气候和建筑有什么关系?

气象和建筑风格

建筑风格在某种程度上也和天气有关。南半球的建筑风格与北半球不同;欧洲与亚洲不同;南方和北方有显著的差异;东西方风格不同;大陆性气候和海洋性气候的建筑风格各有特色;热带、温带、寒带建筑风格也各具特色。

云南西双版纳的建筑

去过云南西双版纳的人,往往会被下面架空,上面居住的扁柱式建筑所吸引。这种房屋设计不仅与少数民族的生活方式有关,也是为了适应当地的气候。这里有着独特的“夏无酷暑,冬无严寒”的气候。室内外温差没有西北沙漠或内陆地面那么大。这种建筑的优点是可以明显避免毒气侵入卧室,防止蛇虫袭击住户。由于气候温和,栏杆楼底层可饲养牛、羊、猪等。这种建筑的主要特点是内外通风。室内的地板大多是竹子做的,连墙壁都是竹子做的。竹与竹之间空隙大,空气通风,住在屋里的人不闷,而且结构轻巧,造价低。

世代生活在西南边陲的人都知道,这里没有冬天,寒流从不来,所以在气候温和的西双版纳,不需要隔热防寒设备就可以实现通风。农村住房的另一个特点是,为了防止倾盆大雨,房屋往往建有裸露的屋顶和陡峭的边缘,以便雨水可以方便地流下来。在一些地方,房子有屋顶而没有椽子。它们被树干环绕,并覆盖上椰叶或棕榈叶,这样整个房子可以避免阳光直射,通风凉爽。当地居民称这种房子为“竹楼”。这种“竹楼”如果搬到北方,那就出丑了。为了抵御寒潮的不断干扰,北方的房屋特点是墙厚(一般半米厚)、楼低、面积小,屋内热量不易散失。

日本传统木屋的墙壁乍一看似乎与外界隔绝,其实都是缝隙,外界的空气可以直接进入屋内;热带潮湿气候地区的建筑以不漏雨、不闷热、不潮湿、不通风为基本原则;在欧洲和近东地区,为了克服忽冷忽热的自然环境,建造房屋首先考虑的是如何将房间与外部气象环境隔离开来,实现温暖舒适的室内天气气候环境。随着20世纪80年代人类生活水平的普遍提高,钢筋混凝土建筑和铝框架的建造和发展,上述建筑的结构风格也在相互结合,房屋墙壁的缝隙逐渐减少,趋于密封。利用冷暖空调设施,创造一个完全独立于外界的室内气候,向更加舒适宜人的方向变化。

照明和建筑

南方的光照强度和北方不同,所以房屋之间的距离和光照条件也因地而异。比如广东省的一些地方,房屋之间的距离很小,甚至有些房屋的屋檐几乎是相互接触的,距离只有1 ~ 2米。

为什么要这样建?有人认为它有明显的优势。首先,在屋顶下,夏天太阳晒不到,居民有一种凉爽的感觉。房子之间的缝隙很小,就像一个“天井”,起到了烟囱的作用。另外,还有很多房子的门窗,几乎是开着的。广东几乎家家户户都有“开厅”。室外的风经过客厅吹到“天井”时,沿着“烟囱”上升,形成良好的对流。所以这种建筑也达到了通风的目的。而在北方,无论冬夏,为了采光,院子必须大,屋与屋之间的间隔也要大,才能采光。如果间隔很小,阳光就会被遮住。尤其是冬天,太阳低,阳光斜,所以老北京四合院的设计要开阔很多,住宅可以得到充足的阳光,这是极其科学的。我国东北三省冬季持续半年以上,0℃以下低温约180天。这个地方夏天短,几乎没有暖气,所以房子外墙很厚,朝南的窗户很高,有夹胶玻璃,房间间距大。即使在冬季太阳高度较低的情况下,室内也能收集到足够的阳光。

西北的建筑不一样。在新疆吐鲁番,人们经常用土拱盖房子。这种泥保温性能好,泥壁厚。夏天,人们在土拱里乘凉而不觉得热。在炎热的夏天,人们习惯住在室外的葡萄架下或生土的洞穴里,直到10个月后才搬进屋里。河南、陕西、山西等地的人喜欢住窑洞,不是不会享受,而是这种窑洞最大的好处就是冬暖夏凉。为了适应当地冬天寒冷的天气,山洞用土质较好的黄土建造,里面有一个山洞——冬暖夏凉。因为用土造窑洞容易,价廉物美,很受百姓欢迎。但缺点是遇到高温雨天,洞穴不通风,容易潮湿。当地居民是有经验的,这种湿热天气很少发生,更别说长江中下游的黄梅雨了。光线充足的建筑可以提高室内温度,从而节约能源。例如,在瑞士有人估算过,如果建筑物在冬季能获得最好的太阳能光热,室内温度将提高65438±0℃,每年供暖将节省2500万瑞士法郎。

雪和建筑

白雪覆盖的北欧屋顶有陡峭的斜坡。

在多雪的北欧,屋顶坡度很陡。下雪天,雪不容易积在屋顶上。久而久之,这种尖塔陡坡式的建筑成为了一种美丽的形式并流传开来,以至于在炎热的南方也会出现陡坡式的建筑。但下到底层后,这样的设计是为了避免大雪对房屋的伤害。

风和建筑

设计沿海的房子,首先要考虑风。以靠近海岸的上海为例,一般建筑都是寺庙的屋顶。这种屋顶抗风性能好,可以降低风压。与四个方向都有斜面的屋顶相比,迎风面更小,风会沿着斜面滑动,降低压力。风压又称风荷载,是建筑物承受的主要自然荷载之一,对1 ~ 6层居民的房屋影响不大。用1 ~ 2砖砌墙可以抗风。然而,风压问题与工程设计的安全性和经济效益密切相关。

设计高烟囱时,必须考虑风的影响。高烟囱受两种力的影响。一个是垂直向下的重力,可以用砖的数量和砖的重量来计算。根据这个原理,如果要计算风推力对烟囱的影响,首先要根据当地最大风力来设计烟囱是砖结构还是钢筋混凝土结构,因为两者的成本差别很大。

有人统计过因气象条件造成建筑物损坏的事故,其中台风破坏力最强,占92.63%,大风占5.53%,暴雨占1.83%,雷雨占0.005%,降雪占0.005%。你可以从一个地方看到整个豹。看来风的影响是建筑行业不可忽视的重要因素。