中国各地气候环境与建筑风格的关系

中国各地气候环境与建筑风格的关系气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态，时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量，通常由某一时期的平均值和离差值表征。气候的形成主要是由于热量的变化而引起的。由于热量与水分结合状况的差异或水分季节分配不同，或有巨大的山地、高原存在，有的同一个气候带内其内部气候仍有一定差异，可进一步划分若干气候类型。例如，大气环流条件不同，同是亚热带气候带，亚欧大陆的东岸是季风气候类型，西岸是地中海气候类型。气候的类型有：热带雨林气候.热带草原气候.热带沙漠气候.热带季风气候.亚热带季风气候与亚热带季风湿润性气候.亚热带地中海气候.亚热带沙漠气候.亚热带草原气候.温带海洋性气候.温带大陆性气候.温带季风气候.温带阔叶林气候.温带草原气候.温带沙漠气候.亚寒带大陆性气候.极地苔原气候.极地冰原气候.高山高原气候。建筑是人类为了抵御自然气候的不利影响而建造的“遮蔽所”，遮风避雨.防暑避寒，使室内的微气候适合人类生存。地方所在的气候区.纬度以及地形地貌共同作用导致不同的温度.湿度.光和风的组成形成各具特色的地方性气候，为建筑设计提供了依据。气候作用于建筑分三个层次：1.气候因素直接影响建筑。2.气候与其它相关因素共同影响建筑。3.气候间接影响到建筑本身。全国各地区巨大的气候差异，在现代人工技术尚未出现的时代，在现在还未能采用这些技术的地区，造成了建筑的巨大的地区差异，建筑具有明显的气候特征。在我国，根据气候条件的不同，将建筑分为七个不同的区域：第Ⅰ建筑气候：该区冬季漫长严寒,夏季短促凉爽;西部偏于干燥,东部偏于湿润;气温年较差很大;冰冻期长,冻土深,积雪厚;太阳辐射量大,日照丰富;冬半年多大风。区气候对建筑的基本要求：(1)必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求，可不考虑夏季的防热。本区冬季气候严寒且持续时间长，按候平均气温＜10℃为冬季计算，则冬季长达6个月以上，为保证建筑室内基本的热环境质量和节约采暖能耗，建筑设计和施工必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求。夏季短促爽，按候平均气温高于或等于22℃为夏季，在松辽平原只有2个月的夏天，但7月平均气温也低于25℃，故可不考虑夏季的防热。(2)总体规划、单体设计和构造设计应使建筑满足冬季日照和防御寒风的要求。(3)为了减少建筑物的采暖能耗，确保室内热环境质量，建筑物应尽量减少外露面积，并应加强房屋的密闭性，防止冷风渗透耗热。(4)合理利用太阳能等节能措施。本区太阳能资源丰富，冬季日照率偏高，但本区大多处在北纬40。以北，太阳高度角较小，日照间距要比纬度低的南方地区大，因此，在居住区及城市道路规划时要充分分析各种因素，做到合理利于太阳能。(5)建筑结构设计应考虑气温年较差大及大风的不利影响。(6)(6)屋面构造应考虑积雪及冻融危害。(7)建筑施工应考虑冬季漫长严寒的特点，采取相应的防寒措施。h区和Is区还应着重考虑冻土对建筑物地(8)I基基础和地下管道的影响土融化塌陷及冻胀的危害。防止冻(9)ls区、Ic区和Io区的西部，建筑物还应注意防冰雹和风沙的破坏作用。例如我国的东北地区冬季漫长而严寒，夏季短暂而清凉。冬寒是居住条件的主要矛盾，设计着重于采暖.防寒；因此建筑基地应选在能充分吸收阳光的地方，所以在东北地区房屋具紧凑密闭的程度较高.窗门相对较窄小的特点。第Ⅱ建筑气候区：该区冬季较长且寒冷干燥,平原地区夏季较炎热湿润,高原地区夏季较凉爽,降水量相对集中;气温年较差较大,日照较丰富;春,秋季短促,气温变化剧烈;春季雨雪稀少,多大风风沙天气,夏秋多冰雹和雷暴。例如华北地区不及东北严寒，但仍有来自北方的寒潮大风，气温较低，特别是春季多风沙所以华北地区的建筑设计较着重保湿和避风沙，住房布局通常坐南朝北，以避风向阳。北京的“四合院“是典型的代表。第Ⅲ建筑气候区：该区大部分地区夏季闷热,冬季湿冷,气温日较差小;年降水量大;日照偏少;春末夏初为长江中下游地区的梅雨期,多阴雨天气,常有大雨和暴雨出现;沿海及长江中下游地区夏秋常受热带风暴和台风袭击,易有暴雨大风天气，例如中国长江以南地区属亚热带季风气候，冬季稍冷，而夏季漫长，雨较多，湿度较大，风较小，闷热异常。因此，长江以南地区的建筑需要通风.防潮.隔热等功能。一般朝向为南偏东15°左右，这样既可遮阳又可以迎着夏季东南风。第IV建筑气候区：该区长夏无冬,温高湿重,气温年较差和日较差均小;雨量丰沛,多热带风暴和台风袭击,易有大风暴雨天气;太阳高度角大,日照较小,太阳辐射强烈。例如我国的华南地区属于热带，亚热带季风气候，一年之内炎热，降水充沛，夏秋多台风。尘世的楼房多建有楼台，走廊力求高大.宽敞和通风。以解决炎夏的闷热气候。房顶设计多为人字形，又虑水和不易积水的功能。与这种气候环境相适应的建筑，典型的要算是街道两旁的人行廊。第Ⅴ建筑气候区：该区立体气候特征明显,大部分地区冬温夏凉,干湿季分明;常年有雷暴,多雾,气温的年较差偏小,日较差偏大,日照较少,太阳辐射强烈,部分地区冬季气温偏低。第Ⅵ建筑气候区：该区长冬无夏,气候寒冷干燥,南部气温较高,降水较多,比较湿润;气温年较差小而日较差大;气压偏低,空气稀薄,透明度高;日照丰富,太阳辐射强烈;冬季多西南大风;冻土深,积雪较厚,气候垂直变化明显;第Ⅶ建筑气候区：该区大部分地区冬季漫长严寒,南疆盆地冬季寒冷;大部分地区夏季干热,吐鲁番盆地酷热,山地较凉;气温年较差和日较差均大;大部分地区雨量稀少,气候干燥,风沙大;部分地区冻土较深,山地积雪较厚;日照丰富,太阳辐射强烈。地形和气候是地域主义建筑的本源，尤其是原生地域建筑，很大程度就是受到地形和气候的影响而形成的。建筑适应地形和气候对于实现可持续发展这一目标是意义非凡的，例如欧洲西部是温带海洋性气候，这个气候的特点就是全年温暖湿润，气温年较差和日较差都比较小，所以西欧房屋建筑的墙壁一般比东欧或欧洲内陆地区的房屋墙壁要薄一些，因为它不用太多的考虑墙壁的隔热和保温效果。印度建筑师查尔斯·柯里亚所有的作品都特别重视当地的气候条件，提出形式追随气候的设计理论。他设计的干城章嘉公寓为一幢高层建筑，将阳台、卫生间、厨房和用人房等各种辅助空间沿外墙布置，使用辅助空间作为隔热体，同时注意自然通风，降低内部主要空间的温度。杨经文的“生物气候地方主义”建筑则是借鉴马来西亚传统营造方式中的许多做法，如骑楼、平台、双层墙体、通风屋面等，但是完全不采用传统的材料或形式，是建立在新材料、新技术基础上的全新建筑。影响气候的因素很多，例如降雨和降雪.气温.光照以及风等。此类因素也直接或间接影响着建筑物的特征。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，1925年3月因厄尔尼诺现象影响突降暴雨，结果洪水中土墙酥软，房屋倒塌，道路冲毁。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。我国东北鄂伦春人冬季外出狩猎时也常挖雪屋作为临时休息场所。气温高的地方，往往墙壁较薄，房间也较大，反之则墙壁较厚，房间较小。曾有人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℃。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。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。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，有些地方还将防风作为头等大事，尤其是在台风肆虐的地区。最后，值得一提的是，就某种建筑物风格形成而言，它的功能是多方面的，兼有避雨、遮阳、防风、纳凉等多种功能，同时也是多种因素综合作用的结果，不能牵强地认为是单一作用造成的。如下是一些介绍。安徽的民宅建筑：徽派建筑主要密集的分布在江南地区，具有代表性城市包括扬州、杭州、金华、景德镇等。徽派建筑的主要特点是白墙黑瓦，高墙深宅，墙上设有瓦檐。这些建筑主要是民居，一般占地面积不大，白墙黑瓦是江南建筑色彩上的主要特点，墙上设有瓦檐时有江南的气候特点决定的，江南地区常年阴雨连绵，为了防止雨水顺墙留下形成痕迹而影响白色墙面的美观，给墙头带上了如屋顶一般的小小帽子，让雨水顺着瓦片留下，而不会弄脏墙面①，这一非常实用的设计如今成为了徽派建筑最显著的特点。而高墙深宅则是由于家族聚居的地域传统决定的。可能黑白的色彩会让人觉得单调乏味，但是我认为这种色彩的搭配是有美学的原理作支撑的。我们知道江南的气候是多雨的，常年阴雨霏霏。而徽派建筑的外部非常简洁，四面都是白色的墙壁，多不开窗，屋顶用黑瓦，整体风格淡雅②，在青山绿水的环绕下；在这种烟波浩淼的风景中，粉墙黛瓦的黑白二色最能恰如其分的表现出江南的闲适、安静，灰色的阴霾的天空在黑白二色的强烈的对比下，也显得不再压抑，而是与黑白二色一起，创造出一种如水墨画般“暮霭沉沉楚天阔”的意境。试想如果皇城红墙黄瓦的鲜艳色彩在江南烟幕中若隐若现，首先破坏了其本身鲜艳色彩的视觉冲击力不说，也不能与环境很好地协调，反而在这种缓和、安静的气氛中显得突兀、刺目，不能给人以美感。因此江南建筑的色彩是很好的来自环境中、融入环境去的例证。其次，徽派建筑的一大特点——墙檐也是受多雨的气象条件影响而形成的结构特征，这也是环境影响了建筑风格的一个体现。北京紫禁城：可以说北京的紫禁城的色彩并不是主要受气候影响而形成的，而是受宗教、和君王专治制度等传统文化因素决定的，其迎合了北方通常的晴朗干燥的气候，红黄两色与蓝天凑成了色彩学上的三原色，给人以非常强烈的色彩感与视觉冲击，这正是其色彩与环境相协调的体现。同时，其外在形态上也仍然体现着受气候环境影响的痕迹。和上文提到的徽派建筑不同，紫禁城的房屋屋檐很陡峭，高度甚至超过了屋墙的高度，占到了建筑总高度的一半以上。这一方面是为了展现皇城恢宏的气势，另一方面是因为北方冬季的降雪会积在较平缓的屋顶上，将仅靠栋梁结支撑的大厅压垮，所以不得不采用陡峭的屋顶。为了视觉上的美观，使屋檐的四角向上挑起，从而展现出一种力量美。这种外在的结构特点，最初的初衷正是为了使建筑在大雪气候中能够屹立不倒而设计的，