建築氣候學是指實現建築氣候設計的學科基礎理論與設計方法。建築氣候學作為一門學科的確立大約是在20世紀60年代。建築氣候學的主要內容包括建築氣候調節原理、建築氣候分析方法和建立地域氣候分析方法。
基本介紹
- 中文名：建築氣候學
- 外文名：bioclimatic architecture
- 學科：大氣科學
- 確立時間：20世紀60年代
- 研究對象：人、建築物與氣候的關係
- 相關學科：氣候學、環境心理學、生理學
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概念
建築氣候學（bioclimatic architecture）是指實現建築氣候設計的學科基礎理論與設計方法。建築氣候學是研究人、建築、氣候的相互作用關係的學科，是將氣候學、環境心理學與生理學引入建築設計的一門有趣的新興學科。建築氣候學指導建築師主動地利用建築設計的手段和建築的構成要素，自然地調節和控制室內熱環境，使得建築能夠隨地方氣候的變化做出相應的反應，反映了現代建築學所倡導的建築與人類可持續發展的核心思想。
學科確立
建築氣候學作為一門學科的確立大約是在20世紀60年代。1963年，美國學者維克多·奧爾吉亞（Victor Olgyay）編著出版了具有前瞻性的《設計結合氣候》（Design with Climate）一書。這本書以建築形式、細部構造與當地氣候的相互關係為基礎，倡導建築師在建築設計中要更多的考慮氣候的影響。書中首次提出了“生物氣候設計方法”，系統地給出了在建築創作中定量分析建築設計要素，如朝向、體形、通風等與室外氣候、室內舒適環境關係的方法。
主要內容
建築氣候調節原理
氣候設計的目的是保證熱舒適環境的前提下，儘可能地利用地域氣候資源，因此，其設計關鍵在於明確室外氣候特點，並掌握一定的氣候調節手段。建築氣候調節手段可以藉助建築圍護結構與室內外熱量交換的相互作用來實現。建築通過圍護結構的傳導、對流以及表面輻射換熱三種基本傳熱方式，與外界環境進行熱量交換。當我們從建築的冬季採暖和夏季散熱的要求出發，考慮三種基本傳熱方式，以及自然界的相變調濕過程，即蒸發冷凝過程，可以自然地形成建築的氣候調節原理。比如，從冬季得熱角度，建築的氣候調節方式可以包括以傳導為主的圍護結構保濕，或者以輻射得熱為主的太陽能採暖。
建築氣候分析方法
生物氣候學建築的設計過程不同於傳統意義上的建築設計，它需要建築師採用合理的分析方法對建築所處的室外氣候做定量分析，以便給出適宜的氣候調控手段。
目前套用最為廣泛的建築氣候設計方法有兩種：第一種是利用空氣溫濕圖為分析工具的生物氣候圖法，如奧爾吉亞的生物氣候分析法及吉沃尼的建築氣候分析法；第二種是邁歐尼針對熱濕氣候提出的列表法。不同分析方法適用條件也是有差異的。
建立地域氣候分析方法
正確分析室外氣候條件與室內熱舒適環境的關係，提出合理的氣候調節手段是建築氣候設計的關鍵。近年來，多位學者對各地區舒適溫度的實際調查表明，人體熱舒適溫度與該地區的平均溫度（氣候狀況）有密切關係。如美國人的舒適溫度比英國人高3℃；居於熱帶地區的人們。熱舒適的期望溫度是最高的，達25-27℃；而長期生活在寒冷地區的人們比較適應寒冷氣候條件，感覺舒適的溫度也比較低。
我國由於地理緯度跨度和垂直海拔高度的變化很大，表現在氣候上的差異也是相當大的。這種差異性進而使各地區人們的舒適溫度範圍要求也不一樣。通過對我國不同氣候區的室內熱環境調查表明，我國人體舒適溫度與室外平均溫度，也就是當前的主導氣候有很強的線性關係。因而，由於氣候的差異，在進行建築氣候分析時，需考慮不同地域人群對氣候的適應性，提出適於地域氣候的分析方法。
