气候设计的目的是保证热舒适环境的前提下,尽可能地利用地域气候资源,因此,其设计关键在于明确室外气候特点,并掌握一定的气候调节手段。建筑气候调节手段可以借助建筑围护结构与室内外热量交换的相互作用来实现。建筑通过围护结构的传导、对流以及表面辐射换热三种基本传热方式,与外界环境进行热量交换。当我们从建筑的冬季采暖和夏季散热的要求出发,考虑三种基本传热方式,以及自然界的相变调湿过程,即蒸发冷凝过程,可以自然地形成建筑的气候调节原理。比如,从冬季得热角度,建筑的气候调节方式可以包括以传导为主的围护结构保湿,或者以辐射得热为主的太阳能采暖。
常用的建筑气候设计手段包括建筑师非常熟悉的几种热工设计方法,如太阳能采暖、自然通风、蓄热通风、蒸发冷却及遮阳等。这些设计方法能够在一定程度上将室内的人体舒适环境扩展到更宽的气候范畴。
生物气候学建筑的设计过程不同于传统意义上的建筑设计,它需要建筑师采用合理的分析方法对建筑所处的室外气候做定量分析,以便给出适宜的气候调控手段。
目前应用最为广泛的建筑气候设计方法有两种:第一种是利用空气温湿图为分析工具的生物气候图法,如奥尔吉亚的生物气候分析法及吉沃尼的建筑气候分析法;第二种是迈欧尼针对热湿气候提出的列表法。不同分析方法适用条件也是有差异的。
正确分析室外气候条件与室内热舒适环境的关系,提出合理的气候调节手段是建筑气候设计的关键。近年来,多位学者对各地区舒适温度的实际调查表明,人体热舒适温度与该地区的平均温度(气候状况)有密切关系。如美国人的舒适温度比英国人高3℃;居于热带地区的人们。热舒适的期望温度是最高的,达25-27℃;而长期生活在寒冷地区的人们比较适应寒冷气候条件,感觉舒适的温度也比较低。
我国由于地理纬度跨度和垂直海拔高度的变化很大,表现在气候上的差异也是相当大的。这种差异性进而使各地区人们的舒适温度范围要求也不一样。通过对我国不同气候区的室内热环境调查表明,我国人体舒适温度与室外平均温度,也就是当前的主导气候有很强的线性关系。因而,由于气候的差异,在进行建筑气候分析时,需考虑不同地域人群对气候的适应性,提出适于地域气候的分析方法。 2100433B