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高温天气来袭,如何通过设计来为建筑降温?

http://www.chla.com.cn 2019-05-24 来源:中国风景园林网 作者:子月 发表评论(0)

  热!热!热!近日,全国多个地区连续高温。5月23日,京津冀等6省市部分地区最高气温达37-39℃。下午14点,北京南郊古观象台气温高达40℃,当天成为今年首个高温日。

  城市高温,有全球变暖和热岛效应等多方面原因。那么,高温天气,除了使用空调设备之外,在太阳底下暴晒的建筑该如何防暑降温?其实,我们可以利用建筑和景观相关技术,进行合理设计,为城市和建筑实现一定的降温效果。

高温天气来袭,如何通过设计来为建筑降温?

▲城市热岛效应示意图

  中国古建智慧:能降温的重檐结构

  重檐是中国传统建筑中有两层或多层屋檐者,在基本型屋顶重叠下檐而形成。重檐的主要作用是扩大屋顶和屋身体重,增添屋顶高度和层次,增强屋顶雄伟感和庄严感,主要用于高级的庑殿、歇山和追求高耸效果的攒尖顶。重檐庑殿顶是中国宫殿建筑所有殿顶中最高等级。

  原本为了美观为主的重檐结构,在夏天时具有一定降温效果。比如古代的皇宫在修建时,会专门在房顶上留出一个距离,再根据太阳高度角的度数建造出重檐,可以在夏天挡住太阳照射进屋内,使屋内十分凉爽,而且重檐之间的空隙可以让室内热气散发出去。这样的建筑设计体现出了古代建筑师的才智。当然,仅仅靠重檐结构,降温效果也有限。

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▲有降温效果的中国古建重檐结构

  城市通风廊道:将郊外冷空气引入城中

  许多国外城市在规划设计之初,就考虑了气候环境因素,将城市中空气流通较差,热岛、污染等“城市病”较严重的区域列为作用区域,将气候环境相对好的空间列为补偿区域保护起来,通过空气引导通道链接两者。这种以提升城市的空气流动性、缓解热岛效应和改善人体舒适度为目的,为城区引入新鲜冷湿空气而构建的通道,就是城市通风廊道。

  城市通风廊道的规划建设,对城市大气环境的改善、保湿降温有很大帮助。将郊外的冷空气引入城中,可以降低城内温度,缓解城市热岛效应。城市内外的冷暖气流能够形成对流,还有利于驱散城里的污染。为提升建成区整体空气流通性,北京将构建5条宽度500米以上的一级通风廊道,多条宽度80米以上的二级通风廊道,串起多座公园和大面积绿地,未来将形成通风廊道网络系统。

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▲北京城市通风廊道规划示意图

   立体绿化:城市里的“垂直森林”

  立体绿化,是指充分利用不同立地条件,选择攀援植物及其它植物栽植并依附或者铺贴于各种构筑物及其它空间结构上的绿化方式。植物蒸腾作用能冷却周围空气,树叶可以阻隔太阳的热量。发展立体绿化,不但能丰富城市园林绿化的空间结构层次和城市立体景观艺术效果,还有助于进一步增加城市绿量,减少热岛效应,吸尘、减少噪音和有害气体。根据专家的试验结果,绿量越高,降温效应和消减空气污染能力越强。

  屋顶花园可以设计在各种建筑上。比如Tierra 景观事务所设计的吉宝滨海东海水淡化厂项目,建筑与景观相结合,将原本单一功能的水处理基础设施转变为一个多元化、通用化、具有包罗性的公园设施,优雅简单的弧形座椅将屋顶转化成为公园景观,屋顶上种植的树木就有助于减少热量吸收,提高场地的气温舒适度。

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▲吉宝滨海东海水淡化厂屋顶花园设计

  在钢筋水泥的大城市里,设计师一直致力于追求建筑与自然的和谐。如今,还出现了“垂直森林”这样的建筑模式。最近,四川成都的一座“垂直森林”建筑就成了“网红”。该楼盘将森林与高层楼房相结合,不仅可以抵挡噪音、风沙、太阳辐射,还能够产生氧气,增加室内湿度,平衡温度,相当于在钢筋水泥的城市里面放置了一座森林。

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▲成都首个“垂直森林”住宅小区

  特别遮阳设施:仿生屋顶与双窗结构

  在湿地园林与滨水城市衡水峰会上,日本造园协会副会长保清人(Kiyohito Tamotsu)先生分享了在横滨的一个案例。当地升起的高楼阻碍了从海洋吹来的风,城市夏天特别炎热。为了能够尽快为城市降温,他设计了特别的遮阳设施,通过使用仿生的方法来提供阴凉,设计模仿树叶和它的肌理,成功地让这个地方降温,让场地变得舒适宜人。

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▲通过仿生方法提供阴凉的遮阳设施

  位于热带城市的新加坡新国家体育馆,是世界上最大的大跨度超薄穹顶建筑,场馆运用了独创的可移动屋顶设计。由于新加坡处于热带,场馆如何降温成为一个非常重要的问题。在这一项目的设计中,利用可移动屋顶来将其完全转变为室内,并通过空调设施降温,可移动屋顶营造出的建筑形象也令人惊叹。

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▲新加坡新国家体育场的穹顶

  对于普通建筑来讲,在日照和建筑结构不可改变的情况下,可以通过在顶楼拉起遮阳棚、在屋面铺设保温材料等方式,起到降温作用。外窗是建筑与外界热交换最薄弱环节,为窗户加设遮阳棚、活动百叶窗、内置百叶窗等,可以阻挡窗外的阳光直射,降低建筑温度。窗户采用辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃),可以强烈反射太阳中的热量,将阳光过滤成“冷”光源。另外,双窗结构有很好降温效果,外窗阻挡阳光直射,内窗打开又能保证室内通风降温。

  水景观:美化环境同时调节小气候

  供人观赏的水景,既适于水下动植物生长,又能美化环境、调节小气候。水景中的雨水收集系统和绿色植物等设施的建设,对减少太阳辐射,减轻热岛效应有明显作用。在第九届园冶高峰论坛“海绵城市建设与发展国际论坛”上,安博戴水道水务项目经理郭隽菡分享的新加坡海军部社区项目中,景观、雨水管理与建筑完美融合,除了水的美学和疗愈价值之外,景观生态池的存在有助于促进生物多样性和自然降温效应。

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▲新加坡海军部社区景观

  在秦皇岛市举办的国际风景园林与绿色发展学术交流会上,马来西亚理工大学建筑学院院长莫•哈姆丹•艾哈迈德介绍了他们的兰花专类园,在屋顶上做了水处理的设施,通过水的蒸发,能降低整个环境的热度,成功降低整个房屋内的温度,跟室外形成了一定温差。他提出,可通过技术手段对现有建筑进行改造,让它们有舒适的通风和温度,变成绿色建筑。

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▲屋顶上有水处理设施的马来西亚兰花专类园

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编辑:liqing
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