建筑能设计成冬暖夏凉吗？ jian mi，你快成为建筑师了 大概十到十五年 我说的是你如果足够努力的话。 嗯 要转载，先私信！ 有人说窑洞、有人说山洞、有人说地下室、还有人说防空洞。这些空间就我们的生活经验来说就能判断是冬暖夏凉的。 那背后的原理是什么呢？或者说什么因素决定是不是冬暖夏凉呢？或者说怎么控制这些因素可以做到冬暖夏凉呢？ 自己画了个图 围护材料和围护方式再加一些物理原理 建筑是由材料组成，关系到建筑内温度的无非是材料和建筑师使用这些材料的方式。 先说围护材料 与之相关的特性是材料的热阻和材料厚度。 每种材料都有自己的各种特性，强度、刚度、密度、透光性、可塑性、耐火性、热阻等等，与我们说的冬暖夏凉关系最大的是热阻，热阻：反映阻止热量传递的能力的综合参量。在传热学的工程应用中，为了满足生产工艺的要求，有时通过减小热阻以加强传热；而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。建筑设计中大部分情况下是热阻越大越好，与之相对应，热传递系数越小越好。生活经验就知道泡沫板比钢板隔热，泥土比水泥隔热。 厚度的话很好理解，同一材料当然越厚热阻越大，同一做法 1000mm 厚的墙肯定比 200mm 厚的更保温隔热。住过简易工棚的就知道，因为墙太薄，太阳一晒就是蒸笼了。所以你能理解窑洞冬暖夏凉的原因了，无他，围护材料厚啊！ 图中的建筑虽然高大上一点，但原理基本与窑洞类似，都是用泥土、超级厚的泥土当它的围护材料。 上两张图，让大家了解一下建筑师在考虑热阻这个事情的工作方法。 以北京为例，先确定当地的气候分区，北京属于寒冷（B）区。对于传热系数各地都是有建筑规范的，也就是说大家住的房子大部分都是有标准的，不会出现热死人的情况的（落后地区或自己盖的不一定），根据项目条件知道了应该控制的传热系数，然后再选择材料和材料厚度。细心的朋友可能发现了体形系数这个词，这就与围护方式有关了。 关于围护材料，这些是做材料研究人的领域，建筑师大部分是运用这些材料，很少自己去发明材料。比如有材料厂商发明了透明但传热系数很小的玻璃，红外线射不过，那是极好的事情，建筑师对于材料多了一种选择。比如材料厂商发明了一种传热系数极小的保温板，那也是极好的事情。比如发明混凝土的人是法国人艾纳比克，使用到艺术极致的是柯布西耶。前者是工程师，后者是建筑师。 看了以上，你一定觉得建筑师的工作无聊透顶，我也觉得。但建筑师的魔术在于下半部分：围护方式。通俗的说建筑师怎么使用这些材料，这才是真正的设计。 围护方式主要控制几个因素：太阳辐射、通风、其他物理方式。 太阳辐射 最典型的就是我们传统民居里的大屋顶，除了排水的作用外还能控制建筑的日照，不让夏季中午毒辣的阳光直接照射到墙面加高室内温度，同样，还要让冬季温暖的阳光照射到墙面，给寒冷的室内升温。通过挑檐的距离来控制的，这个是可以根据纬度自己设计太阳照到墙面的时间的。上两张贵州民居的图对比一下。 找不到两张同一建筑同一角度的照片，原谅我。夏季、中午、太阳照射不到墙面 大约在冬季（看植物和穿着）、中午、太阳能照到墙面，给室内提供热量。 其实我们勤劳的先民有一个更简单的办法，我自己也很喜欢：种树。夏季绿荫遮挡日照，冬季树叶落去，让阳光照射建筑。 现代建筑运用这两条的很多，图中是台湾的北投图书馆。 大大的屋顶、挑出很深的走道，都是经过计算的遮阳措施。台北主要是解决夏季热的问题，冬季倒不是太冷。蛮喜欢这个建筑的。 诺曼福斯特在德国国会大厦的大玻璃穹顶也使用了一下遮阳。下图左上角那个半透明的网就是一个可以随着太阳旋转的“遮阳伞”，夏季遮阳，冬季可以休息了不用追着太阳跑了。 当然，福斯特是知道内遮阳不如外遮阳的（外遮阳空气流通性好效果好），但我猜他是为了这个纯粹的形体了。理解，理解。 其实影响室内外热传递的还有一个因素：体型系数 体型系数是指单位建筑体积所分摊到的外表面积，一般来讲，体形系数越小对节能越有利。建筑师经常要做的事情就是算体型系数了。 通风：夏季加强空气流通、冬季减少空气流通 埃及建筑师哈桑·法赛的作品 可以看到“捕捉”风是建筑的一个使命。很多喇叭状通风天窗对着上风向，为的是加强空气流通，带走室内的热量。 （感谢筑龙网的图片） 还得说说我国南方的民居，坡屋顶 + 顶层隔层的做法夏季很实用，将夏季太阳辐射的大量热量让风在顶层的隔层带走。 设计活动墙也是很有效控制空气流通的办法。像窗户一样，需要通风时打开，不需要时关上。 冬季减少空气流通最简单常见的是密封玻璃、双层玻璃等。 用红外来看冬季建筑，颜色越红表示温度越高，即建筑越损失热量。所以，窗墙的比例与减少冷桥是做到冬暖的一个重要因素。 物理原理用的最多的是水的蒸发。 上海世博会大家都感受过的。 其实空调系统是很强大的，但我把它归为设备，而非设计。 查看知乎原文
