干热气候下的现代建筑形态浅析

臧文静1徐英杰2

摘要：本文以干热气候区为典型代表，分析传统建筑形态中应对干热气候因素的低技术建筑语言，从平面布局和构造两个层面，以遮阳和采光设计为主要内容，探讨干热地区现代建筑形态的对传统低技术的传承和发展。

关键词：干热气候；遮阳和采光；低技术；现代建筑形态

一、引言

自古以来，建筑的基本功能之一就是帮助人类抵御自然气候的不利因素，为人类创造舒适的室内环境。干热地区日照强烈，一年中有接近半年是炎热而漫长的夏季，遮挡阳光、减少太阳辐射是人们最重要的需求。以我国西北干热地区为例，除了必须满足在夏季炎热的白天进行有效的遮光，还应当考虑到在寒冷冬季室内如何纳入温暖阳光的问题，这是由当地悬殊的年温较差所产生的特殊要求。因此，在该气候下的建筑形态设计中，遮阳和采光设计是需要解决的最首要问题。

二、干热地区的传统建筑形态

在干热地区传统建筑中，遮阳与采光的方式主要表现在平面布局与构造两个层面。平面布局层面包括群体布局、单体布局；构造层面则包括外围护结构，以及水平的屋顶、棚、连廊等。这些低技术措施是人们在没有机械设备调节气候，没有现代技术进行支持的年代，可选择的最经济、最实用、最低消耗的建造方法，实现了在极端气候条件下人及人工环境与自然之间的和谐共生。

随着近年来社会经济、技术的快速发展，干热地区的人们改善自身生活环境的愿望日益强烈。新的建筑功能需求、新的建筑材料和技术早已涌入这片古老的热土。在当地现代建筑形态设计中，结合现代材料、技术对传统低技术加以鉴别、改进、转化与传承，可使其获得新的适宜性，发挥新的生命力。

三、应对干热气候的现代建筑形态

3.1重构传统平面布局

3.1.1建筑群体布局的发展

干热地区建筑群体自古以来就是密集式的布局形态，建筑与建筑之间距离很小，紧紧相依，互相遮挡风沙与日晒。这种密集的建筑组群沿用至今，仍是解决问题的有效手段，并可以出现多种组合形式。

在遵循密集布局方式的基础上，应尽量保证南北方向上街道的狭窄，从而实现对早晚阳光的遮挡，为避免西晒，东西向街道宜尽量减少。此外，我们可以通过对建筑朝向的控制来形成更多的阴影空间。

3.1.2单体平面布局的发展

干热地区的传统建筑平面虽然自由灵活，没有对称、轴线等法则限制，但均遵循气候特征进行组织。我们观察我国南疆、埃及、巴格达等干热地区的传统建筑平面布局，可以看到其共通之处在于：内向性的庭院空间，房间围绕庭院布置，集中紧凑，外形规整。这种布局方式可以通过较小的表面积有效减少直射阳光对内部空间的热辐射。各房间之间彼此遮挡，与庭院共同形成丰富的阴影空间，遮阳的同时达到降温的目的。此外，传统民居中不同的功能空间常根据不同的使用需求来选择朝向，灵活解决了遮阳与采光的问题。

在现代建筑形态中，利用合理的平面布局来解决遮阳与采光的需求，依然是将气候因素融入建筑形态之中的最佳解决策略之一。比如在沙特阿拉伯国家商业银行大厦的设计中，SOM事务所将整个建筑的平面沿中央天井形成三角形，辅助空间布置在外围，以抵御日照和热风；主要办公空间均朝内天井开窗，以躲避当地极端强烈的太阳辐射与风沙，建筑形象简洁现代而又蕴含了丰富的地域性内涵。

3.2外围护结构形态的发展

在干热地区大部分的传统建筑中，封闭厚实的形体是常见的形态，外部院落的围护墙体厚重高大，表面纹理粗糙。这种做法之所以得到广泛使用，有很大一部分原因在于其对干热地区建筑抵挡太阳辐射的重要意义。在解决遮阳问题的同时，可以抵挡热风沙的侵袭，并提供建筑良好的热工性能，在现代建筑形态中，厚重的外围护结构依然可以得到有效的传承。勒•柯布西耶于1956年设计的印度昌迪加尔高等法院中，将遮阳处理与建筑的整体结构相结合，采用了厚重深远的混凝土遮阳屋顶，为凹入的建筑主体提供了充足的阴影空间。这种不封闭外墙的遮阳屋顶同时保证了大型办公建筑各层、各功能房间对自然采光、通风的需求，形成了独特而庄严的建筑形象。

3.3构件形态的发展

3.3.1檐廊、棚架的发展

檐廊、高架棚等简便易行的低技术阴影构件是世界各地干热地区的传统建筑中极常见的形态，尽管它们的具体做法、装饰风格各不相同，但其目的都是为了遮挡炎热而强烈的日晒作用。檐廊以阴影联系各功能空间，棚架则是院落中半室内空间的延伸。传统民居中的棚架往往可以自由拆卸，以满足不同季节的遮阳与采光需求。

在干热地区的现代建筑中，对遮阳构件进行的设计已基本脱离了传统装饰手法的局限，而是以解决最根本的气候问题为目的。勒•柯布西耶在印度的昌迪加尔议会大厦中，以造型夸张而抽象的双面卷曲式门廊作为建筑语汇，表达了现代建筑中对当地传统建筑“凉廊”形态的转化。同样在印度的另一个城市艾哈麦达巴德，由路易斯•康设计的印度经济管理学院中的廊道，在起到遮阳与通风作用的同时，表现出了强烈的秩序感与个人风格。建筑中的遮阳空间往往也是公共交往空间，因此得到的建筑形态更具有表现力。

3.3.2阴影下的平台空间

传统建筑中结合平屋顶与遮阳凉棚而形成的阴影下的平台空间，是作为室外活动、起居休憩的第二庭院。不仅我国西北干热地区，诸如印度等其他干热地区的人们都有在屋顶平台起居的生活习惯。

这种遮阳的空间形态在调节建筑微气候环境方面有很好的效果，与当地人们生活习惯相适应，在现代建筑中具有传承与发展的意义。在干热地区的现代建筑中，也应注重阴影下平台空间的设计，在遮阳的同时契合当地人们的行为特征，以最适宜的方式为人们提供舒适的半室外空间。

3.3.3高窗、小窗的拓展

为了抵御强烈的日晒与热风沙的作用，干热地区的传统建筑形态通常呈现出明显的封闭性与内向性。墙体厚重高大，较少对外开窗。但在有效遮阳的同时，还需要保证室内的天然采光与自然通风，因此高窗、小窗成为常见的构件形态。

这些方式在现代建筑中，仍然是解决遮阳与采光问题的适宜手段，并得到了更多样更深层次的拓展。在规模较大，对光线要求较严格的展览建筑、工业建筑的设计中，高天窗一方面可以避免直射阳光的不利影响，同时又可以减少对人工采光的依赖，发展出了锯齿形、矩形、拱形等多种天窗形态。

四、结语

传统建筑中采用低技术解决气候问题的原理、技术与形态相结合的生态理念是应当传承的内容。其回应气候的基本原理在解决现代建筑面临的种种能源与环境问题方面，仍然具有重要的意义。将这种基本原理与现代的新材料、新工艺、新形态结合起来，它们可以重新获得当代的适宜性。这对于极端气候地区尤其是发展中国家来说，更具有现实意义。

参考文献：

[1]赵群，传统民居生态建筑经验及其模式语言研究，西安建筑科技大学，2004；

[2]卢建松.自发性建造视野下建筑的地域性.清华大学博士论文.2009

[4]谭启生，荒漠及荒漠化地区人居环境的传统模式，西安建筑科技大学硕士论文，2008；

[5]戴维•B•布朗宁.马琴译.路易斯•I•康：在建筑的王国中.北京：中国建筑工业出版社.2004