舍 陌 柯布西埃 在印度设计的实姗面和格子姗上 、 下 沙特吉达国际机场航站楼 楼 设计中图 , 把 建 筑嵌入朝 南的坡地 中 , 充分利用土地 的保温 隔热性能 , 并避 开冬季 的北风 。 房 屋的北墙上有一片百叶窗 , 夏季时 打开获取 凉 风 , 冬季时关上 。 出 挑的楼层可在夏季时 避晒却并不 影 响冬季时的采光 。 最 有特点的是 , 室内地 面下设 置 了与室 外连通的 夹 层 , 只要打开建筑 顶部的抽风机 , 即可加强 室内通 风 。 此举花费不大 却 能收到较为理想的效果 。 作 为耗能大户的高层建筑 , 其 节能途径更是人们普遍 关心 的 问题 。 由设计的沙特阿拉伯国家商 业 银行大楼图 、 可给我 们 不少启发 。 这 是一栋正三 角形平面 的层大楼 , 为尽 可能避开 曝晒 , 总图布置时将一个立面朝南 , 其余 立面分别朝东北和西北 。 大楼 中心 有一贯穿整个建筑的天井 , 它可将 楼内的 湿热空 气带 走 , 并解决底层 大 厅的采光 问题 。 各层 办公空 间均围 绕 中心天井 。 但用 隔热玻璃与天井 分开 , 以缩小室内空 间容积 , 减少 空 调量 。 外堵除南立面和 西立 面上 有三个层高的大洞外 , 均为实墙 面 , 以防曝晒和风 沙 。 巨形洞口使 楼 内工 作人 员能够观赏城市景 色 , 洞口形 成的 中庭 空 间经绿化可成 为 空中花园 。 为在 白天降低热 负荷而 在晚间保留室内冷空气 , 外墙内矿 棉板 与混凝土墙之间 设时厚的空 气层 , 加强隔热 效果 。 我 们发现 在影响建筑形式 的 诸 多因素中 , 居民的生 活 方式 、 审美 趣味 、 工艺技 术 、 建筑材料等都将随 着社 会经 济和 文化的发展而改变 , 唯 有地方气候是一种相对稳定的因 素 。 传统建筑 中有关气候调节的经 验有些 至今仍 可为我 们借鉴利用 。 从这种 意义来说 , 谐调于气候可 以 成为传统 与现 代的结合点 。 这也是 一些 发展 中国家同行成功 的 关键 。 埃及建筑师哈桑法 希 一 在的实践是 一个成 功 的 例子 。 他 为 当地穷苦人 设 计的土坯建筑技 术简便 , 造价极 其低廉 , 环境却颇 为适 宜 。 这应归 功于他发掘了伊斯兰传统建筑的气 候调节潜力 。 他注意到 , 在气候温 和 的欧洲 , 窗口集通风 、 采光和引 入外 部 景观等三重功能 。 而 在干热 的上埃及 , 传统上将这 三 重功 能分 别处置 。 通风主要通过墙面 和弯顶 上的孔洞以及伊斯兰特有的捕 风塔 图 。 这 种类似烟囱的捕风塔顶 部面向夏季主导 风向开口 , 将高空 中的 凉 风源 源 不断地 引入 室内 , 这 样建筑的主要朝向不 必面对主导风 向 , 从 而给建筑布局带来了较大的 灵活性 。 在盯女子学校校 舍 设 计中 , 法 希 结合传统手 法创 造 了一套 自然通风系统图 。 其 原 理是微风进入捕风塔 , 通过 一个 盛有水和木炭的装 置 , 经湿 润 、 净化 和降 温后 下沉至 室内 , 湿热空气则从弯顶上的 出气孔 排 出 。 这 一 巧妙的设计竟使校舍内 的气 温较室外低 。 由于他设 计 的廉价住宅 中也运 用了这一系统 , 因而备受青睐 , 连一些 富翁也 乐意 居住 。 此外 , 上埃及传统回廊的通 风原理 也给了他不少启 发 。 这种 回廊 背 对主 导风向开 敞 , 却 在迎 风方向设漏空墙 。 这种看似违反常 建筑学报一一 规的傲法 , 反而使回廊 内微风习习 , 舒适异常 。 从中他发现了在气流平 稳情况下 “ 制造 ” 微风的 可能性 。 周为 , 一一个空闻内的通风效果并不 取决于进风口的大小 , 而是取决于 进 风口与 出风口的面积之比 , 该比 值较小 ,

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