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摘要:
建筑与自然的和谐已经成为当前人们对建筑设计和施工的一项重要要求。对于山地环境而言,该要求可以通过回应气候设计方式的应用来实现。本文从回应气候设计方式的应用原则入手,对回应气候的山地城镇与建筑设计问题进行分析和研究。
关键词:
回应气候;山地城镇;建筑设计问题
前言:
在我国经济不断发展的背景中,人们对建筑设计提出了较高的要求。以山地环境为例,除了建筑本身的使用功能和舒适性需求之外,人们开始逐渐重视其人工建筑物与所处气候及山地环境之间的契合性。在这种要求下,气候建筑应运而生。
一、回应气候设计方式
(一)回应气候设计方式的应用原则
回应气候设计方式的应用原则主要包含以下几种:
1.绿色节能原则。这种原则是指,回应气候的建筑设计应该通过绿色技术和原材料的应用,使得建筑降低对能源的消耗,促进建筑可持续发展目标的实现。
2.气候组成要素顺应原则。这种原则是回应气候建筑设计的基本原则。它是指,应该将当地气候中的湿度、自然风、光源等融入设计工作中,实现建筑和谐融入自然的目标。
3.建筑美学遵循原则。这种原则是指,在结合当地气候设计单体建筑及建筑群的过程中,应该将建筑美学原则融入设计工作中,使得设计出的最终设计产品满足人们的审美需求。
(二)气候建筑的应用优势
气候建筑的应用优势主要包含以下几种:第一,环境契合性优势。气候建筑可以使得建筑与自然之间的契合性水平发生显著提升,其能够为居住者提供更加自然化的环境空间。第二,低成本优势。由于气候建筑具有良好的节能特点,因此居住者在气候建筑中生活所需的电能、热能等成本花销会发生相应降低[1]。
二、回应气候的山地城镇与建筑设计问题
这里主要从以下几方面入手,对回应气候的山地城镇与建筑设计问题进行分析和研究。
(一)地址选择方面
地址选择是建筑设计的第一个环节。为了实现回应气候目的,在建筑设计的地址选择环节中,应该注重山体高度、坡度以及朝向等与自然风和日照有关的因素。就冬冷夏热的山地地区而言,在自然风和日照方面存在较大差异的位置主要是山体的南部和北部。就南部位置而言,山体南坡具有避西北风、承纳西南风的特点,因此可以将单体建筑的设计位置选于此处;而山体北坡不仅无法应对自然风,且冬季甚至大部分时间都没有日照,因此在条件允许的情况下,应该尽量避免将单体建筑布设于山体的北坡[2]。
(二)通风设计方面
无论是对建筑的使用还是回应气候方面而言,通风设计都是一项十分重要的内容。针对这一方面,在实际的建筑设计过程中,应该注重以下几种策略的应用:
1.通风设计策略。以冬冷夏热的山地地区为例,这种地域在冬季与夏季的主导自然风向分别为西北风和东南风,由于这两个时段的风向具有相反特点,因此在实际的通风设计过程中,应该结合上述两种因素进行考虑。为了契合该山地地区的冬季防风要求,应该将在长度和高度这两种参数上数值较小的的建筑布设在山地城镇的南部位置,而长度和高度参数数值较大的建筑则应设置与北部位置。除此之外,由于冬季的西北风仍然会流入该山地城镇的建筑群中,因此可以通过前疏后密、前后倾斜布设的方式实现西北风的合理疏导;就该山地地区的夏季通风要求契合性而言,可以对城镇南部位置所设计建筑的开敞性加以重视,通过自然东南风向穿堂风的转化,保证该山地城镇的夏季自然通风质量[3]。
2.通风应变策略。就山地城镇而言,其通风应变策略大多是基于单体建筑内部的细节设计实现的。例如,针对山地城镇中的某一单体建筑,可以应用在内部加设通风竖井的方式,保证单体建筑通风的有效性。该目的的实现原理为热压原理。
(三)建筑与山地城镇景观契合性设计方面
基于回应气候的建筑与山地城镇景观契合性设计是指,在保证单体建筑使用功能合理性的同时,使得由单体建筑组成的建筑群体形成良好的景观。基于这种要求,可以将山地城镇建筑设计为:南部方向上坡等高线与山地城镇的基准线平行,且北部建筑高于南部建筑。这种设计方式的应用优势在于,其对冬冷夏热山地区域的自然风契合度较高,在夏季和冬季都可以获得良好的通风、防风效果,并且能够保证所有单体建筑获得充足的日照。这种与山地形态高度契合的建筑设计方式的应用,可以为人们呈现出一幅壮丽华美的建筑与自然合理交融的景观[4]。
(四)节能方面
节能设计是建筑设计的重要要求之一。这里仍然以冬冷夏热的山地地区为例,对山地城镇与建筑设计进行分析:
1.单体建筑构造设计。就单体建筑构造方面而言,节能目的可以通过以下几方面实现:第一,将具有开敞性特点的绿化空间应用在单体建筑内部,这种设计方式的作用主要是可以实现对热岛效应的合理控制。第二,将新型建筑材料应用在单体建筑的设计工作中,例如,通过高保温性能建筑材料的应用实现节能目的。
2.单体建筑布局设计。单体建筑布局设计的节能目的可以通过单体建筑南侧墙体面积的增加设计来实现。应用这种设计方式之后,无论是炎热的夏季还是寒冷的冬季,山地城镇单体建筑都可以得到适宜的日照和自然风。
3.单体建筑体形系数控制。从以往建筑使用经验可知,在建筑自身体积不变的情况下,随着建筑体形系数的不断增加,其散热速度也会随之增加,因此其保温效果相对较差。就冬冷夏热山地地区而言,单体建筑的使用需求主要为建筑在夏季的隔热设计处理以及在冬季的保温设计处理。由于这两种要求的实现原理相同,因此,在针对冬冷夏热地区的城镇设计单体建筑的过程中,应该合理控制单体建筑的体形系数[5]。
结论:
就建筑行业而言,回应气候设计方式已经逐渐人们的一种重要需求。回应气候的山地城镇与建筑设计问题主要表现在节能设计、通风设计、地址选择以及建筑与山地城镇景观契合性等方面。气候建筑的环境契合性、节能性优势使得其拥有极为广阔的发展前景。
作者:胡海鸥 单位:中南建筑设计院股份有限公司
参考文献
[1]冒亚龙.回应气候的山地城镇与建筑设计[J].山地学报,2009,05:605-611.
[2]朱晨.回应气候的山地城镇与建筑设计探讨[J].江西建材,2014,17:34.
[3]吴越.地质生态视角下小气候对山地城镇设计的影响研究[D].重庆大学,2015.
[4]杨奇.现代山地城市居住空间地域化的思考[D].重庆大学,2007.
[5]杨华金.云南中等海拔地区城镇山地住宅设计探索[D].昆明理工大学,2005.