夏热冬冷地区建筑表皮气候适应性设计初探__墨水学术,论文发表,发

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1．    建筑表皮气候适应性设计的意义
      “适应”是生命科学中的一个带有普遍性的概念，英文“Adaptation”一词来源于拉丁文“Adaptatus”，原意是调整、改变、特指对气候的适应。气候适应性在本文界定为对气候适应的特性和能力。
      适应气候的建筑设计方法可以从多种角度出发：从规划层面考虑建筑的位置、朝向等；从建筑单体层面考虑建筑的形体、平面、立面以及剖面等。本文着重从建筑表皮的角度谈谈夏热冬冷地区适应气候的建筑设计手法。
      众所周知，作为“第三层皮肤”的建筑从产生之初就是为了庇护各种气候下的人类，研究适应气候的建筑表皮设计显得意义重大。建筑表皮的处理对能源节约有重大影响，中国建筑标准偏低，建筑构件的传热系数较其他国家偏大，因而能耗是相同气候条件下发达国家的3倍。
各国建筑构件的K值比较       （K为传热系数 单位：W/㎡•k）
    中国（北京）    德国（WS95）        美国         丹麦
外  墙    0.55－0.9         0.5    0.32－0.45       0.3－0.35
    窗  户       4－4.7         1.5         2.04         2.9
    屋  面      0.6－0.8         0.22         0.19         0.2

2．    建筑表皮认识的演化
       关于建筑表皮的定义众说纷纭，比如：“建筑表皮是指人们通过触觉、视觉直接感受到的建筑表层，包括外部和内部”；又如“建筑表皮是建筑内外空间转换的介质，承担建筑外部维护界面的物质系统”。这些定义仅从建筑表皮的实用功能和美学性质的角度来阐述，仍停留在视建筑表皮为普遍意义上立面的层面上。
然而，“建筑表皮”概念随着仿生学研究渗透到建筑领域有了新的突破：适应性是生物对自然环境的积极共生策略，良好的适应性保证了生物在恶劣的环境下的生存。由此提出建筑表皮如同生物的皮肤一样，可以自由调节地呼吸空气、散热、吸热。从生态学的角度来理解，建筑表皮被视为一个由数层结构构成，能对外界气候条件变化作出相应反应的动态系统。

3．    夏热冬冷地区“以不变应万变的建筑表皮”现状
       中国幅员辽阔，南北气候差异较大。地处我国中部的长江流域及周围广大地区属夏热冬
冷地区，该地区气候欠佳。夏季，这个地区七月份气温比同纬度其他地区一般高出2℃左右，冬季，这个地区一月份气温比同纬度其他地区一般要低8—10℃。
       在夏热冬冷地区，为了维持舒适的室内环境，建筑必须大量使用制冷采暖设备，目前国内“以不变应万变”的建筑表皮设计最终以消耗能源为代价。被动的建筑表皮不能适应变化的气候环境，也就不能达到人体对建筑室内环境的舒

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