全球进入炙烤状态，如何设计更凉爽的建筑？

全球进入炙烤状态，如何设计更凉爽的建筑？

今年夏天，不少地区都创下了破纪录的高温极端天气。受气候变化的影响，这意味着这种高温气候将成为未来的新常态。Smith Mordak 提出了在高温环境下，如何设计凉爽建筑的十大原则。

地源热泵和低矮建筑

低矮建筑比细高型建筑更凉爽，因为地面温度相当平均。地源热泵本质上可以增强这个温度调节过程，夏天促进向地面放热，冬天从地面吸热。

建筑师Kipp Edick 和 Joe Sadoski设计的盐湖城住宅Host House（上图）是一座零碳建筑。房子主体为一层建筑，使用一台地源热泵作为控制温度的措施之一，以适应犹他州夏天和冬天的极端天气。

外露热容量

内部外露热容量是这种概念的迷你版本。热容量大的材料可以存储热量或凉气，减少昼夜之间的温差。

长久以来，混凝土的热容量评分一直很高。有些论点认为，尽管制作混凝土的过程中会排放二氧化碳，但是因此而节省的调节建筑物冷热的费用可以弥补这方面的损失。这种观点跟那些广告一样令人讨厌：他们声称购买一些包装过度的无营养食物会为你“省”钱，因为它们的价格不像之前那样昂贵，然而你其实本来并不需要买它们。混凝土在热容量方面并没有垄断地位。

汉麻混凝土是汉麻杆芯（汉麻茎部最里面的部分）和石灰粘结剂的混合物。这是一种高度保温的材料，也能提供广受欢迎的热容量，并且没有庞大的前期碳成本。它还具有蒸汽渗透性，可以根据环境需求吸收和释放水分，因此可以控制环境湿度。其他低碳热容量大的材料包括石头、夯实土和不经过煅烧的砖。

Practice Architecture 设计的剑桥郡的Flat House（上图）是一座零碳住宅。房子内部和外部大量使用了汉麻混凝土，特别是在内部明露墙上。

空气冷却

如果你在地下室建造了一个热容量迷宫，当有客人来访时，你不仅可以说：“要不要看看我家的迷宫？”，还会拥有一个不用插电、随时可用的冷藏库。如果能够让外部空气缓慢地通过凉爽的墙和凉爽的地下迷宫，然后再进入居住空间，就可以实现过渡冷却的被动通风，无需任何冷却装置。

新南威尔士的澳大利亚植物银行（上图）利用一个地下热量迷宫来获取和保留白天的热气或夜间的凉气，避免建筑内部的温度急剧波动，温度上升或下降幅度不超过 7.5 摄氏度。该建筑由建筑事务所 BVN Donovan Hill 设计。

热量提取

还有引入凉气来消除热意。即使拔掉所有电源，人类活动产生的热量也需要排出去，特别是建筑物内有很多人的情况下。

当然，除非建筑物所在地的气候即使到夜间也不会变凉，否则这种热量提取过程就需要加以控制。热气会往上升，所以较高的空间可以向上排送热气，较高的打开的窗户可以排出热气，带有风帽的烟囱可以通过流动的空气将建筑内部的热气吸上来，这些都是很好的策略。

将热量排除在外

为了减少建筑物提取热量或引入凉气所需的工作量，精心设计的建筑物可以将热量拒之门外。如果你（还）没有地下室热量迷宫，在进气口/出气口安装一台热交换器可以避免冬天损失热量或夏天吸收热量。

避免室内空气受到室外空气影响的一个好方法是隔离：采用生物基、无污染的材料制成的有趣的密集隔离层。再加上双层或三层玻璃和厚实的环保屋顶（既有隔离作用，又非常利于生物多样性），你就可以高枕无忧了。

外部遮蔽

我们的建筑隔离措施做得越来越好，不过外部遮蔽方面还不够专业。这样做可以从一开始就将热量阻隔在建筑之外。

安排遮蔽时需要考虑方向问题。垂直遮蔽最适合朝东或朝西的立面，因为这些方向的光照较弱。悬垂和横向遮蔽最适合光照最强的立面（北半球的南部地区和南半球的北部地区）。

种落叶树也是一种很方便的方法，因为它们的小遮蔽单元（即树叶）在冬天会凋谢，便于建筑内享受温暖的阳光。其他动态遮蔽方法包括百叶窗和遮阳蓬，可以移动或开关。遮蔽物最好安排在建筑外部，这样热量就不会进入室内，不过在不得已的情况下，浅色的室内遮蔽物（这样可以将热量反射出去）总比什么都没有强。

Aleph Zero + Rosenbaum 建筑事务所为巴西北部地区设计的儿童乡村学校寄宿设施（上图）外面有一个用交叉层接的巨大的屋顶遮阳篷，可以为建筑遮阴。

绿色城市环境

设计凉爽的建筑不只包括建筑本身，还包括设计建筑所处的凉爽环境。与农村地区相比，城市热岛效应会导致温度上升超过 10 度。如果我们想要减轻热浪对健康造成的影响，减少建筑的能量需求，就迫切需要解决热岛效应问题。

这意味着要减少城市地区的散热设备，减少向大街上排放热废气的汽车和空调设备的数量。这还意味着不要让蓄热器被太阳暴晒：城市一般会充满各种热容量材料，包括砖石建筑、石板地面、柏油路面等，它们会吸收太阳的热量并保留不放。我们需要减少柏油用量，采用更环保的材料。在为建筑进行外部隔离层改造时，最好能够减少吸收热量的砖石结构。

建筑工作室 COBE 设计的哥本哈根 Karen Blixens Plads public plaza 广场（上图）包括有遮蔽物的自行车停放处，以及植物和树木点缀其中的中性色彩地砖。