·地理气候与建筑

地理气候与建筑
来源:http://www.www749778.com 作者: * 发表时间 : 2019-10-05 17:29

  地理气候与建筑_建筑/土木_工程科技_专业资料。地理气候与建筑 建筑,最初不过是庇护人类活动的掩体。随着人类文明的演进, 建筑呈现为秩序化、习俗化的空间形态,并且把各个时代的工巧匠心 凝聚其中,以至在古典美学里被看作造型艺术之首。建筑由此而成了 保

  地理气候与建筑 建筑,最初不过是庇护人类活动的掩体。随着人类文明的演进, 建筑呈现为秩序化、习俗化的空间形态,并且把各个时代的工巧匠心 凝聚其中,以至在古典美学里被看作造型艺术之首。建筑由此而成了 保存文化史迹最完整的载体。因此,回顾一种文明演化的历程,离不 开考察它的空间形态及其生成秩序。 而只有通过对整个建筑体系的认 知和把握,方能够达到这样的目的。总所周知,某一地域建筑的特征 与该地方的气候、地形和文化是紧密相连的,可以说建筑是人类适 应自然气候环境更替的产物 , 建筑风格的千差万别是地理环境 复杂多样的结果 , 其中气候条件是影响建筑风格的重要因素之 一。对建筑而言,气候作为重要的环境因素, 直接刺激了居住“遮 蔽所”的产生 。 自然地理环境是指一定社会所处的地理位置以及与 此相联系的各种自然条件的总和。从建筑学的角度可把自 然地理环境因素分为两大类,即自然地理景观因素与气候 因素,自然地理景观是指地理环境的自然形态因素———地 形、地貌等在性质上与其他区域有区别的地球表面的区域 景观,气候因素是指日照、风速、降雨、降雪、气温、湿度 等气象因素。这些气候因素与人体健康的关系 极为密切 ,气候 的变化会直接影响到人们的感觉、 心理和生理活动。人类对气 候的反应最明显也最直接的表现就是在自身的居住上 , 不同地 区的人往往会根据居住地环境的不同建造出适合当地气候的房 屋。气候因素直接影响建筑的功能、形式、维护结构等。 第一,降雨降雪量对建筑的影响。降雨多和降雪量大的地区, 房顶坡度普遍很大,以加快泻水和减少屋顶积雪。中欧和北欧山区的 中世纪尖顶民居就是因为这里冬季降雪量大, 为了减轻积雪的重量和 压力所致。我国云南傣族、拉祜族、佤族、景颇族的竹楼,颇具特色。 这里属热带季风气候,炎热潮湿,竹楼多采用歇山式屋顶,坡度陡, 达 45°~50°;下部架空以利通风隔潮,室内设有火塘以驱风湿。 这种高架式建筑在柬埔寨的金边湖周围、 越南湄公河三角洲等地亦有 分布。我国东南沿海厦门、汕头一带以及台湾的骑楼往往从二楼起向 街心方向延伸到人行道上,既利于行人避雨,又能遮阳。湘、桂、黔 交界地区侗族的风雨桥、廊桥亦是如此。降雨少的地区,屋面一般较 平,建筑材料也不是很讲究,屋面极少用瓦,有些地方甚至无顶,如 撒哈拉地区。我国西北有些地方气候干旱,降水很少,屋面平缓,一 般只是在椽子上铺上织就的芦席、稻草或包谷秆,上抹泥浆一层,再 铺干土一层,最后用麦秸拌泥抹平就行了。宁夏虽然也用瓦,但却只 有仰瓦而无复瓦。这类房屋的防雨功能较差。如秘鲁首都利马气候炎 热干燥,房屋多为土质,屋顶用草甚至用纸箱覆盖,城市亦没有完善 的排水设施。降水量和降水强度关系到屋面、地面和地下排水系统的 设计; 另外, 雨水通过墙壁上的缝隙向室内渗透时导致墙体内部发潮, 从而降低热工性能;会使屋面油毡鼓泡、变形、裂缝,造成渗漏,会 使墙面出现斑迹, 影响美观, 甚至使面层剥落的损坏。 降雨多的地区, 房顶坡度普遍很大,以加快泻水。降雨少的地区,屋面一般较平,建 筑材料也不是很讲究,屋面极少用瓦,有些地方甚至无顶。降水多的 地方,植被繁盛,建筑材料多为竹木;降水少的地方,植被稀疏,建 筑多用土石;降雪量大的地方,雪甚至也是建筑材料,如爱斯基摩人 的雪屋。 第二,温度对建筑的影响。温高的地方,往往墙壁较薄,房间 也较大,反之则墙壁较厚,房间较小。通过调查西欧各地的墙壁厚度 发现,英国南部、荷兰、比利时墙壁厚度平均为 23 厘米;德国西部、 德国东部 38 厘米;波兰、立陶宛 50 厘米;俄罗斯则超过 63 厘米, 也就是愈靠海,墙壁愈薄,反之墙壁愈厚。这是因为欧洲西部受强大 的北大西洋暖流影响,冬季气温在 0℃以上,而愈往东则气温愈低, 莫斯科最低气温达-42℃。我国西北阿勒泰地区冬季漫长严寒,这里 房子外观看上去很大,可房间却很紧凑,原来这种房屋的墙壁厚达 83 厘米,香港最快开奖现场直播,有的人家还在墙壁里填满干畜粪,长期慢燃,用以取暖。 有些地方为了抵御寒冷,将房子建成半地穴式,我国东北古代肃慎人 就住这种房子,赫哲族人一直到解放前还住着地窨子。一些气温高的 地方,也选择了这种类型的地窨子,如我国吐鲁番几乎家家户户都有 一间半地下室,是用来暑季纳凉的,据测量在土墙厚度 80 厘米的房 屋内的温度如果为 38℃,那么半地下室里的温度只有 26℃左右。我 国陕北窑洞兼有冬暖夏凉的功能,夏天由于窑洞深埋地下,泥土是热 的不良导体,灼热阳光不能直接照射里面,洞外如果 38℃,洞里则 只有 25℃,晚上还要盖棉被才能睡觉;冬天却又起到了保温御寒的 作用,朝南的窗户又可以使阳光盈满室内。气温高的地方,往往将房 屋隐于林木之中,据估计夏天绿地比非绿地要低 4℃左右,在阳光照 射下建筑物只能吸收 10%的热量,而树林却能吸收 50%的热量。我国 云南省元阳县境内有一种特殊的房顶—水顶, 平平的屋顶上又多了一 汪水面,屋外阳光热辣,屋里却十分荫凉. 第三, 光照对建筑的影响。 室内光照能杀死细菌或抑制细菌发育, 满足人体生理需要,改善居室微小气候。北半球中纬地区,冬季室内 只要有 3 个小时光照, 就可以杀死大部分细菌。 因此从采光方面考虑, 房屋建筑需注重三个方面:①采光面积,②房间间距,③朝向。气温 高的地方,往往窗户较小或出檐深远以避免阳光直射。吐鲁番地区的 房屋窗户很小,既可以避免灼热的阳光,又可以防止风沙侵袭。傣族 民居出檐深远,一个目的是为了避雨,正所谓“吐水疾而溜远”,另 一个目的是遮阳。有些地方还在屋顶上做文章,如我国西北一些地区 “房屋覆以白垩”以反射烈日,降低室温。气温低的地方,窗户一般 较大, 以充分接收太阳辐射, 但窗户往往是双层的, 以避免寒气侵袭, 如我国东北地区。 宁夏的 “房屋一面盖” 也是为了充分利用太阳辐射。 日本西海岸降雪量大,窗户被雪掩盖,因此常常还在屋顶上伸出一个 个“脖子式”高窗,以弥补室内光照不足的状况。房屋之间的间距是 有讲究的,尤其是城市中住宅楼建设更要注意。楼间距至少应从满足 底楼的光照考虑。光照也是影响房屋朝向的因素之一。北半球中高纬 地区房屋多座北朝南,南半球中高纬地区则多座南朝北,赤道地区房 屋朝向比较杂乱,这与太阳直射点的南北移动有关。 第四, 风对建筑的影响。 风也是影响建筑物风格的重要因素之一, 防风是房屋的一大功能,日本太平洋沿岸的一些渔村,房屋建好后一 般用鱼网罩住或用大石块压住;我国台湾兰屿岛,距台风策源地近, 台风强度大,破坏性极强,因此岛上居民雅美族人创造性地营造了一 种“地窖式”民居。房屋一般位于地面以下 1.5 米~2 米处,屋顶用 茅草覆盖,条件好的用铁皮,仅高出地面 0.5 米左右,迎风坡缓,背 风坡陡,室内配有火堂以弥补阴暗潮湿的缺点,还在地面上建凉亭备 纳凉之用。我国冬季屡屡有多为西北风的寒潮侵袭,避风就是为了避 寒,因此朝北的一面墙往往不开窗户,院落布局非常紧凑,门也开在 东南角,如北京四合院。风还会影响房屋朝向和街道走向。在山区和 海滨地区,房屋多面向海风和山谷风。大理位于苍山洱海之间,夏季 吹西南风,冬春季节吹西风即下关风,下关风风速大,平均为 4.2 米 /秒,最大可达 10 级,因此这里的房屋座西朝东,成为我国民居建筑 中的一道独特风景。城市街道走向如果正对风向,风在街道上空受到 挤压,风力加大,成为风口,因此街道走向最好与当地盛行风向之间 有个夹角。在一些炎热潮湿的地方,通风降温成为房屋居住的主要问 题,如西萨摩亚、瑙鲁、所罗门群岛等地区,房屋没有墙。现代住宅 建筑比较讲究营造“穿堂风”,用来通风避暑。 第五,南北差异对建筑的影响。由于北方降水较少,北方建筑 屋顶比较平坦, 有利于白天晒东西。 屋体比较厚实, 有利于冬天保暖。 而南方由于一年到头降水较多,所以屋顶成倾斜状,有利于雨水的排 泄,还比较容易通风散热。 气候条件是复杂而多变的。在中国 ,气候变化总体上受西太 平洋暖湿气流和蒙古 - 西伯利亚高原 冷空气的影响 ,西部和北 部地区为典型的大陆气候 ,夏季炎热少雨 ,冬季寒冷干燥 ;而东 部和南部地区则 是明显的海洋气候 ,夏季湿润多雨 ,冬季温暖 潮湿。同时 ,由于中国地域广阔 ,山地、 林地、 沙漠、 高原、 草 原、 丘陵等各种地形俱全 ,因此区域性气候也呈现出多种多 样 ,而气候对居住环境的影响又是长期存在的。由于地理纬度、 地势等条件的不同,各地气候相差悬殊。因此针对不同的气候条 件,各地建筑的节能设计都有对应不同的做法。炎热地区的建筑 需要遮阳、隔热和通风,以防室内过热;寒冷地区的建筑则要防 寒和保温,让更多地阳光进入室内。将中国划分为了 7 个主气候 区,20 个子气候区,对各个子气候区的建筑设计提出了不同的 要求。 分区代号 Ⅰ Ⅰ A Ⅰ B Ⅰ C Ⅰ D 分区名称 严寒地区 气候主要指标 1 月平均气温≤-10℃ 7 月平均气温≤25℃ 7 月平均相对湿度≥5 0% 建筑基本要求 1、建筑物必须满足冬季保温、 防寒、防冻等要求 2、Ⅰ A、Ⅰ B 区应防止冻土、 积雪对建筑物的危害 3、Ⅰ B、Ⅰ C、Ⅰ D 区西部,建 筑物应防冰雹、防风沙 Ⅱ Ⅱ A Ⅱ B 寒冷地区 1 月平均气温-10~0℃ 7 月平均气温 18~28℃ 1、 建筑物应满足冬季保温、 防 寒、防冻等要求,夏季部分地 区应兼顾防热 2、 Ⅱ A 区建筑物应防热、 防潮、 防暴风雨、沿海地带应防盐雾 侵蚀 Ⅲ Ⅲ A Ⅲ B Ⅲ C 夏热冬冷地区 1 月平均气温 0~10℃ 7 月平均气温 25~30℃ 1、建筑物必须满足夏季防热、 遮阳、通风降温要求,冬季应 兼顾防寒 2、 建筑物应防雨、 防潮、 防洪、 防雷电 3、Ⅲ A 区应防台风、暴雨袭击 及盐雾侵蚀 Ⅳ Ⅳ A Ⅳ B 夏热冬暖地区 1 月平均气温10℃ 7 月平均气温 25~29℃ 1、建筑物必须满足夏季防热、 遮阳、通风、防雨要求 2、建筑物应防暴雨、防潮、防 洪、防雷电 3、Ⅳ A 应防台风暴雨袭击及盐 雾侵蚀 Ⅴ Ⅴ A Ⅴ B 温和地区 1 月平均气温 0~13℃ 7 月平均气温 18~25℃ 1、 建筑物应满足防雨和通风要 求 2、Ⅴ A 区建筑物应注意防寒, Ⅴ B 区建筑物应特别注意防雷 电 Ⅵ Ⅵ A Ⅵ B Ⅵ A 严寒地区 1 月平均气温 0 ~ -22℃ 7 月平均气温18℃ 建筑热工设计应符合严寒和寒 冷地区相关要求 寒冷地区 严寒地区 1 月平均气温-5~ -20℃ 7 月平均气温≥18℃ 7 月平均相对湿度5 寒冷地区 0% 建筑热工设计应符合严寒和寒 冷地区相关要求 Ⅶ Ⅶ A Ⅶ B Ⅶ C Ⅶ A 自然环境的多种多样,气候条件的复杂而多变,逐步形成了 各地不同的民居建筑形式。四合院是北京地区的传统住宅,北京 地区属暖温带、 半湿润大陆性季风气候, 冬寒少雪, 春旱多风沙, 因此,住宅设计注重保温防寒避风沙,外围砌砖墙,整个院落被 房屋与墙垣包围,硬山式屋顶,墙壁和屋顶都比较厚实,庭院方 正,利于冬季多纳阳光,东北气候寒冷,院子更加宽大。北京以 南夏季西晒严重, 院子变成南北窄长。 西北风沙很大, 院墙加高。 宁夏地处西北远离海洋,降水少、温差大,气候严寒,大陆性气 候特征明显,冬春干旱多风沙,盛行偏北风,故住宅一般不开北 窗。为保温防寒,采取厢房围院形式,且房屋紧凑,屋顶形式为 一面坡和两面坡并存。 陕北窑洞式住宅是黄土高原地区较为普遍 的民居形式,黄土高原区气候较干旱,且黄土质地均一,具有胶 结和直立性好的特性,土质疏松易于挖掘,而且具有冬暖夏凉的 优越性。中国西北部地区气候干燥少雨、冬季寒冷、木材较少等 自然状况,也为冬暖夏凉、十分经济、不需木材的窑洞,创造了 发展和延续的契机。 闽西南地区的客空人土楼是一种特殊农村住 宅。土楼外形有方、圆之别,酷似宠大碉堡,其外墙用土、石灰、 沙、糯米等夯实,厚 1 米,可达 5 层高;由外向内,屋顶层层下 跌,共三环,主体建筑居中心,十几家甚至几十家人共居一楼, 福建地处东南沿海地震带,气候暖热多雨,坚固的土楼既能防震 防潮又可保暖隔热。南方天井民居中的“天井’其实也是院落, 只是较小。中国南方炎热多雨而潮湿,人稠山多地窄,故重视防 晒通风,布局密集而多楼房。天井民居以横长方形天井为核心, 四面或左右后三面围以楼房,阳光射入较少。正房即堂屋前向天 井, 完全开敞, 狭高的天井起着拔风的作用。 各屋都向天井排水, 外围耸起马头山墙,可防火势蔓延。 气候是生态系统中的一个非常重要的因素 ,传统建筑与气候 的关系是十分密切的。建筑作为人类的庇护所,把人、建筑和环 境紧密地联系在一起,不论是作为主体的人还是作为客体的建筑 及其环境,都是整个生态系统的有机组成部分,它们相互协调共生, 表现出对特定环境的适应性。建筑师应秉承生态、整体的设计思 想,结合建筑场地的光热环境、地形地貌、植被绿化等自然条件 , 广泛吸收传统民居中的应对策略,因势利导使建筑融入自然,并与 建筑环境协同发展,使建筑的形式、布局与不同的时空联系起来, 并充分利用传统建筑的潜能,使其扬长避短,使设计朝着有利于建 筑使用舒适性的方向发展。这对于建筑形式的多样化,对建筑理 性传统的扬弃以及城市特色的创立和维护都具有积极的作用。

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