微气候建筑设计方法综述

摘要：随着我国经济与社会的持续进步，民众的物质生活水平显著提升，居住环境亦随之优化，享受到了更加舒适的居住体验。为了契合这一发展态势，在建筑艺术设计过程中，必须融入人文关怀，坚守“以人为本”的设计理念，全面考量居住者的生活需求。因此，在住宅设计中，应充分利用自然环境的有利条件，同时考虑当地的气候特征，打造最适宜的人居环境。本文简要阐述了微气候建筑设计的重要性，并围绕室外环境布局、建筑形态构造等方面进行了详细讨论，旨在提升微气候建筑设计的整体品质。

关键字：微气候；建筑设计；方法

微气候建筑设计是指在建筑设计过程中，在充分考虑建筑在大气候环境下的气候特点的基础上，也要将建筑所在地的特殊气候特点纳入其中。根据特定的气候特点，对建筑的形式、定位、结构、材料等方面进行优化，从而设计出最适合本地气候的建筑，为人们营造一个舒适的人居环境，并符合建筑的节能需求。

1微气候建筑设计概述

建筑微气候设计就是根据当地大区域的气象条件，通过对其所在区域的自然条件进行研究，使其能够更好地发挥和提高其在建筑设计中的作用，从而营造出适宜的人居环境。微气候建筑的研究与地域化的研究有着很大的区别，二者的研究领域和重点都不尽相同。区域建筑主要关注区域尺度的总体建筑，而微气候建筑设计仅仅关注单个区域的建成环境要素，同时也要综合考虑局部区域的气候特点，对单个的气候因子进行改进和充分利用，例如对建筑朝向、风速、层数等方面的细致研究。而微气候的建筑设计相对于单个的建筑来说，其适用的领域要更广一些。在建筑微气候设计中，设计者也可以通过对建筑形式和材料的选择，使建筑的外在状况发生某种变化，进而达到对室内气候的优化。

2整体及外部环境设计

2.1选择合理的建筑位置

在我国，对建筑物选址一直都很注重，从现代的角度来看，选址与建筑物内部的温度、湿度有关，因此，合理的选址对居民的生活质量有着非常重要的影响。在选取室外环境时，要注重建设场地的地理地貌条件，使其适合建设，同时还要将当地的气候、水质、土壤等条件进行全面的考虑，同时还要考虑到社会文化条件。总而言之，在建筑设计中，不仅要兼顾到总体的生态环境要素，同时也要保证在全寿命内，使其能够满足人们的生活需求，并且不会影响到整体的生态环境。

因此，建筑师和规划师在进行设计时，必须深入研究当地的自然环境和社会环境，以确保建筑的可持续性和对环境的友好性。在选址过程中，还应考虑建筑对周边环境的影响，包括噪音、光污染以及对野生动植物栖息地的潜在威胁。此外，建筑的设计和施工还应遵循节能减排的原则，采用绿色建筑材料和技术，减少对自然资源的消耗和对环境的污染。

在现代社会，随着科技的进步和人们环保意识的增强，绿色建筑和生态城市的概念越来越受到重视。这要求我们在建筑设计时，不仅要考虑建筑的功能性和美观性，还要考虑其对环境的长期影响。通过科学合理的选址和设计，我们能够创造出既满足人类需求又与自然和谐共存的居住环境，从而提高居民的生活质量，实现可持续发展的目标。

2.2科学的外部环境设计

在确定了理想的建筑地点之后，接下来的步骤是对外部环境进行周密的规划，这是建筑设计得以顺利进行的关键前提。只有当外部环境条件得到充分考虑和优化，才能确保建筑与其所处的微气候环境相协调，从而提升建筑的整体适宜性和功能性。为了改善微气候环境，我们可以采取以下两种主要途径：

首先，在小区周边进行绿化。通过种植树木、草地和其他植被，可以有效地净化空气，控制尘埃和污染物的扩散。绿化不仅有助于降低噪音污染，还能提供阴凉，减少地面和空气的温度，从而达到降温的效果。此外，植被还能通过蒸腾作用释放水分，增加空气湿度，创造一个更加舒适宜人的微气候环境。例如，树木的叶面可以吸收太阳辐射，减少地面温度的上升，同时，植物的根系还能帮助土壤保持水分，防止干燥。在炎热的夏季，绿化带可以为小区居民提供一个凉爽的避暑胜地，而在寒冷的冬季，适当的绿化也能为小区带来一抹生机。

其次，营造人为的天然环境。这包括设置围墙、假山、水池等景观元素，这些设计不仅美化了小区的外观，还能对周围的气候产生积极的影响。例如，围墙可以阻挡强风，为小区内部提供一个相对稳定的气候环境；假山和水池则可以作为天然的温度调节器，通过水的蒸发和假山的遮挡作用，降低周围空气的温度，同时增加湿度。水池中的水体还能吸引鸟类和其他野生动物，为小区增添生机，同时，水的流动和蒸发也能帮助调节局部的温度和湿度。此外，水池还可以作为雨水收集系统的一部分，收集雨水用于灌溉绿化，实现资源的循环利用。

通过这些综合性的规划和设计，我们不仅能够改善小区的微气候环境，还能提升居民的生活质量，创造一个和谐、宜居的居住空间。这样的环境规划不仅考虑了建筑的功能性，还兼顾了生态和美学的需要，体现了可持续发展的理念。

2.3合理规划体型设计

建筑形态的设计与规划有助于营造适宜的微气候，例如草原蒙古包、南方斜屋面等，均能满足当地微气候的要求，并能满足当地居民的居住需求。因此，在建筑物的形态设计和平面布置上，还应将其所处的区域环境特征纳入其中，根据季节变化，综合考虑不同的生活环境与要素。此外，在建筑设计中，还要注重对通风与采光的考虑。

3建筑本体设计

3.1建筑各部位的构造设计

一座建筑物是由各个部分的设计结构所构成，在进行建筑物主体的设计时，要使建筑物的各个部分，如屋顶、墙壁、门窗等，都要与其功能相符合，并且可以形成一个整体，而不是局部。在微气候环境下，做好各个部分的结构设计是非常必要的。

3.2屋顶的设计

屋顶是一种保护结构，同时也是一种避风避雨的功能，在进行屋顶设计时，应对其造型、构造及选材等问题加以重视，并通过多种工况要素对其进行优化。此外，为了实现有效的节能，也可以在屋顶设置太阳能集热板，使其得到最大限度的发挥，同时将周围的气象条件对室内空气质量的不利影响降至最低。

3.3楼板层设计

楼板层设计是为了最大限度地发挥建筑物内部的空间，楼板层设计除楼梯和电梯外，还可以通过特别的设计来提升内部的微环境，例如英国的一幢大厦，采用循环管道设置于楼板层，既实现了对地面的高效使用，同时实现了夏天的冷热再循环，使房间的气温下降，冬天的时候通过热水再循环来提升房间的气温，达到了对房间的高效调控和节约能源的目的。

3.4建筑外围墙体设计

建筑周边墙体的设计在建筑的内部环境中起着非常关键的作用。外部墙体不仅可以起到保温、防潮、隔热的功能，而且通过特定的结构设计，可以实现一些独特的设计，比如：在严寒地区采用三明治墙，在被动式太阳屋中采用多种储热墙（例如：水壁），还有在中东巴格达的建筑，根据地方的干旱性天气，在墙体内设置“风口”等。马来西亚的一座大楼，采用了一种独特的结构，叫做“捕风墙”，在大楼的两边各设置一个露台，两边的墙壁上各有一堵防风墙，将外面的风吸进来，再根据窗户的开启程度，设置“空气锁”，实现对房间的通风效果。

3.5合理选用建筑材料

建材的选用在建筑物主体的造型中起着很大的影响，建材的选用还应充分考虑到建筑物所处的微气候。在选材上，要遵循卫生经济的原则，选用适当的建材，更多地使用新材料、新工艺，使其在建筑的设计中得到持续的运用。部分建材用于建筑结构可以实现对微气候的改善，例如采用了新的绝热和防水材料，将其用于门窗等，将极大地提高人们的生活质量。其在采光、遮阳和保温等方面往往比一般的建材具有更好的效果。为此，应积极提倡在微气候环境中应用新建材。

3.6建筑门窗的设计

作为室内微环境的一个主要构成部分，它直接影响到室内的通风、采光以及空气质量。例如香港欣怡园林，其外部空间的构造非常独特，它将内外窗、遮阳与绿化有机地结合在一起，构成了一个具有降温、减噪、遮阳、美化等功能的综合“生态屏障”。德国科学公园的建筑，其外墙的窗户是一种非常独特的景观，它将窗户、遮阳板和立面绿化有机地结合起来，构成了一个具有良好降温、降噪、遮阳和美化效果的“生态屏障”。德国科学公园大厦的设计，是在建筑物的北面设置一扇大型的斜窗，构成一个完整的室内庭院，它可以根据天气的不同，在冬天将窗户全部关上，为室内提供充足的阳光，而在夏天，则将窗户全部敞开，进行通风。

结束语

总之，微气候的建筑设计在国内的发展中扮演着非常关键的角色，在进行室内设计时，应综合各种要素，优化室内室外环境，提高室内空间的舒适度。建筑设计师应该增强自己的节能意识，建立起自己的微气候设计观念，要想做好这方面的工作，建筑设计师就必须要掌握气候、建筑、物理等方面的专业知识，在进行设计的时候，要结合气候情况，进行全面的设计，将“以人为本”的设计理念融入到设计之中。同时，也要保持自然的生态环境，在设计中追求自然、高效、经济和生态的思路，把自己从一个传统的设计师，变成一个生态机制的策划者、协调者和建设者。

参考文献：

[1]孙洪波，石铁矛，郭洪华.微气候建筑设计方法综述[J].沈阳建筑工程学院学报（自然科学版），2000，16（3）：171-175.

[2]金虹，金雨蒙.严寒地区城市微气候调节设计方法研究综述[J].建筑节能（中英文），2021，49（12）：95-101.

[3]杨小山，赵立华.城市微气候对建筑能耗影响的研究方法综述[J].建筑科学，2015，31（12）：1-7.