建筑气候
建筑气候是研究气候对建筑的影响及建筑物气候效应的科学。
1、简介
建筑气候(buildingclimate)是研究气候对建筑的影响及建筑物气候效应的科学。
2、定义
建筑有保护室内免受风、雨、冷、热侵袭的作用,从而提供一个气候舒适时居室。它要求坚固,以抗御大风、大雪,并有良好的通风、采光、隔热、隔声等条件,这些都和气候有关,而须计算气候的影响。故气候学广泛地应用于建筑物位置、设计和材料的选择。城市规划涉及到风向、风速、温度层结和大气扩散理论;建筑结构主要考虑风压、风振、近地层风的变化以及雪压、冰压(裹冰压)和温度压;采暖、通风和空调等设施则应根据太阳辐射、气温、湿度、风速等资料进行设计;地基基础以地温、冻土为依据;建筑施工也要考虑大风、降水强度、极端最高最低气温等,以保证施工安全及施工质量。许多世纪以来,人们在不同气候环境中生活,为了适应各种气候条件,创造了各种不同特色的建筑物。如寒带和温带,房屋有明显的防寒保暖特点,街道走向多正东正西,以提高阳光的利用率;积雪大的地区(为北欧),顶坡度大于(或等于)60°,以减少积雪的压力;热带和亚热带,房屋有阳台凹廊,高敞开朗,利于通风降温,出檐深以防雨水吹入到室内;我国东南沿海的村镇,街道走向多为东南朝向,以适应夏季来自海洋的盛行风向,而求得凉爽。随着现代建筑科学技术的发展,已广泛采用模型法和作用过程的物理分析法,在实验和理论分析的基础上计算所需要的气候指标值,能够精确设计出在各种气候条件下具有各种良好的室内小气候的建筑。反过来,建筑环境在很大程度上能够干扰各种气候因子的作用,所以在建筑设计时也要考虑到建筑物对当地气候的影响。由于建筑群的影响,城市温度可比郊区高1°左右,形成所谓的城市热岛,而热岛又引起城市风。对风的影响也很大,甚至每一座大楼的两侧均可造成强风(参见大楼风)。这些影响都应在规划和设计时考虑进去,以免造成日后难以纠正的错误。
3、成因
建筑气候区划是根据气候资料对全国所作的关于建筑工作标谁等项的区域划分。其目的是通过科学地分析各地建筑上有关气候的技术依据,使不同地区的建筑充分利用和适应气候条件,以做到因地制宜,体现适用、经济和美观的原则,进一步满足生产建设和人民生活的要求。通过建筑气候区划,明确建筑和气候间的科学联系,可以缩短设计周期,提高设计质量,降低工程造价,推广建筑标准化,从而提高建筑投资效果,加快建设速度。划分建筑气候分区的原则是,综合考虑和反映气候条件,以及与之有关的地理环境、人民生活习惯和民族特点等因素。我国1960年曾进行过全国建筑气候区划,将全国划分为七个建筑气候大区、廿六个类型区和二个类型特区。大区标志建筑气候有大的不同,一般是性质上的差异;类型区标志建筑气候上的小的不同,一般反映程度上的差异;类型特区标志某些独特的建筑气候条件,如夏季酷热,常年冻土。
4、危害
建筑物气象学是研究气象对建筑的影响以及建筑物气象效应的学科。建筑是人类为抗风、雨、寒、暑,创造供自己舒适生活的住所和良好的生产环境。所以,气象与建筑的关系极为密切,并很早就为人们所认识和运用。设计建筑物时,不仅要考虑各种气象因素的影响,还要考虑不合理的布局会引起空气污染加重的问题。因此,如何正确利用气象资料,保证建筑设计既安全、经济和实用,又有合理的布局,形成良好均气候效应,是建筑气象学的内容。具体内容有:(1)城市现划与气象。在建筑规划和设计时,不仅要考虑宏观气象条件的影响,如全年只有一个盛行风的地区.工业区应设在盛行风的下风方,居住区则在其上风方,以减少工业向大气排放的污染物对居民的影响。冬季风和夏季风风向相反的地区,居民区则应设在最小风频的下风方。另外也要考虑与局地环流有关的地方性气候特征的影响,如城市热岛和城市风问题。(2)建筑结构设计与气象。风压和雪压是建筑设计的侧向载荷与铅垂载荷的主要基本参数。取值偏大,会使工程造价过高,造成浪费;取值偏小,则建筑物的安全无保障,只有取值合理,才能既保证安全,又节约投资。(3)采暖、通风、空气调节、采光与气象。(4)地基、管道工程、筑建施工与气象。如决定地基基础和管道的埋置深度的因素之一,必须考虑冻土;建筑施工则要避开可能出现的不利天气时段。