1. 不同地域建築特徵與氣候條件的關系
氣候主要是通過溫度、濕度、光照、風、大氣壓力和降水等方面對建築進行影響。這些氣候因素的變化與人體健康程度的關系極為密切,氣候的變化會直接影響我們的心理和生理活動。人類對氣候的反應最明顯也最直接的表現就是在自己的居住上,不同地區的人民往往會根據居住的環境的不同建造出適合當地氣候的房屋。
2.1、光照對建築的影響
光照是氣候影響建築中需要考慮的一個重要因素。對於住宅室內的日照標准一般是由日照時間和日照質量來衡量。保障足夠或最低的日照時間是對日照要求的最低標准。
中國地處北半球的溫帶地區,居住建築一般總是希望夏季避免日曬,而冬季又能獲得充足的陽光照射。在我國一般民用住宅設計規范中要求冬至日的滿窗日照時間不低於1小時。只有日照時間和日照面積都得到保障,才能充分發揮陽光中紫外線的殺菌作用。
由於建築物的配置、間距或者形狀造成日影形狀是不同的,對於行列式或組團式的建築,為了得到充分的日照,南北方向相鄰的建築樓間距不低於日照間距。
北半球中高緯地區房屋多坐北朝南,南半球中高緯地區房屋則多坐南朝北,赤道地區房屋朝向比較雜亂,這與太陽直射點的南北移動有關。氣溫高的地方,往往窗戶較小或出檐深遠以避免陽光直射。埃及的房屋牆厚窗小,既可以避免灼熱的陽光,又可以防止風沙侵襲。氣溫低的地方,窗戶一般較大,以充分接收太陽光照,提高室內溫度。但其窗戶往往是雙層的,以避免寒氣侵襲,保持室溫。
2.2、溫度對建築的影響。
由於世界各地氣候條件不同,不同地方氣溫也不同靠近南北極的地區氣候寒冷而靠近赤道的地區氣候炎熱因此就有不同的建築。這些建築的特徵主要表現在牆體的厚度與房址的選擇上。氣溫高的地方,往往牆壁較薄,房間也較大,這樣有利於加速房屋內空氣流通,降低室內溫度;反之則牆壁較厚,房間較小,以起到保溫保暖的作用。曾有人通過調查西歐各地的牆壁厚度發現:英國南部、荷蘭、比利時牆壁厚度平均為23 cm,德國38 cm,波蘭、立陶宛50cm,俄羅斯則超過63 cm。這也說明了氣溫越高牆壁越薄;反之牆壁越厚。
有些地方為了抵禦寒冷,將房子埋在土裡,如中國陝北窯洞由於窯洞深埋地下泥土是熱的不良導體,這樣夏天灼熱陽光不能直接照射裡面,冬天則起到了保溫禦寒的作用,朝南的窗戶又可以使陽光充滿室內。既節省了建築材料,又可以充分保留房屋內的熱量。一些氣溫高的地方,也選擇了這種類型的建築風格,如沙漠地帶的民居。。
2.3、風對建築的影響
風對環境中的水分平衡、氣體交換起著非常重要的作用。在南方炎熱地區,爭取良好的自然通風是選擇建築物朝向的重要因素之一。應將建築物朝向盡量布置在與夏季主導風向入射角小於450的朝向上,使室內得到更多的對流風。但當總體建築布置呈行列式時,應當避免建築物正對夏季主導風(即與主導風入射角成00),在多風沙的地區,建築物朝向要避免面對風沙出現季節的主導風向,宜使建築物的縱軸平行於風沙季節的主導風向。這樣既可以保持室內的衛生條件,又能大面積地減少風沙侵襲。有台風、颶風等災害天氣的地區,房屋多低矮平窪,外觀簡單,少有尖頂等突出部分,受風迎風部分很少,以減少強風對建築的影響。中國北方冬季屢屢有寒潮侵襲(多西北風),避風就是為了避寒,因此朝北的一面牆往往不開窗戶,院落布局非常緊湊,門也開在東南角。
我國雲南大理位於蒼山洱海之間,夏季吹西南風,冬春季節吹西風即下關風,下關風風速大,因此這里的房屋座西朝東,成為我國民居建築中的一道獨特風景。
在一些炎熱潮濕的地方,通風降溫成為建造房屋的主要問題,這些地區,房屋沒有牆。現代建築比較講究營造「穿堂風」,用來通風避暑
2.4、降水對建築的影響
降水主要影響到建築地址的選擇以及建築屋頂的不同處理。因此建造房屋時要避開容易積水、易被水沖刷到的地方,如山谷等地方。因此建築選址一般都在地勢高、易排水的地方,如山脊、山背等。降雨多和降雪量大的地區,房頂坡度普遍很大,這樣可以加快瀉水和減少屋頂積雪。中歐和北歐山區的許多中世紀民居為了減輕積雪的重量和壓力,減少冰雪對房屋的破壞,設計成尖頂樣式,是因為這里冬季時間漫長,降雪量大。中國雲南傣族的竹樓,頗具特色。
降水多的地方,植被繁盛,建築材料多為竹木;降水少的地方,植被稀疏,建築多用土石;降雪量大的地方,雪甚至也是建築材料,如愛斯基摩人的雪屋。
2.5、濕度對建築的影響
相對濕度使許多建築材料受潮後降低其保溫性能,這對冷庫等建築更為重要。濕度過高,會明顯降低材料的機械強度,產生破壞性變形,有機材料還會腐朽,從而降低質量和耐久性,潮濕材料上容易繁殖黴菌等,一經散布到空氣中和物品上,會危害人的健康,促使物品變質。
3、我國不同地區建築特徵與氣候的關系
我國幅員遼闊,地形復雜,各地由於緯度、地勢和地理條件不同,氣候差異懸殊,不同的氣候對房屋建造提出了不同的要求,我過氣候劃分為五個區:嚴寒去、寒冷區、夏熱冬冷區、夏熱冬暖區、溫和區。
3.1、嚴寒地區
為適應嚴寒氣候,牆體或者其他圍護結構必須做厚,窗戶盡量小,房屋尖頂,坡度陡,家中一般有火炕。
做典型建築有東北民居和蒙古包。
● 東北民居的樣式一般為坐北朝南的土坯房,以獨立的三間房最為多見。窗戶通常是扁寬型的,木頭做的,比較小。窗欞是用小木條做成井字格然後糊上窗戶紙。這樣的窗戶缺點就是採光效果極差,後來即使有了玻璃也不行,主要原因就是窗戶太小,但窗戶小也有優點,那就是保暖性能好,這對於有著漫長冬季的東北來說是至關重要的,生存永遠都是高於一切的。房屋都是用土與茅草混合泥水而建的,房頂是用茅草蓋的,牆做的特別厚,這主要是用以保暖而做的。
● 蒙古包的樣式一般為頂上圓中有尖,中間寬大渾圓,草原上的沙暴和風雪,受到蒙古包的緩沖以後,會在它後面適當的距離,形成一個新月形的緩坡堆積下來。這是因為蒙古包沒有菱角,光滑溜圓,呈流線型形狀。蒙古包還能經得住草原上的大雨,這歸功於它的形態構造。雨季蒙古包的架木要相對搭得「陡」一些,再把頂氈蓋上,雨雪很難侵入。包頂又是圓的,雨水只能從頂氈上順著流走。
冬天氈包外面加厚,裡面又綁氈子一層,隔風性能較好。
蒙古包冬暖夏涼。因為它系球體,通體發白,有較好的反光作用。其背面還可以開風窗,還可把圍氈邊撩起來。
3.2、寒冷地區
冬季寒冷較長,故需要供暖,傳統民居一般為火炕取暖或者其他取暖設備,其次是注重通風和防降雨。
典型建築有北京四合院和陝北窯洞
● 北京四合院:合採暖、採光、通風、排水四項為一體。
四合院一般依東西向的胡同而坐北朝南,基本形制是分居四面的北房(正房)、南房(倒座房)和東、西廂房,四周再圍以高牆形成四合,開一個門。房間總數一般是北房3正2耳5間,東、西房各3間,南屋不算大門4間,連大門洞、垂花門共17間。四合院中間是庭院,院落寬敞,庭院中植樹栽花,備缸飼養金魚,是四合院布局的中心,也是人們穿行、採光、通風、納涼、休息、家務勞動的場所。
窗戶和檻牆都嵌在上檻(無下檻)及左右抱柱中間的大框子里,上扇都可支起,下扇一般固定。冬季糊窗多用高麗紙或者玻璃紙,自內視外則明,自外視內則暗,既防止寒氣內侵,又能保持室內光線充足。夏季糊窗用紗或冷布,這是京南各縣用木同織出的窗紗,似布而又非布,可透風透氣,解除室內暑熱。冷布外面加幅紙,白天捲起,夜晚放下,因此又稱「卷窗」。有的人家則採用上支下摘的窗戶
四合院內生活用水的排泄多採用滲坑的形式,俗稱「滲井」、「滲溝」。四合院內一般不設廁所,廁所多設於胡同之中,稱「官茅房」。
● 陝北窯洞:人們利用黃土的特性,挖洞造室修成的窯洞叫土窯洞。窗戶有兩種,一種是1平方米左右的小方窗;另一種是約3—4平方米的圓窗,其特點是冬暖夏涼。窯洞一般修在山腰或山腳下的向陽之處,窯洞上面的腦畔栽了很多栽樹木和花草。窯洞防火,防噪音,冬暖夏涼,既節省土地,又經濟省工。
陝北的窯洞是依山勢開鑿出來的這樣一個拱頂的窯洞。由於黃土本身具有直立不塌的性質,而拱頂的承重能力又比平頂要好,所以窯洞一般都是採取拱頂的方式來保證了它的穩固性。陝北取黃土高原土層厚實、地下水位低的特點,挖窯洞作民居,有冬暖夏涼的優點。 設置高窗採光。
3.3、夏熱冬冷區
牆壁較薄,在夏季,這個特點有利於房子散熱,雖然在日間房子升溫比較快,但是考慮到了夜晚使房間溫度盡快降下來,所以設計成這樣,日間主要是通過通風來解決溫度過高問題。
房子整體朝南,准確說是偏東南向,房間大且布局有穿堂特點,南面設窗,一般有好幾個,而且特別大,背面的房間一般在西面和東面設窗。這樣做主要是考慮到通風,夏季炎熱,牆壁薄,故要靠通風來使得房間的熱量散去。
傳統民居一般設斜屋頂,蓋瓦片;先在的民居多設檐溝或者是天溝外排水。
典型建築為福建民居:閩西南地區的客家人土樓是一種特殊農村住宅。土樓外形有方、圓之別,酷似寵大碉堡,其外牆用土、石灰、沙、糯米等夯實,厚1米,可達5層高;由外向內,屋頂層層下跌,共三環,主體建築居中心;房間總數可達300餘間,十幾家甚至幾十家人共居一樓。福建是東南沿海的「山國」,境內山地丘陵佔80%以上,地形復雜,歷史上匪盜現象較為嚴重,中原漢族遷居此地後,為御匪盜防械鬥,同族數百人築土樓而居所,故形同要塞的土樓,防禦功能突出。此外,福建地處東南沿海地震帶,氣候暖熱多雨,堅固的土樓既能防震防潮又可保暖隔熱。
3.4、夏熱冬暖區
建築更加註重散熱、防潮,沿海的地區房子一般面朝大海,增強房間通風效果。由於氣候濕熱,為便於通風隔熱潮防雨,院落中多設天井,牆壁和屋頂較薄,有的有較寬的門廊或寬敞的廳閣。
典型建築為高山族民居:主要有木屋、竹屋、茅屋、石屋和草頂地下房屋等五類
3.5、溫和地區:立體氣候特徵明顯,大部分地區冬濕夏涼,干濕季節分明,常年有雷暴雨,多霧,氣溫年較差小,日較差偏大,日照特強烈,部分地區冬季氣溫偏低。
此區建築著重在防雨、防濕和放熱方面下功夫,維護結構薄而簡單且通透性好,窗戶多,房子分地面間有間隔以防濕。
典型建築為雲南傣族的架竹木樓「干欄」建築,主要為了防雨、防濕和防熱以取得較乾爽陰涼的居住條件。
2. 俄羅斯建築外牆厚度
這是因為歐洲西部受強大的北大西洋暖流影響,冬季氣溫在0℃以上,而愈往東則氣溫愈低,莫斯科最低氣溫達-42℃.氣溫高的地方,往往牆壁較薄,房間也較大,反之則牆壁較厚,房間較小.
3. 為什麼俄羅斯建築牆壁較厚,房頂較尖
據史料記載,俄羅斯民族最早都居住在森林周圍,他們祖祖輩輩就地取材搭建居所,木材資源取之不盡,形成傳統的以木質為主的結構建築風格。自10世紀末接受基督教後受,宗教的影響開始出現石造建築,但多用於公共建築。這種石造建築形式最主要的目的,就是一切以神為依歸,塑造莊重典雅偉大高尚的氣氛,讓信徒心生崇敬之感。外觀上形成了典雅大方,高闊端正,頂部搭配多個矗立上端的半圓形頂蓋。在那個多神信仰的時代,對於一般老百姓,的確某種神勝過一切的感受。但是,人們又發現俄羅斯傳統建築的幾個特色:從木結構發展出來的建築技巧,如層次疊砌架構與大斜面帳幕式尖頂,還有衍生而來的外牆民俗浮雕;獨立的塔形結構與高大宏偉的風格在石造建築上依然發揚光大。姆林宮的斯巴斯基鍾塔始建於十四世紀,就是這種風格的代表作。它高67.3米,平面呈方形,系石砌。原作防禦之用,1491年改為炮樓。16世紀安裝了第一個時鍾,每15分鍾報時一次;17世紀建塔尖,1937年在塔尖上安裝直徑6米的紅水晶石和瑪瑙石的五角星,每顆重達1噸。由於每顆星都裝在軸承上,風吹的時候,五角星就隨風轉動。白天,五角星在燦爛的陽光照耀下,四面金光閃閃;夜晚,五角星里的電燈光照射著紅寶石,似光彩奪目的夜明珠。多年來常被認作莫斯科的標志。逢高必尖不高不尖的風格在前蘇聯的五十年代是頂峰斯大林時代形成的細長金色尖柱和五角星有多種解釋。一是說這種建築風格充分展現了當時中央集權和振興強國的思想;二是講它使人感覺到社會主義工業強國的時代精神;三是直觀感覺塔形結構基礎牢固外牆貼著大理石門廳內掛枝形吊燈富麗堂皇。兩側或四角的配樓較矮中央的主樓高聳頂部是細細的塔尖。就是俄羅斯建築的典型風格。聖瓦西里大教堂一反過去傳統大教堂都建在大公或皇帝的城堡里的慣例,而是緊靠克里姆林宮的外牆,以便讓每個俄羅斯人都能走近它。從表現風格上該教堂又成了俄羅斯森嚴的階級制度和以莫斯科為中心的集權統治的象徵。聖瓦西里大教堂最具魅力的地方就是頂部冠有九座蔥頭狀的穹頂,這種圓頂和伊斯蘭教的造型十分相似,並展現出受東方拜占庭建築風格的影響。 俄羅斯傳統建築的幾個特色:從木結構發展出來的技巧,如層次疊砌架構與大斜面帳幕式尖頂,還有衍生而來的外牆民俗浮雕;另外,獨立的塔形結構與堆砌成團的戰盔形剖面裝飾則是時代背景下的產物。 奢華裝飾的最重要標志就是瑣碎,細微到有些過分的程度才是最地道的俄羅斯風格;俄羅斯風格最有代表性的當屬它那華麗雍容的圖案設計了,極盡色彩的奢華之所能,將貴族宮廷的唯美與裝飾韻味充分發揮。奢華冶艷的皮草,充滿異國情調的半寶石和刺綉、滾邊和濃郁色彩,在一片低調的秋冬秀場洋溢著充滿奢華與唯美的高調氣質,華美的彩色寶石、閃耀的華麗項鏈、腰鏈、別針、手鐲,再現了凝重的帝俄風格。