建筑氣候
概述
建筑氣候(building climate)是研究氣候?qū)ㄖ挠绊懠敖ㄖ餁夂蛐?yīng)的科學(xué)。
建筑有保護室內(nèi)免受風(fēng)、雨、冷、熱侵襲的作用,從而提供一個氣候舒適時居室。它要求堅固,以抗御大風(fēng)、大雪,并有良好的通風(fēng)、采光、隔熱、隔聲等條件,這些都和氣候有關(guān),而須計算氣候的影響。故氣候?qū)W廣泛地應(yīng)用于建筑物位置、設(shè)計和材料的選擇。城市規(guī)劃涉及到風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)和大氣擴散理論;建筑結(jié)構(gòu)主要考慮風(fēng)壓、風(fēng)振、近地層風(fēng)的變化以及雪壓、冰壓(裹冰壓)和溫度壓;采暖、通風(fēng)和空調(diào)等設(shè)施則應(yīng)根據(jù)太陽輻射、氣溫、濕度、風(fēng)速等資料進行設(shè)計;地基基礎(chǔ)以地溫、凍土為依據(jù);建筑施工也要考慮大風(fēng)、降水強度、極端最高最低氣溫等,以保證施工安全及施工質(zhì)量。許多世紀(jì)以來,人們在不同氣候環(huán)境中生活,為了適應(yīng)各種氣候條件,創(chuàng)造了各種不同特色的建筑物。如寒帶和溫帶,房屋有明顯的防寒保暖特點,街道走向多正東正西,以提高陽光的利用率;積雪大的地區(qū)(為北歐),頂坡度大于(或等于)60°,以減少積雪的壓力;熱帶和亞熱帶,房屋有陽臺凹廊,高敞開朗,利于通風(fēng)降溫,出檐深以防雨水吹入到室內(nèi);我國東南沿海的村鎮(zhèn),街道走向多為東南朝向,以適應(yīng)夏季來自海洋的盛行風(fēng)向,而求得涼爽。隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已廣泛采用模型法和作用過程的物理分析法,在實驗和理論分析的基礎(chǔ)上計算所需要的氣候指標(biāo)值,能夠精確設(shè)計出在各種氣候條件下具有各種良好的室內(nèi)小氣候的建筑。反過來,建筑環(huán)境在很大程度上能夠干擾各種氣候因子的作用,所以在建筑設(shè)計時也要考慮到建筑物對當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊憽S捎诮ㄖ旱挠绊?,城市溫度可比郊區(qū)高1°左右,形成所謂的城市熱島,而熱島又引起城市風(fēng)。對風(fēng)的影響也很大,甚至每一座大樓的兩側(cè)均可造成強風(fēng)(參見大樓風(fēng))。這些影響都應(yīng)在規(guī)劃和設(shè)計時考慮進去,以免造成日后難以糾正的錯誤。
建筑氣候區(qū)劃
建筑氣候區(qū)劃是根據(jù)氣候資料對全國所作的關(guān)于建筑工作標(biāo)誰等項的區(qū)域劃分。其目的是通過科學(xué)地分析各地建筑上有關(guān)氣候的技術(shù)依據(jù),使不同地區(qū)的建筑充分利用和適應(yīng)氣候條件,以做到因地制宜,體現(xiàn)適用、經(jīng)濟和美觀的原則,進一步滿足生產(chǎn)建設(shè)和人民生活的要求。通過建筑氣候區(qū)劃,明確建筑和氣候間的科學(xué)聯(lián)系,可以縮短設(shè)計周期,提高設(shè)計質(zhì)量,降低工程造價,推廣建筑標(biāo)準(zhǔn)化,從而提高建筑投資效果,加快建設(shè)速度。劃分建筑氣候分區(qū)的原則是,綜合考慮和反映氣候條件,以及與之有關(guān)的地理環(huán)境、人民生活習(xí)慣和民族特點等因素。
我國1960年曾進行過全國建筑氣候區(qū)劃,將全國劃分為七個建筑氣候大區(qū)、廿六個類型區(qū)和二個類型特區(qū)。大區(qū)標(biāo)志建筑氣候有大的不同,一般是性質(zhì)上的差異;類型區(qū)標(biāo)志建筑氣候上的小的不同,一般反映程度上的差異;類型特區(qū)標(biāo)志某些獨特的建筑氣候條件,如夏季酷熱,常年凍土。
建筑氣象學(xué)
建筑物氣象學(xué)是研究氣象對建筑的影響以及建筑物氣象效應(yīng)的學(xué)科。建筑是人類為抗風(fēng)、雨、寒、暑,創(chuàng)造供自己舒適生活的住所和良好的生產(chǎn)環(huán)境。所以,氣象與建筑的關(guān)系極為密切,并很早就為人們所認(rèn)識和運用。設(shè)計建筑物時,不僅要考慮各種氣象因素的影響,還要考慮不合理的布局會引起空氣污染加重的問題。因此,如何正確利用氣象資料,保證建筑設(shè)計既安全、經(jīng)濟和實用,又有合理的布局,形成良好均氣候效應(yīng),是建筑氣象學(xué)的內(nèi)容。具體內(nèi)容有:(1)城市現(xiàn)劃與氣象。在建筑規(guī)劃和設(shè)計時,不僅要考慮宏觀氣象條件的影響,如全年只有一個盛行風(fēng)的地區(qū).工業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)在盛行風(fēng)的下風(fēng)方,居住區(qū)則在其上風(fēng)方,以減少工業(yè)向大氣排放的污染物對居民的影響。冬季風(fēng)和夏季風(fēng)風(fēng)向相反的地區(qū),居民區(qū)則應(yīng)設(shè)在最小風(fēng)頻的下風(fēng)方。另外也要考慮與局地環(huán)流有關(guān)的地方性氣候特征的影響,如城市熱島和城市風(fēng)問題。(2)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與氣象。風(fēng)壓和雪壓是建筑設(shè)計的側(cè)向載荷與鉛垂載荷的主要基本參數(shù)。取值偏大,會使工程造價過高,造成浪費;取值偏小,則建筑物的安全無保障,只有取值合理,才能既保證安全,又節(jié)約投資。(3)采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、采光與氣象。(4)地基、管道工程、筑建施工與氣象。如決定地基基礎(chǔ)和管道的埋置深度的因素之一,必須考慮凍土;建筑施工則要避開可能出現(xiàn)的不利天氣時段。
