近年来，全球地震、洪水、飓风等自然灾害频发，人类对住宅安全的要求也越来越高。建筑活动一直是对自然资源和环境影响最大的活动之一，在全球资源消耗中，建筑活动约占1/3。在气候变化大背景下，如何保证建筑设计既安全、经济和实用，又布局合理？面对气象灾害，怎样的建筑才是我们的避风港？

　　本报通讯员刘珺

　　1 与建筑结构设计师对话“风水”

　　民间建屋讲究 “风水”，看似神秘，其实所谓的 “风水”指的就是气象、水文和环境。而随着经济社会的发展，气象因素对建筑的影响越来越重要。

　　从事建筑设计多年的刘立杰博士认为，风压、风向、风速、雪压等气象因素在建筑设计中非常重要。

　　风压也称风荷载，是当出现最大风速时，在垂直于风向的建筑物表面上所产生的压力。风压是建筑结构设计中基本的设计依据，风压数值的大小直接关系到各种建筑物的经济性、适用性和安全性，风压数值低，则安全系数低。

　　工业区一般都设在盛行风向的下风侧，居住区在其上风侧，这样可避免工业区向大气排放的有害物对居民区的影响；在季风区，由于冬季和夏季的风向基本相反，故将工业区布置在最小风频的方位。在建筑设计或规划时，还要考虑与局地环境条件有关的气候特征的影响，如 “热岛效应” “城市风”等。

　　雪压的数据也很重要。雪压指单位水平面积上的雪重，即积雪深度和积雪密度的乘积。对于建筑物，基本雪压是根据各地气象台 （站）的最大雪压或雪深资料，经统计得出50年一遇最大雪压，即重现期为50年的最大雪压，以此规定当地的基本雪压。计算雪压时，还要考虑降雪时的风速，风可引起雪花飘移，没有障碍物的屋面上的积雪比地面少，有障碍物的部位积雪比地面多。

　　刘立杰透露： “为设计和建造在不同气象条件下的良好的室内小气候环境，使室内在不同的季节均能保持一定气温、相对湿度、空气流速和清洁度，采暖、通风和空气调节设备需根据当地气候条件来设计。”

　　比如，冬季采暖的室外温度计算，是根据最冷月平均气温和最低日平均气温等项目综合计算得出的，计算温度越低，表示需设计的采暖负荷越大，消耗能源越多。而夏季通风系统的设计，除需考虑温度外，还需考虑相对湿度。另外，还要依据风、日照等建筑气象参数标准等来设计。

　　除气象因素外，设计建筑结构时还要考虑抗震因素。相对来说，剪力墙结构的抗震性能较好。若在一些沿海地区或易发生泥石流、滑坡灾害的地段建房，工程上一般会坚固地基。

　　2 建筑施工与气象因素关系密切

　　中铁二十二局集团有限公司总工程师王爱国表示，建筑行业是一个对气象敏感度非常高的行业。建筑项目，特别是重大工程项目，主要在野外作业，综合性强，受天气气候的影响非常大。如果缺乏足够的认识和未充分掌握精确的气象资料，一旦遭遇较恶劣的天气、气候灾害，建筑部门将损失巨大。

　　国外研究表明，在合理利用气象情报和天气预报对策条件下，这些损失至少有40%以上是可以预防和避免的。在发达国家，建筑公司对天气、气候信息和预报非常重视。

　　北京铁城建设监理有限责任公司电气化工程监理分公司高级工程师王亚林，常年奔波于工程项目，他说： “降水、风、温度和湿度等气象因素都会对建筑施工产生影响。”

　　他介绍说： “降水对水泥、砂浆、石灰等建筑材料有破坏作用，影响砌砖和所有室外涂刷、铺设工序，损坏新完成的表面等。高层建筑施工，还应避开雷雨天气，以防雷击事故。若降雪，能见度低，影响测量，仪器、贮存材料易受损；积雪易在混凝土表面形成水层，从而影响强度、降低质量；此外，还易增加现场危险性 （冰凌、打滑）等。”

　　风力较大时，高空塔吊不能转动自如，甚至可能发生塔吊出轨、翻倒事故。如果地面风在 4级以上，则高空风力会更大，既不利于施工进展，又影响作业安全。

　　而气温过高或过低，也会对施工材料等产生影响，建筑室外施工最适宜的温度为10℃～25℃。

　　因而，施工计划都会参考天气预报来选择最佳施工期，趋利避害。为防御各种灾害天气的发生，建筑施工现场还会根据实际情况制订应对灾害天气预警应急预案，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。

　　3 气候差异致建筑风格迥然

　　“由于各地气候差异很大，建筑风格也迥然。南半球与北半球不同，欧洲与亚洲有异，南方与北方差异显著，东部与西部格调不一，大陆性气候与海洋性气候的建筑物风格各有特色，热带与温带、寒带建筑风格也自成一家。”

　　刘立杰举例，东北地区冬季漫长而严寒、夏季短暂而清凉，建筑设计着重于采暖、防寒。建筑基地通常会选在能充分吸收阳光的地方，且房屋具有紧凑密闭程度较高、窗门相对较窄小等特点。

　　华北地区的冬季不及东北严寒，但仍有来自北方的寒潮大风，气温较低，特别春季多风沙。建筑设计较着重保暖和避风沙， “坐北朝南”的房屋布局是最佳选择，以避风向阳。

　　华南地区至海南一带属热带、亚热带季风气候，年内炎热，降水充沛，夏秋多台风，降水强。城市的楼房多建有露台、走廊，力求高大、宽敞、通风，以避雨遮阳，房顶设计多为人字形，有“滤水”的功能，不易积水。

　　到了西南边陲西双版纳，人们常能见到另一种风格的建筑——竹楼。它以竹木为主要材料，通风、防潮。竹楼的底层用二三十根柱子架空，四周敞开，可圈养牲畜和放置农具等，楼上住人，在廊上乘凉恰到好处，遮阳又避雨。这种轻盈的竹楼式建筑，适应当地常年空气湿度大、暑热难熬的气候。

　　西北地区为干旱大陆性气候环境，降水稀少，气温高，且温差大，是我国沙漠化比较严重的地区，终年风沙大。因此，房屋的建筑需具防寒、隔热和避风沙等特点。形成了土拱的独特建筑，这可减弱太阳辐射和寒风侵袭。 （来源于2011年4月15日《中国气象报》 作者：刘珺）