不同地区建筑特征与气候条件的关系
2.1,光线对建筑物的影响
在受气候影响的建筑中,照明是一个需要考虑的重要因素。对于住宅室内日照标准一般是用日照时间和日照质量来衡量的。保证充足或最低日照时间是日照要求的最低标准。
中国位于北半球的温带。一般的居民楼总想夏天避光,冬天日照充足。我国一般民用住宅设计规范中,要求冬季至日全窗日照时间不小于1小时。只有保证日照时间和日照面积,才能充分发挥阳光中紫外线的杀菌作用。
由于建筑物的配置、间距或形状不同,日影的形状也不同。对于行列式或组团式建筑,为了得到充足的日照,南北方向相邻建筑之间的间距不应小于日照间距。
北半球中高纬度的房子朝南,南半球中高纬度的房子朝北。赤道地区的房屋朝向凌乱,与阳光直射点南北移动有关。气温高的地方,往往窗户较小或者屋檐较远,以避免阳光直射。埃及的房子墙壁厚,窗户小,既能躲避烈日,又能防止风沙侵袭。气温较低的地方,窗户一般较大,以充分接收阳光,提高室内温度。但它的窗户往往是双层的,这样可以避寒,保持室温。
2.2、温度对建筑的影响。
由于世界各地的气候条件不同,各地的气温也不同。南北极附近气候寒冷,赤道附近气候炎热,所以有不同的建筑。这些建筑的特点主要表现在墙体的厚度和房屋选址上。温度高的地方,往往墙壁较薄,房间较大,有利于加速屋内空气流通,降低室内温度;相反,墙壁更厚,房间更小以保暖。据发现,英国南部、荷兰和比利时的平均墙壁厚度为23厘米,德国为38厘米,波兰和立陶宛为50厘米,俄罗斯超过63厘米。这也说明温度越高,壁越薄;反之,壁越厚。
有些地方为了御寒,把房子埋在土里,比如中国陕北的窑洞,埋在地下的土是热的不良导体,夏天烈日无法直射里面,冬天却起到保暖御寒的作用,朝南的窗户可以让阳光充满室内。既节约了建筑材料,又充分保留了屋内的热量。一些气温高的地方也选择了这种类型的建筑风格,比如沙漠地区的住宅。。
2.3、风对建筑物的影响
风在环境的水平衡和气体交换中起着非常重要的作用。在南方炎热地区,争取良好的自然通风是选择建筑朝向的重要因素之一。建筑的朝向应尽可能布置在与夏季主导风向的入射角小于450°的方向,以便室内获得更多的对流风。但当建筑整体布局具有决定性时,应避免建筑正面对夏季主导风(即与主导风的入射角为00°)。在多风多沙地区,建筑朝向应避免朝向沙尘暴季节的主导风向,建筑纵轴应与沙尘暴季节的主导风向平行。这样既能保持室内卫生条件,又能大面积减少沙尘暴的侵袭。在有台风、飓风等灾害天气的地区,房屋多为低矮平坦,外观简单,尖顶等突出部位少,迎风部位少,以减少强风对建筑物的影响。我国北方冬季寒潮频繁(西北风),避风就是为了避寒。所以朝北的墙往往不开窗,庭院布局很紧凑,门也开在东南角。
中国云南大理位于苍山湖和洱海之间,夏季吹西南风,冬春季吹下关风,下关风风速较高。所以这里的房子都是东西向的,这也成为了中国民居建筑中一道独特的风景。
在一些炎热和潮湿的地方,通风和降温成为建造房屋的主要问题。在这些地区,房子没有墙。现代建筑更注重为通风和夏季创造“直通流”。
2.4、降水对建筑物的影响
降水主要影响建筑地址的选择和建筑屋顶的不同处理。所以在建房的时候,要避开容易积水,容易被水冲走的地方,比如山谷等地方。所以建筑物的位置一般都在地势高、排水容易的地方,比如山脊、山后。在强降雨降雪地区,屋顶坡度一般都很大,可以加快排水速度,减少屋顶积雪。为了减轻雪的重量和压力,减少冰雪对房屋的损害,中欧和北欧山区的许多中世纪房屋都设计成尖顶风格,因为这里冬季时间长,降雪量大。中国云南傣族的竹楼很有特色。
降水多的地方,植被茂盛,建筑材料多为竹木;降水少的地方,植被稀疏,建筑用土石方;在降雪量大的地方,雪甚至是建筑材料,比如爱斯基摩人的冰屋。
2.5、湿度对建筑物的影响
相对湿度降低了很多建筑材料受潮后的隔热性能,对于冷库等建筑来说更为重要。湿度过高,会明显降低材料的机械强度,产生破坏性变形,有机材料会腐烂,从而降低质量和耐久性。潮湿的材料容易滋生霉菌,一旦在空气和物品中传播,会危害人的健康,促进物品变质。
3.中国不同地区建筑特征与气候的关系。
中国幅员辽阔,地形复杂。由于纬度、地形、地理条件不同,气候差异很大,不同的气候对住宅建设提出了不同的要求。我认为气候分为五个区:严寒区、寒冷区、夏热冬冷区、夏热冬暖区和温和区。
3.1,严寒地区
为了适应寒冷的气候,墙壁或其他围护结构一定要厚,窗户尽量小,房屋要有尖顶和陡坡,家里一般要有火炕。
典型的建筑是东北民居和蒙古包。
●东北民居的风格一般都是坐北朝南的土坯房,三间独立屋最为常见。窗户通常又平又宽,由木头制成,相对较小。窗棂是用小木块做的,然后贴上足够的纸。这种窗户的缺点是采光效果极差。后来就算有了玻璃也不行了。主要是窗户太小,但也有保温性好的优点,对于冬季漫长的东北来说至关重要。生存永远高于一切。房子都是用泥土和茅草混合而成的。屋顶用茅草覆盖,墙壁特别厚,主要用来保暖。
●蒙古包的样式一般是顶圈尖,中间宽圆。草原上的风沙和积雪经过蒙古包的缓冲后,会在身后适当的距离形成一个月牙形的缓坡。这是因为蒙古包没有菱角,光滑平整,呈流线型。蒙古包还能承受草原上的大雨,这归功于它的形态结构。在雨季,蒙古包的木支撑要相对“陡峭”,再盖上顶毡,雨雪就很难侵入。袋子的顶部是圆形的,所以雨水只能从顶部的毛毡流走。
冬天,毛毡包外面加厚,里面扎一层毛毡,防风性能好。
蒙古蒙古包冬暖夏凉。因为是球体,通体白色,反光效果好。背面还可以开风窗,毛毡边缘可以掀起。
3.2、寒冷地区
冬天长时间寒冷,需要供暖。传统房屋一般采用炕或其他取暖设备取暖,其次是通风防雨。
典型建筑有北京四合院和陕北窑洞。
●北京四合院:集采暖、采光、通风、排水于一体。
一般四合院都是按照东西走向的胡同坐北朝南。基本形状是北室(正室)、南室(倒室)和东西室,四面隔开,再用高墙围起来,形成四合一,开一扇门。一般房间总数为北屋3间,前屋5间,东屋3间,西屋3间,南屋4间,17间,带门洞,挂花门。院子中间有个院子,很宽敞。庭院里种着花草树木,鱼缸里养着金鱼。它是庭院布局的中心,也是人们散步、采光、通风、纳凉、休息、做家务的地方。
窗户和槛墙嵌入上槛(无下槛)和左右立柱之间的大框架。上窗框可以被支撑,而下窗框通常是固定的。冬天常用韩文纸或玻璃纸贴窗户,内明外暗,既能防止寒气入侵,又能保持室内光线充足。夏天用窗纱或冷布贴窗户。这是北京南部各县用木头织成的窗纱。它看起来像布而不是布,可以提供通风,缓解室内热量。冷布外面加一张纸,白天卷起来,晚上放下,所以又叫“卷窗”。有的人用上支下支的窗户。
四合院生活用水的排放多以渗坑的形式,俗称“渗井”、“渗沟”。四合院一般没有厕所,厕所多设在胡同里,称为“官舍”。
●陕北窑洞:人们利用黄土的特性做窑洞,建房间,称为土洞。窗户分两种,一种是1平米左右的小方窗;另一种是3-4平米左右的圆窗,特点是冬暖夏凉。窑洞通常建在山腰或山脚下阳光充足的地方。窑洞上方的空地上种植了许多树木和花卉。山洞防火隔音,冬暖夏凉,省地省力。
陕北的窑洞就是这种根据山势挖的拱形窑洞。由于黄土本身具有直立不倒的性质,拱顶的承载力优于平顶,窑洞一般采用拱顶来保证其稳定性。陕北以黄土高原土层厚、地下水位低为特点,挖窑洞做民居具有冬暖夏凉的优势。为采光设置高窗。
3.3、夏热冬冷
墙很薄。在夏天,这个特点有利于房子的散热。虽然房子白天温度上升较快,但设计是为了晚上尽快降低室内温度,所以温度过高的问题主要靠白天通风来解决。
这所房子整体朝南,确切地说,是东南面。房间很大,布局具有大厅的特点。南面一般有几个窗户,而且特别大。后面的房间一般在西面和东面都有窗户。这主要是以通风为主,夏天热,墙壁薄,所以要靠通风把室内的热量散掉。
传统的房子一般都有斜屋顶和瓦片;首先大部分的房子都配有檐沟或天沟外排水。
典型建筑是福建民居:闽西南客家土楼是一种特殊的农村民居。土楼呈方圆形,形似宠物碉堡。它的外墙用土、石灰、沙子、糯米压实,厚度为1米,可达5层。从外到内,屋顶一层一层往下掉,有三个环,主体建筑在中央;房间总数可达300多间,一楼住着十几户甚至几十户。福建是东南沿海的“山国”,山地丘陵占国土面积的80%以上。地形复杂,历史上土匪现象比较严重。中原汉族迁到这里后,为防盗匪而建土楼,同族数百人在此居住,故犹如堡垒中的土楼,防御功能突出。此外,福建地处东南沿海地震带,气候温暖多雨,实心土楼既能防震防潮,又能保温隔热。
3.4、夏热冬暖地区
建筑更注重散热和防潮,沿海地区的房屋一般都面朝大海,以增强房间的通风效果。由于气候湿热,为了便于通风,避热避雨,许多院落都设置了薄墙薄顶,有的还有宽大的门廊或宽敞的厅堂。
典型建筑为高山族民居:主要有五种:木屋、竹楼、茅屋、石屋、草顶地宫。
3.5.中度地区:立体气候特征明显。大部分地区冬湿夏凉,干湿季节分明。全年多雷雨,多雾,气温年变幅小,日变幅大,日照特别强,部分地区冬季气温低。
这个地区的建筑注重防雨、防潮和散热。维护结构薄而简单,通透性好,窗户多,房屋各层之间留有空间,可以防潮。
典型的建筑是云南傣族竹木建筑的“干栏”建筑,主要是为了防雨、防潮、防热,以获得干燥凉爽的居住条件。