呼应气候的设计 （二）干热和湿热气候区
建筑设计总是涉及到人体的热舒适度问题，在理解当地气候的背景下，建筑设计可以利用被动式的设计策略，创造人体舒适的建筑环境。
来源： Alfredo Fernandez-Gonzalez 的演讲，下文不再赘述
干热气候区一般分布在赤道两侧纬度10度之40度的区域，太阳辐射强烈，昼夜温差大。当室外的温度超过了蓝色的供冷线，空气的湿度仍然比较低，蒸发冷却是很好的被动式策略。另一个重要的策略是夜间冷却，当室外的温度低于供冷线时，可以将建筑打开通风。
在炎热气候区，需要减少通过玻璃、屋顶和室外空间进入室内的热量。因此室外遮阳比较重要，有时设置水景，水的蒸发可以帮助创造舒适的环境。
在干热气候区，当地的城市建筑创造了大量的遮荫的墙、窗户和室外空间。在西班牙的Grazalema，建筑的窗户上都有室外遮阳装置，当地还有很多其他类型的遮荫装置，例如遮阳伞、树木等。
狭窄的街道也提供了遮阳，浅色的建筑立面有助于反射太阳辐射并减少得热。这样街道的环境就很舒适。
庭院帮助建筑获得采光，有助于建筑通风变得凉爽，以及与自然的接触。
Zion游客中心，位于美国Utah州的Springdale，是干热气候区。
建筑的特色包括南向大面积的玻璃幕墙，较小的建筑进深；在被动式供暖上采用Trombe wall和直接太阳得热；在被动式供暖上，采用了蒸发冷却塔引入冷风，建筑也采用夜间冷却的策略。
建筑沿着东西向展开，较小的进深促进了对流通风和采光。在冬季， Trombe wall和南向的高窗提供了直接太阳得热。合适的遮阳避免在夏季或昼夜温差大的时节获得过多的热量。
高窗的设计考虑了太阳的高度角，在冬季将阳光引入室内，在夏季避免阳光直射室内。
当室外温度较高时，风塔将室外的风引入，在通过加湿和蒸发冷却降低了风的温度，将冷风引入室内。高窗和南向的窗户将室内的热空气排出。
风塔的设计中，需要在引入风的同时，让风通过潮湿的媒介，风的湿度增加，温度下降，进入室内后可以提供舒适的温度和通风。
湿热气候区主要分布在赤道两侧，在焓湿图上，湿热气候区位于右上方。室外温度和湿度往往超出人体舒适的范围，因此需要防止建筑过热并进行供冷。遮阳能够减少得热，自然通风可以将室内的热空气排出室外。
来源： Pablo La Roche 的演讲，下文不再赘述
湿热气候区的传统建筑一般进深较小以利于自然通风，并提供良好的采光，东西向的立面较小，建筑的层高往往较高，屋顶向外挑出以提供遮阳，减少围护结构的得热。
我们可以总结这些经验，CallisonRTKL设计了一个项目Xylem，考虑遮阳、通风，并在土壤中埋设水管，水管降低了降低地面金属板的温度——辐射供冷。这一方式不但考虑空气流动和室外气温，也考虑了辐射温度。我们也考虑了这些装置的整体布局，当我们组合设置这些装置，可以减少热岛效应，并提供舒适的室外环境。
在湿热气候区，我们考虑建筑的围护结构和热流动，需要减少辐射和传导的热，当室外温度低于室内温度时，尽可能自然通风，提供辐射冷，减少室内的热负荷。在建筑设计上，要提供遮阳、围护结构的隔热构造，提供凉爽的和植被覆盖的表面，促进通风。
风的流动
对流通风可以减少得热。可以将室内温度控制比室外温度仅高1.5摄氏度。
增加空气流动的速度可以提升汗液蒸发的速度，从而提升人体舒适度。室内可以安装吊扇和小型风扇。
遮阳装置
在设计遮阳装置时，需要理解气候特征，了解何时气温高，何时气温低。可以使用气候顾问或者别的软件工具来辅助设计，考虑何时需要遮阳，何时不需要遮阳，以及建筑围护结构的哪些部分需要进行遮阳。当我们有初步方案时，可以通过软件进行测试，同时也考虑到采光、眩光、太阳得热和建筑能耗等问题。如果设计结果令人满意，就采用这一方案；如果效果不好，就换一个方案。
深圳高层建筑竞赛
这是一个深圳的竞赛项目，在大型的建筑中采用了被动式的设计策略。在设计中我们先查看深圳的天气，了解全年气温情况，在建筑的高层部分设计了庭院，促进采光和通风。我们用软件模拟了采光以及遮阳装置的效果。整栋建筑的设计贯彻了被动式的设计原则。
Guadalajara机场二号航站楼
设计过程首先查看气候情况，发现建筑全年都需要进行遮阳，特别是在3月至7月间，太阳辐射很强，气温也高。
项目的设计策略包括：蒸发冷却，屋檐挑出形成遮阳，项目利用自然采光并减少眩光，减少空气渗透。我们的设计考虑了西向的幕墙，比较了有悬挑装置的方案和没有悬挑装置的方案，悬挑的方案可以减少一半的太阳辐射，设计方案采用了玻釉玻璃将进一步减少室内的得热。
设计也考虑了眩光的控制，悬挑的遮阳装置和建筑立面上的玻釉玻璃也能减少眩光。
项目也分析了建筑各个立面的全年辐射情况，建筑的东立面的辐射量较高，因此该立面下方为不透明的幕墙，减少辐射得热。
未完待续
下期将介绍温和气候区的设计方法及案例
如果你对呼应气候的设计感兴趣，可点击阅读原文查看英文视频。
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