黄博

摘 要：建筑室内环境的形成往往受多种因素的影响，必须采取综合的措施才能取得良好的效果。对于炎热地区环境下，对建筑“降温”的目的是要获得热舒适要求。本文通过结合笔者的工程实践，提出对于炎热地区环境下的，建筑设计如何避开暑热减少热量的获取。

关键词：建筑设计 炎热地区 设计技术 通风设计

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0084-02

对于炎热地区环境下，为保持室内气温舒适，在建筑设计方面，应采用绿色建筑设计理念和方法，达到节能低耗、健康舒适。首先应从建筑必须“避开暑热、减少房屋获取热量”的角度建立设计理念和目标。对于这种环境下的建筑设计，应正确设置窗户的遮阳设施，合理确定建筑方位、建筑外表面颜色、建筑结构的隔热和散热、建筑周围的植被、合理组织自然通风、阳光的合理采集以及控制内部热源等。

1 炎热环境下的建筑设计思路

对于炎热环境下的建筑降温设计思路，要么降低房屋室内的温度，要么提高适宜室温的范围，使室内达到的高温可以包含在能接受的范围之内。

（1）尽量减弱太阳日射对建筑热作用，即避开暑热，主要是正确地选择建筑物的朝向、方位以及建筑平面的布局，力求避免使用的空间过多受到热辐射，如建筑物的中庭、玻璃幕墙等避免受到东、西向的日晒；避免太阳宜射辐射从玻璃窗口透入，采用窗口遮阳，以遮挡和减少对人体与室内的热辐射；同时要绿化周围环境，以改善环境热辐射和降低气温并对高温气流起冷却作用；对屋顶和外墒，特别是西墙，必须进行隔热处理，以减少太阳辐射使内表面温度升高而传人室内的热量，使内表面出现高温的时间与房间的使用时间错开，所以白天隔热好、夜间散热快的建筑构造才是理想的。

（2）自然通风是保持室内空气清新、排除余热、余湿，改善人体热舒适感的重要途径。不但在小区的总体布局方面应充分考虑，在单体建筑设计时也应在平面布置和门窗设置上综合考虑，应有利于自然通风。要尽量减少室内的余热。在民用建筑中，室内亲热主要是生活余热与家用电器的散热。有些室内余热往往是不可避免，而对于一些家电及灯具的散热，则应选择发热量小的电气设备和节能灯具，节能的照明灯具发热量要比普通灯具小得多。另外，应将发热器具布置在通风良好的位置，以便能迅速将余热排至室外。在第一种情形下，我们需要使建筑形成热库的功能，来储存并消除房屋受太阳辐射和室外高温热作用的影响。在第二种情形下，需要加快室内空气流动的速率，即加强通风，使适宜室温范围的温度有所升高，尽管在这种情况下房屋内并没有真正降温，但是人们在生理上却会感觉到比较舒适。通常意义上来说，避开暑热本身只是让气温尽量维持不再升高，但有时是不足以保证房屋在整个夏天均能保持足够凉爽的温度。所以，应该相应采用一些必要的自然通风的手段来使室内温度保持在一个适宜的范围内，使气温不仅不再升高，实际上还有所降低或保持适宜的温度。然而，在许多气候类型条件下，如炎热干旱和炎热潮湿地区，当避开暑热和自然通风降温共同作用产生的效果都不足以保证室温一直舒适宜人时，就需要采用空气调节设施来进行降温空调。

显然对于夏热地区，一个合理的建筑设计过程是包括三个层次的设计理念的。首先是建筑的设计要避开暑热；其次，充分利用自然通风进行降温；只有在其二者共同作用且都不能达到降温效果的情况下，才结合使用机械设备进行通风降温和空调降温，这样就使得机械设备装机容量相对较小，消耗的能量也会相对很少。这样的设计方法包含绿色建筑的基本理念。

2 避开暑热的建筑设计

在气候炎热干旱地区的气温，白天上升的幅度很高，而夜晚则变得比较凉爽。因此，建筑采用的材料应具有很大的热库能力才对，如建筑围护结构采用加厚的保温隔热材料。建筑材料不仅阻碍和延缓热量穿过墙壁进入室内的过程，而且在白天还可以将大量的热能储存在墙体内，到了夜晚当气温下降变得凉爽时，使巨大厚重的保温隔热外壁在夜间得以冷却变凉，从而储备好第二天的白天继续蓄热的能力，再次起到热库的作用。保温隔热材料使平均辐射温度不会升高到远远高于室内气温的程度，否则热舒适程度就会大打拆扣。如果房屋使用了空调设备，这时更需要使用隔热材料。另外，为了更有效地避开暑热，一般使用较小的窗户并对阳光照射有很好的遮蔽。采用浅淡的外表颜色，来最大限度地减少房屋内所获得的热量。白天可以把百叶窗关闭，进一步减少房屋获取的热量，夜间把它们打开，使凉爽的夜风畅通无阻。

气候炎热干燥的地区还非常流行巨大的圆形屋顶建筑。在白天，圆形屋顶遮蔽了房屋，使阳光照射不到室内；而在夜晚，几乎整个半圆形屋顶都暴醋在夜空之下。因此，辐射升温的幅度很小，辐射降温的幅度却很大。圆形屋顶建筑有开阔的上层空间，使屋内的气流分层，这样居住者就可以住在气温较低的下层。有时，在圆形屋顶的顶部还凿有许多孔，既可以便光线照进来，同时又可以使热空气流出去。

在气候炎热潮湿的地区，如冬季比较温暖，夏季极其潮湿的地区，采用巨大厚重的保温材料会是一种负担。这些地方适合建造轻便灵巧的房屋。由于气候极其潮湿，虽然日照不如炎热干旱地区那么强烈，但是潮湿会让人很不舒服，即使阳光多施加那么一点点的热量甚至没有增加都会使人难以忍受，所以在这样的气候条件下，使用任何保温材料都只会把白天的热量积蓄起来，让夜晚变得更加难耐。在非常潮湿的地区，较多地采用梁板结构，房屋建有开阔的窗户，设置宽敞突出的大挑檐遮挡日射辐射，遮蔽保护轻便的建筑材料和可挪动的轻质墙体。一般房屋常常修建在木架子上面，被高高托起，以便更好、更多地采集凉风，并且远离潮湿而闷热的地面。顶棚高高在上，便于冷热空气分层，而且人字形的屋顶或屋脊上设置巨大的通风口，便于热空气从室内流出，从而进一步提高了风穿行通过量。

另外，在干燥炎热的地区修建小而深透的庭院或天井会比较有利，因为在白天的大部分时间里它们能够自己给自己遮阳。但在气候潮湿炎热的地区，修建庭院的建筑则不够好，因为庭院会妨碍空气对流来降低湿热的热作用。无论在何处，当湿度较低即不是那么潮湿的地区，蒸发水分制冷就会很有效，如喷泉、水池、顺墙流下的涓涓纫流以及来自植物的蒸腾作用，都可以起到避开暑热、蒸发水分降温的作用。如果水分蒸发是在室内或者气流流人的地方进行，降温效果将会更为显著。

3 建筑的自然通风设计

在建筑设计中，避开暑热只是让气温尽量维持不再升高，从实践情况表明，通过采取 “被动式降温”设计，可使气温不仅不再升高，实际上有时还会有所降低。被动式降温方法即包括采用自然通风降温的方式，而且这种通风的手段使得适宜的室内温度范围值相应得到提高。

被动式降温系统是与建筑配合成为一体的。例如，可以修建突出宽敞的挑檐用来遮蔽门和窗户不受太阳的辐射。为了有利于通风，窗户在需要打开时可以最大限度地被开启，窗户的外边应当很好地加以遮蔽，如结合百叶窗的叶片进行调节，又能遮蔽阳光，又可以达到自然通风的目的。特别是在炎热潮湿的地区打开的窗户面积应当达到楼板面积的20%左右，在迎风墙和背风培上的开口应当对应相等。另外，每扇门上还应设置能够开启的气窗，使房间的空气可从各个风向上进行对流。在建筑中，通过楼梯问等建筑结构制造出强烈的烟囱效应，从而起到自然通风的作用，如太阳能烟囱由于空气在离开房屋之后被加热，所以使烟囱的效应增强，而且室内还没有额外的增加热量。而在烟囱出口设置排风机或屋顶通风机，可以大大提高通风效果。

4 结语

从实践效果表明，对于炎热地区的建筑必须“避开暑热、减少房屋获取热量”的角度建立设计理念和目标。对于这种环境下的建筑设计，应正确设置窗户的遮阳设施，合理确定建筑方位、建筑外表面颜色以及合理组织自然通风等设计措施。

参考文献

[1]李汝火.炎热地区的现代建筑[J].华中建筑，2013（3）：118-119.

[2]黄奇明.炎热地区自然通风建筑隔热设计探讨[J].建设科技，2011（8）：11-15.

[3]康建志，倪国葳，秦春霞.炎热气候与建筑降温[J].建筑学报，2010（5）：34-36.