干热地区及建筑外墙设计.docVIP

干热地区的建筑外墙设计 在沙特、伊拉克、伊朗等中亚国家的传统民居在其建筑风格上往往具有外蔽内敞的特点。这一特点具体表现在建筑外墙使用厚实的土砖砌成，建筑外围开窗数量少、位置高、窗户面积小。而在建筑靠向内部庭院的一面则有较大和较多的开窗且常在庭院内设置水池或种植树木。这样的建筑设计和布局除了与阿拉伯国家讲究私密的文化认同有关以外更主要的是这种建筑设计在干热的中亚沙漠地带的科学性合理性。 通过这些特点我们可以认为在干热地区的建筑应设置厚实的建筑外立面并在受光面处尽量减少透光。例如，选择厚实的建筑外墙就是可靠有效的隔热措施。室外外来热量传入室内使室内温度上升是有时滞效应的，即室外热量不能使室内温度立刻上升，而干热地区使用土砖对热的时滞效应就要优于木材等天然材料。厚重墙体具有良好的隔热效应。在厚重的墙体中热流在白天和夜间反向流动（热量白天向室内流动，晚间向室外流动），那么该墙体所表现的效果就像会有很大的热阻一样。日温差波动越大，时滞效应越明显。在干燥炎热的沙漠地带，虽然下午外界温度极高但由于外界大部分热量首先要用于给墙体加温才能再使室内温度上升因此厚重墙体很好的在干热环境中维持了室内温度凉爽。而到了夜里，沙漠内温度骤降，室外温度比室内温度低，特别是比墙体温度低，先前储存在墙体的大部分热量没有到达室内，就直接向室外散发了。因此，厚重墙体在炎热干燥地区有很高价值。 除去厚实的土砖外墙，在建筑外立面尤其是向光面选择小而少的开窗和较高的开窗位置也是干热沙漠地区合理而有效的建筑设计。小而少的开窗减少了阳光直射入室内的面积，减少了热辐射对室温的不利影响。同时，除了通过少开窗、开小窗的方式来降低阳光直接射入室内的面积外还会在开窗形式上采用带遮阳的格栅窗、外格栅和百叶窗等类型。当然，这样的窗户布局必然会影响室内外通风，但是，在干热的沙漠环境中，外界干燥炎热的热空气是不受欢迎的，这种减弱室内外通风的设计恰恰很好的避免了过多的干燥热空气涌入室内。 在建筑外部使用“外蔽”的建筑策略在建筑内部却选择“内敞”的建筑形式。干热地区建筑中心往往有一个处于建筑中心位置被围合而成的庭院，面向内部庭院一侧开窗较大，庭院中种有树木或设有水塘。当上午太阳辐射逐渐增强，庭院顶部和外墙温度逐渐升高，影响到庭院周围较高层空间内部气温的上升。而在底层，由于外墙很厚，受到日光辐射后由于时滞效应且受到了建筑上不提供的遮阴保护（树木遮阴、建筑遮阴）保持相对凉爽的状态。由于庭院周围有高大厚重的墙壁，庭院大部分处于日影区，不受太阳直接辐射院内气温较低，与较高的建筑外部形成冷热气压差形成了气流和有效的通风，这就弥补了小窗室内外通风不足的问题。同时，庭院内种植树木设置水池也可以起到增加湿度的作用，而增加湿度可以起到良好的蒸发降温的效果。 干热地区建筑的“内敞”还表现在在建筑面向内部庭院一侧设置较大的窗户。这些大的窗户多处于能受到内部庭院树木或周围建筑物遮阴的位置，并且设置格栅减弱受到的光和热。这样既保证了房间必不可少的照明、通风需求又把接收到的外来热量降到了最少。 当然，这种“外蔽内敞”的建筑策略有它自己的局限性，仅仅适用于干热地区，在湿热地区则明显不适合。因为湿热地区建筑降温主要是要考虑提供良好的通风，而“外蔽内敞”的设计则完全与这一原则相悖。并且厚实外墙的隔热效应在昼夜温差不大空气湿润的湿热环境中也完全不起作用。 总而言之，采用厚实外墙、在向光面外墙开小窗、少开窗、开格栅窗的相对与外界隔绝而与内部相对开敞的建筑策略是科学且普遍适用于干热沙漠气候的。