氣候與建筑形式

氣候與建筑形式、功能氣候因素（日照、降雨、風(fēng)、溫度、濕度等）直接影響建筑的功能、形式、維護(hù)結(jié)構(gòu)等。因地理緯度、海陸分布、地形和洋流特征的不同，世界被劃分成七大類型氣候區(qū)。地球上各個(gè)地區(qū)巨大的氣候差異、在現(xiàn)代人工環(huán)境技術(shù)尚未出現(xiàn)的時(shí)代，在現(xiàn)在還未能采用這些技術(shù)的地區(qū)，造成了建筑的巨大的地區(qū)差異。各氣候區(qū)的建筑受氣候條件制約功能各異，因此為滿足人們的日常生活需要，建筑形式之間也各有差異。熱帶地區(qū)在熱帶和赤道地區(qū)，終年皆夏，溫度較高，空氣潮濕，因此，通風(fēng)降溫成為房屋居住的主要要求，房屋窗戶要大而多，通透性好，多面向海風(fēng)或山谷風(fēng)方向。熱帶雨林氣候區(qū)終年高溫多雨，各月平均氣溫在25～28°C之間，年降水量可達(dá)2000毫米以上。季節(jié)分配均勻，無干旱期。主要出現(xiàn)在南美洲亞馬孫平原，非洲剛果盆地和幾內(nèi)亞灣沿岸、亞洲的馬來群島大部和馬來半島南部。熱帶地區(qū)農(nóng)村民居的另一大類就是干欄式建筑。這種建筑一般先夯木柱，上架橫木，然后再在上面造屋。上層住人，因?yàn)楦咛幫L(fēng)涼爽，同時(shí)也避免地面潮濕和蛇蟲蚊蠅叮咬；下層圈養(yǎng)家畜或放一些雜物。我國云南西雙版納的孔明帽式竹樓，就是干欄式建筑的一種典型代表。過去竹樓都用長竹片條編墻和地板。通過墻壁空隙，晚上可見星星；人踩在地板上彈性很強(qiáng)。但近年來隨著傣族人民生活水平的提高，竹樓正慢慢被木樓代替，但房屋的結(jié)構(gòu)和形狀都沒有變化。干欄式建筑也遍及東南亞和世界各地，但住法略有差異。例如澳大利亞的有些地方，干季中人是睡在樓下的，因?yàn)檫M(jìn)出方便。而新幾內(nèi)亞人的高腳木屋下層更是作為日常的家庭勞作、接待客人和取暖做飯的地方，上層只是晚上用來睡覺而已。這就要看當(dāng)?shù)貧夂虻母蓾窈惋L(fēng)俗習(xí)慣了。熱帶雨林建筑最大的特點(diǎn)是他的船型屋頂，坡度陡且屋頂大，在熱帶雨林地區(qū)，易于排水。由于熱帶地區(qū)總體日照時(shí)間較長，氣溫相對(duì)較高。為了隔熱，采取了一些內(nèi)庭布置措施，使院內(nèi)大部分處于變化的日影區(qū)，院內(nèi)氣溫較低，建筑外部氣溫較高。這種庭院的合理布局使院內(nèi)外形成一定溫差，產(chǎn)生冷熱氣壓差，導(dǎo)致氣流形成，有利于建筑內(nèi)外的自然通風(fēng)。庭院內(nèi)的時(shí)間滯后現(xiàn)象保持了庭院的地面層周圍空地的溫度相對(duì)較冷，地窖的庭院一直很冷，因?yàn)樗鼪]有受到任何太陽直射。庭院的頂部和墻面的溫度上升，影響到庭院第二層周圍空間的內(nèi)部空氣溫度上升。而底層，則因墻壁較厚，受到日照時(shí)間相對(duì)滯后，并且得到了建筑上部所提供的遮蔭保護(hù)，保持相對(duì)涼爽的狀態(tài)。另外，庭院內(nèi)的綠色植被對(duì)于保護(hù)庭院的地面免遭太陽直射、減少炫目現(xiàn)象、增加濕度具有重要的作用。阿拉伯建筑一貫具有內(nèi)向型特點(diǎn)，特別是住宅建筑，它們彼此相連、聚在一起，迎風(fēng)面極少開設(shè)外窗，外窗常在建筑背風(fēng)面設(shè)置，有利于自然通風(fēng)和降溫?？傮w而言，外部門窗少和窗面積小是阿拉伯建筑造型的一個(gè)特點(diǎn)。究其原因是多種因素相互作用的結(jié)果，氣候是其中的一個(gè)重要因素。這類建筑門窗之設(shè)置有利于夜間或冬季室內(nèi)熱量和廢氣外排，同理，有利于在白天或夏季的熱壓而強(qiáng)化由外向內(nèi)的通風(fēng)，有助于散熱。熱帶沙漠氣候是大陸性氣候的極端情況。副熱帶沙漠分布最廣，基本原因就是少雨，植物難以生存，植物種類和數(shù)量極其稀少。地表裸露，空氣十分干燥，極少水分。白天太陽輻射強(qiáng)，地面加熱迅速，氣溫可高達(dá)60～70℃。上升氣流強(qiáng)，但因空氣干燥，極少成云致雨，只有狂風(fēng)沙塵。夜間地面，冷卻極強(qiáng)，甚至可以降到0℃以下。由此，氣溫日變化非常大。可以高達(dá)50℃以上。因此，這一地區(qū)建筑多采用厚墻、小窗。厚厚的墻壁具有很高的隔熱性能，因此，外墻門窗面積小，有利于減少室外炎熱空氣的熱量向內(nèi)滲透，當(dāng)?shù)亟ㄖ募{風(fēng)口相應(yīng)和出風(fēng)口的位置和窗面積的大小都極為講究，一切都是為了建筑的隔熱和通風(fēng)。厚墻可以減少白天室外太陽熱量的傳人，盡量保持夜間獲得涼爽氣溫。小窗可以減少白天的通風(fēng)量以減少室內(nèi)外的熱量交換。有些熱帶沙漠地區(qū)每十年的降雨量，只能用毫米來度量，而在沙漠的某些部分，已經(jīng)數(shù)百年都沒有出現(xiàn)過絲毫的降水跡象。居民不知雨傘是啥收集霧氣充當(dāng)飲水，有些城市全年僅有20個(gè)有云彩的日子，其余全是晴空，平均年降水量3毫米，而周圍大部分地方更是40年至100年沒有下過雨，全城沒有排水設(shè)施，由于幾乎沒有雨水，房屋都沒有擋雨的房檐，屋頂大都建成平的，不必考慮排水的斜度。有的人家還在屋頂上砌一圈矮墻，用來堆放家庭雜物。城市里盡管街道縱橫交錯(cuò)，但馬路上卻沒有排水道。大部分人不知雨傘、雨衣是何物，大大小小的商店里也沒有防雨商品可賣。由于缺乏防雨設(shè)施，即使一點(diǎn)降雨也會(huì)引起全城騷動(dòng)，把人們弄得手忙腳亂。二、亞熱帶地區(qū)亞熱帶又稱副熱帶，是地球上的一種氣候地帶。一般亞熱帶位于溫帶靠近熱帶的地區(qū)（大致23.5°N-40°N、23.5°S-40°S附近）。亞熱帶的氣候特點(diǎn)是其夏季與熱帶相似，但冬季明顯比熱帶冷。最冷月均溫在0攝氏度以上。主要特點(diǎn)：夏季炎熱干燥，高溫少雨，冬季溫和濕潤。冬季氣溫5～10℃，夏季21～27℃。年降水量約350～900毫米，集中于冬季，夏半年降水量只占全年降水的20～40%，最大月降水量是最小月降水量的3倍以上。合掌屋的特征是不用任何釘子，只用繩子綁扎或采用較有黏性的木頭來接合房屋架構(gòu)。歧阜縣是日本有名的豪雪地帶，屋頂特別建成傾斜的60度，既防止雨水浸透，又可讓雪滑落避免積雪。屋頂所鋪的茅草，厚度達(dá)七八十厘米，陽光的熱力及寒風(fēng)的冷氣都不容易透進(jìn)來，整棟屋子冬暖夏涼，住起來相當(dāng)舒適。在季節(jié)性泛濫的地區(qū)，例如柬埔寨金邊湖周圍，及湄公河三角洲同塔梅平原和前、后江平原地區(qū)，都是旱季可種田、雨季好捕魚的魚米之鄉(xiāng)。這些地區(qū)農(nóng)民都住在高腳房屋中，旱季中可上樓下樓，雨季中跨出門檻便是水，坐著小船出入，有著獨(dú)特的居住方式。岡維埃的水上房屋，建筑在插入水底的木樁上，屋頂多覆有很厚的茅草，隔熱很好。墻和地板都用柳樹枝編成，易于透風(fēng)散熱。每座房屋都有樓梯通到水面，獨(dú)木舟是當(dāng)?shù)鼐用竦闹饕煌üぞ?。村中還有水上集市。貝寧的水上村莊大約形成在17世紀(jì)初，據(jù)記載是因?yàn)楸狈洁弴肭?，居民被迫遷到湖內(nèi)居住，從此世世代代延續(xù)下來。目前貝寧共有30個(gè)水上村莊，岡維埃是其中最大的一個(gè)，約有居民2萬人。東南亞加里曼丹島北部的文萊國首都文萊市附近的文萊河上，也有6個(gè)水上村莊，有東方威尼斯之稱。居民總數(shù)約28000人。他們也是居住在立在水中的高腳木屋里。屋子地板高出水面約2米，漲潮時(shí)伸手可及水面。為了便于同村人來往，屋與屋之間都有木板橋連接，或用木舟、般板、汽艇作交通工具三、溫帶氣候區(qū)冬冷夏熱，四季分明，是溫帶氣候區(qū)的顯著特點(diǎn)從全球分布來看，溫帶氣候的情況比較復(fù)雜多樣。根據(jù)地區(qū)和降水特點(diǎn)的不同，可分為溫帶海洋性氣候、溫帶大陸性氣候、溫帶季風(fēng)氣候幾種類型。溫帶海洋性氣候區(qū)主要分布在歐洲西海岸、南美洲智利南部沿海以及新西蘭、北美阿拉斯加南部等地區(qū)。這些地方由于受海洋西風(fēng)的影響，冬季溫暖，夏無酷暑，全年濕潤多雨，降水分配比較均勻。溫帶大陸性氣候區(qū)主要分布在亞歐大陸和北美洲的內(nèi)陸地區(qū)。這些地方受大陸性氣團(tuán)的控制和影響，冬季寒冷，夏季炎熱，空氣干燥，降水量較少。遠(yuǎn)離海洋，降水少、溫差大，氣候嚴(yán)寒，大陸性氣候特征明顯，冬春干旱多風(fēng)沙，盛行偏北風(fēng)，故住宅一般不開北窗。早期愛爾蘭建筑都是木結(jié)構(gòu)的，因此沒有保存下來。10～12世紀(jì)才普遍出現(xiàn)石頭建筑。教堂數(shù)量雖多，但都很小。最好的例子是加勒魯斯帶翅托結(jié)構(gòu)的石頭小禮拜堂，形狀像倒置的船，不用灰漿。值得注意的是修建在大西洋中的斯凱林·米凱爾巖石山上的修道院。早期石頭教堂最好的例子是圣凱文教堂。修道院建筑的特點(diǎn)是圓塔──是鐘樓，也是修道士避難所,時(shí)限是9世紀(jì)晚期到12世紀(jì)晚期。都鐸建筑形體復(fù)雜起伏，保留了歌特式建筑的塔樓，但構(gòu)圖中間突出，兩旁對(duì)稱，是文藝復(fù)興建筑的特點(diǎn)。此外，都鐸時(shí)期出現(xiàn)了許多露木結(jié)構(gòu)的民間住宅，這種建筑深色的外露木構(gòu)架和白色的墻壁形成鮮明的對(duì)比，極具民族特色。一般來說，都鐸式特點(diǎn)為有突出的交叉骨架山墻，也有兩個(gè)或者三個(gè)磚石砌的大煙囪，并有裝飾線腳；墻體采用磚石及抹灰等材料組合而成，這類建筑喜用凸窗，用狹長的窗扇組成，雙懸式或棱形窗也較普遍，入口用石料砌成拱形邊框，非常特別。地中海式氣候區(qū)氣候特點(diǎn)：臨近大洋的地中海氣候區(qū)域，因?yàn)檠匕队泻鹘?jīng)過，受到海陸風(fēng)的影響，夏季涼爽，少日照而多霧，最熱月在22攝氏度以下。離大洋稍遠(yuǎn)的地中海氣候區(qū)，夏季受不到寒流的調(diào)節(jié)，在副高的控制，夏溫很高，最熱月在22攝氏度以上。日照較多，年較差比涼夏型的要大。地中海天氣晴朗，環(huán)境優(yōu)美，建筑設(shè)計(jì)多是不對(duì)稱，不規(guī)整的，高高低低，饒有趣味，是很民間的做法。特別是西班牙、葡萄牙、法國、意大利、希臘這些國家的住宅，紅瓦白墻，干打壘的厚墻以及遮蔽夏天的炎熱和直接光照，眾多的回廊，穿堂，過道，一方面可以欣賞海景的長度，另一方面利用風(fēng)道增加空氣的對(duì)流，形成穿堂風(fēng)這樣被動(dòng)式的降溫效果：鐵鑄的把手和窗欄，厚木的窗門，簡樸的方形吸潮地磚，四水歸堂的天井院子里面大多有個(gè)阿拉伯式的小水池。四、冷溫帶氣候區(qū)冷溫帶氣候帶一般指中高緯度的地方，大體在緯度45與極圈之間，終年在西風(fēng)帶控制之下。冬季寒冷而漫長，夏季溫和且短促。冷溫帶因?yàn)殇h面氣旋活動(dòng)頻繁，降水量較多，是地球上的第二個(gè)多雨帶。大陸西部年降水量500～1000毫米，全年分配均勻，但冬季雨量稍多于夏季，冬季以降雪為主。大陸東部年降水量也在500～1000毫米之間，主要分配在夏季，多為對(duì)流雨，并未減少日照，所以大陸東部夏季高溫，多雨，多日照，成為農(nóng)業(yè)的理想氣候。不過在冷溫帶內(nèi)陸，氣候干燥寒冷，日光充足，降水稀少，與大陸西部和東部都不相同。冷溫帶地區(qū)建筑的主要特點(diǎn)是保溫防凍，為防寒保暖，采取圍院形式建筑，且房屋緊湊，屋頂形式為一面坡和兩面坡并存。為便于排水，屋頂坡度較陡。房屋保溫性能非常好，墻壁使用多層保溫，玻璃一般都是雙層的。新的房子里每家住房都有自己的桑拿室，能容納2-3個(gè)人。老的公寓里，通常是整個(gè)樓有公用的桑拿室，經(jīng)常還有共用的儲(chǔ)藏間和冷庫開放式廚房，廚房必備烤箱，水是有冷水和熱水，冷水可以直接飲用。另外廚房里碗柜是直接建在水池上的，洗完碗之后，不用把水搽干就可以直接放入碗柜里晾干。在我國東北，農(nóng)村房屋普遍采用做飯余熱燒炕的辦法來取暖。一般兩間為一套，內(nèi)間是臥室，以炕代床。炕是用磚和泥砌成的，上鋪炕席，橫貫內(nèi)屋南側(cè)，炕中部有火道，一頭通外間的灶，一頭通煙囪。每天三餐飯，再加上燒水、熬豬食，就把炕燒暖了。白天，南窗又充分接受了豐富的太陽熱量，所以即使天天都是零下二三十?dāng)z氏度的嚴(yán)寒，也不再需要專門的取暖設(shè)備了。除了火炕以外，我國北方各地農(nóng)村冬季還有地爐、火墻等其他多種取暖方式。地爐的爐子是落地的，既用來取暖，也可燒水、做飯。火墻大多在招待所和旅店采用，在室外生火，房間的側(cè)墻或房內(nèi)的火墻就是巨型的“暖氣片”。北方城市居民則一般采取暖氣或火爐取暖。我國新疆最北部的阿勒太地區(qū)，冬季比歐洲更冷，富蘊(yùn)曾出現(xiàn)過我國低溫的亞軍——零下51.8℃。有機(jī)會(huì)到當(dāng)?shù)剞r(nóng)村老鄉(xiāng)家里作客，都會(huì)感到房子外觀很大，可是一進(jìn)屋又覺得挺緊湊，原來這種房子的墻壁厚達(dá)2尺半（1米=3尺）左右。少數(shù)地方還有在厚墻中填滿干的畜糞，長期慢燃，以代替火墻取暖的。多雨潮濕地區(qū)的房頂，除了用瓦以外，也還有其他許多因地制宜的材料。例如，貴州山區(qū)用層理平整的天然薄石片為瓦（約一尺左右見方），也美觀實(shí)用；有些山區(qū)劈粗竹、通竹節(jié)為長瓦，屋內(nèi)也可不漏雨；西雙版納、德宏自治州的香茅盾草、東帝汶的棕櫚葉、西薩摩亞的椰樹葉等也都是取之不盡的房頂材料。相反，我國內(nèi)陸西北干旱地區(qū)雖也有以瓦為頂?shù)模ɡ鐚幭模?，但卻只有仰瓦而無復(fù)瓦，因?yàn)檫@里下雨少，雨量也不多，無復(fù)瓦不足為患。在特別潮濕多雨的地區(qū)，還常把屋檐伸出較長，或者把屋面形狀從直線變?yōu)榈渚€，即從頂?shù)介芟榷负缶徸詈舐月月N起，可使屋面雨水射出更遠(yuǎn)，即所謂“吐水疾（快速）而溜遠(yuǎn)”。在更多陰雨的地區(qū)，還在屋檐下裝雨槽集中導(dǎo)水，以及加高房基，這些都能防止屋檐水侵蝕墻基。日本暴雨多、歷時(shí)長的地區(qū)，為了防止瓦棱滲水，都用灰泥涂抹瓦接縫處，并加大屋頂?shù)钠露纫詼p少雨水在屋頂上的停留時(shí)間。五、極低氣候區(qū)極地氣候又稱寒帶氣候，包括冰原氣候和苔原氣候兩種類型。冰原氣候分布在南極大陸和北冰洋的一些島嶼上，終年嚴(yán)寒，地面覆蓋著很厚的冰雪。苔原氣候分布在亞歐大陸和北美大陸的北部邊緣地帶，常冬無夏，地面生長著苔蘚、地衣等等植物。全年皆冬、降水稀少、烈風(fēng)。包括苔原氣候和冰原氣候。苔原氣候出現(xiàn)在亞歐大陸和北美大陸北部沿岸，最熱月平均氣溫在10°c以下，0°c以上，年降水量200～300毫米，降水大都為雪。冰原氣候出現(xiàn)在南極洲、格陵蘭島以及北冰洋的一些島嶼上，全年嚴(yán)寒，各月平均氣溫都在0°c以下，年降水量在250毫米以下，降水全部為雪，積雪終年不化。有些極地地區(qū)地下有60米~500米厚的永凍土層存在。由于這些地區(qū)表層土壤冬凍夏融，使許多房屋東倒西歪，當(dāng)?shù)厝朔Q之為“在融漿層游泳”。所以，這些地區(qū)的大樓都造得像“高蹺”一樣，這些“高蹺”深深地插進(jìn)永凍土層內(nèi)，大樓的樓底高出地面約1米，以防冬季樓里逸出的暖氣使融凍層融角。自來水管也干脆加上絕熱層后安放在地面上，因?yàn)榘惭b在