第六节 如何考虑气候因素
一般说来，气候包括温度、温度、太阳辐射、风、气压和降水量等因素。这些气候因素对人体健康的关系极为密切，气候的变化会直接影响到人们的感觉、心理和生理活动。风水学中“风水”这个词实际上也包括了气候诸要素，“风水宝地”总是气候宜人的好的“风水”，必有好的气候。
气候条件是较为复杂而多变的。在我国，除了季风气候显著外，由于地形复杂，区域性气候也多种多样。而气候对居住环境又是长期存在的，所以，无论从总体概念上还是在局部地区，在气候环境方面均应特别重视。在研究用地时，即要留心区域性范围的大气候，又要注意待选用地范围的小气候或微气候。
太阳辐射是自然气候形成的主要因素，也是建筑外部热条件的主要因素。在冬季寒冷地区，太阳辐射是天然热源，因此建筑基地应选 在能够充分吸收阳光且与阳光仰角较小的地方。而在夏季炎热地区，过多的太阳辐射往往形成酷暑，因此，建筑基地应选在与阳光仰角较大，能相对减少太阳辐射的地方。干热气候区，可选在向北的斜坡上，这样光线充足而太阳辐射却有限。在干冷或湿冷气候区，则选在向南的斜坡上为佳。就水平面的太阳辐射情况看，北方高纬度地区太阳辐射强度较弱，气候寒冷，应选择多争取阳光的地方和朝向；南方低纬度地区太阳辐射较强，气候炎热，应尽量选择太阳走向时间长的地方和朝向（如下图）。而太阳辐射强度在各朝向垂直面上也是不同的，一般说来，各垂直面的太阳辐射强度以东、西向为最大，南向次之，北向最小，避免东晒、西晒已为人们所注重（如下图）。
太阳辐射是建筑外部热热条件的主要直接因素，建筑物周围或室内有阳光照射，就受到太阳辐射能的作用，尤其是太阳射线中的红处线，含有大量的辐射热能，在冬季能借此提高室内的温度。太阳射线不仅有杀菌的能力，而且还具有物理、化学、生物的作用，它促进生物的成长和发展。因此幼儿园、疗养院、医院病房、住宅等，都应该考虑室内有充沛直射阳光，争取扩大室内日照时间和日照面积，以改善室内卫生条件，益于身体健康。
虽然阳光对生产和生活是不可缺少的，可是直射阳光对生产和生活，也能引起一些不良影响。如夏季直射阳光能使室内温度过高，人们易于疲劳，尤其是直射阳光中的紫外线，能破坏眼睛的视觉功能。又如在直射阳光中注视物品，或阳光反射到人的视野范围内，引起显著明暗对比，产生眩耀感觉，时间过长会使人头昏，降低劳动生产率，也容易造成质量和伤亡事故。因此直射阳光的高度角低于30°时，或反射光与工作面之间的夹角在40~60°之间的光线，则认为是有害的，在博物馆、画廊、图书馆书库、石窟古建筑壁画等，直射阳光对色彩展品、印刷品、布帛、纸张等都有破坏作用。在危险品库、油库、化学药品库、工厂矿山的化验室等，由于直射阳光照射，可使物品及药品容易变质、老化、分解和燃烧。夏季的直射阳光，使室内温度升高，有增加爆炸的危险性。又如在纺织车间、精密仪器车间和恒温恒湿室等，都要求光线均匀，温度湿度稳定，否则就影响质量，不利于生产。这就要求采取必要措施，防止车间有直射阳光。可见太阳辐射和日照直接影响生产、工作和生活。因此应根据建筑物使用要求的不同，充分利用太阳辐射和日照直接影响生产、工作和生活。因此应根据建筑物使用要求的不同，充分利用太阳辐射有利的一面，控制和防止其不利的一面。
气候中第二位的重要因素便是气温。地面上的气温称为自然气温，建筑环境的温度对人体影响是很大的。人体暴露于高水平的热辐射或热对流中，其健康受到损害有两种方式，一种是高温灼伤皮肤，特别是皮肤温度超过45℃时。另一种方式是使体内温度升高，人体体温在普遍的静止条件下，保持在36.1~37.2℃。在高温、高湿环境中，人会常感闷热难忍，疲倦无力，工作效率低下。在严重高温、高温，且气流小，辐射强度大的气候环境中，可导致体温失调，体温大幅度升高，如果升高到42℃或更高些，则会发生中暑，严重者甚至导致死亡。突发的过热，常造致虚脱和突然死亡。与体温过高的情况相类似，使人体体内正常温度明显降低，同样可能严重地损害健康。气候中寒冷强度大，又没有良好的建筑和个人防护，会引起体温下降，神经系统和其它系统的抵抗力随之降低，出现无食欲、嗜眠状态、血压下降、呼吸减弱、意识消失。体温降至35℃以下，可因中枢神经麻痹而死亡。如降到30℃以下，则由于心脏障碍可导致立即死亡。应该注意，体温只要稍稍偏离正常值2~6℃。都可能危及生命。
根据实验，气候温度环境应低于人体温度，如保持在24~26℃的范围内最佳，一般不应超出17~33℃为好，此时人们会对周围环境温度有较舒适的满意感。当然不同季节、不同地区寻得这种环境几乎是不可能的，只是在选择建筑基址时，尽量考虑到温度的舒适性，避开高温高寒的地方。另外，还可通过建筑的规划和设计等措施来争取舒适的、自然的温度环境。
一个好的自然环境，还要有适当温度。在干热地区如选择具有一定湿度的微气候环境居住，会大大改善人们的舒适性，在高温高湿地区，大气中水量汽使体表汗液蒸发困难，妨碍了人体的散热过程，有不适之感。当温度比较适中时，大气中相对温度变化对人体的影响比较小，在高温或低温环境中，人体对气温的感觉与湿度保持在30~70%之间为宜。
在选择建筑基地时，气压也是一个不可忽视的因素。大气对地球表面与人体有一种压力，约为每平方厘米1公斤，人体承受的压力相当于15.5~20吨。这个压力因与体内压力平衡所以平时感觉不到。
一个大气压相当于高760毫米水银柱的压力。一般来说，人体对气压的变化能适应，但如果在短时间内，气压变化很大，人体便不能适应了。随着海拔高度的增加，气压有规律的下降，海拔越高大气越稀薄，气压也就降低。大气主要由氧（占21%）与氮（占78%）组成，因而大气稀薄，大气中的氧含量降低，氧分压也减低，这时人体肺内氧气分压也随着降低，这样血色素就不能被饱和，就会出现血氧过少现象。在3000米高度时，动脉血内氧饱和百分比仅90%，在8000~8500米的高山，只有50%的血色素与氧结合，人体内氧的储备降至正常人的45%，这时便可危及生命。故一般将240毫米水银柱高（相当于8500米）的气压作为最低生理界限。生活在内地的人初到西藏高原，会感到胸闷不适，头昏欲眠，就是缺氧的缘故。在高度1500米以上的低气压，即能引起人体一毓的生理变化。所以建筑不宜选在海拔高度大的高山上，也不宜选在寒冷、气压低的地区，因为这种环境很不利于大气的流动，容易促成大气污染，危害人体健康。
风是构成气候环境的重要因素，是气流流动形成的。在风水学中，因为气“乘风则散”所以风之害被认为是择宅大忌。选择必求“藏风得水”，避免强风的危害。对风的处理不当，的确不利于人体健康，传统医学就很重视风对人体危害的研究，风被列为“风、寒、暑、湿、燥、火”六淫（六气）之首，“六气”太过，不及或不应时则形成致病邪气。不仅对人体，风对农业生产、航海业等均有重大影响，强大的风暴还会给人们的生命财产造成巨大损失。为利用风能和防止风害，古代中国人勤于观察，将风的性质和风向依方位时序绘作八风图，试图把握风的规律（如下图）。公元前古罗马建筑师维特鲁威在《建筑十书》也明确讲到这一点：“……如果审慎地由小巷挡风，那就会是正确的设计。风如果冷便有害，热会感到懒惰，含有湿气则要致伤。因此，这些弊害必须避免。”
人们对风的态度具有两重性。在干热气候区，凉爽的、带有一定湿度的风是大受欢迎的；太热、太冷、太强或灰尘太多的风是不受欢迎的。通常人们也乐意接受夏季的风习习吹来，加强热传导和对流，使人体散热增快；潮湿的地区则希望风能带走讨厌的湿气。所以在选择建筑基地时，既要避免过冷、过热、过强的风，又要有一定风速的风吹过。
一般来说，基址不宜选在山顶、山脊，这些地方风速往往很大；更要避开隘口地形，在这种地形条件下，气流向隘口集中，形成急流，流线密集，风速成倍增加，成为风口。同时，也不宜选在静风和微风频率较大的山谷深盆地、河谷低洼等地方，这些地形风速过小，易造成不流动的沉闷的覆盖气层，空气污染严重，招致疾病。总之，应选择在受冬季主导风的影响较小，夏季主导风常常吹来，以及近距离内常年主导风向上无大气污染源的地方。
降水量也是影响气候的因素之一。在平原上，降水量的分布是均匀渐变的，但在山区，由于山脉的起伏，使降水量分布发生了复杂的变化。这种变化的最显著的规律有两个，一是随着海拔的升高，气温降低而降水增加，因而气候湿润程度随高度增大而迅速增加，使山区自然景观和土壤等随高度而迅速变化；二是降水量山南坡的降水量大于山北坡的降水量（如下图），因此山南坡的空气、土壤、植被均较好，是山区选址的好地点。
在古代中国，限于当时的科学认识水平，古人把建筑环境气候的太阳辐射、气温、湿度、气流、日照等诸要素以直观的感受和体验，用古代哲学的阴阳学说来阐释的。
阴阳学说是古代中国人的一种宇宙观和方法论，用以认识自然和阐释自然现象。古代，人们对自然现象的长期观察中，看到日来月住、昼夜更替、寒暖睛雨、男女老幼等种种两极现象及其变化，便很自然地产生了阴和阳这两个观念。他们认为天地、日月、昼夜、晴雨、温凉、水火等运动弯化，都是由构成世界万物的气在运动过程中一分为二的结果，自然界的一切事物都存在着阴阳两个方面，并由于阴阳的运动变化，推动着事物的发展变化。由此可见，阴阳论成了自然界的根本规律之一，所以《素问·应象大论》说：“阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。”
在古人眼里，阴阳两者的关系是对立统一的辩证关系。“譬如阴阳，阴中有阳，阳中有阴，阳极生阴，阴极生阳，所以神化无穷。”（《朱子语类·卷九十八》）阴阳互含，说明阴阳是互相的，阴阳作为事物对立面的关系不是绝对的，阴极阳生，阳尽阴至，在对立中达到平衡，且两者是可以转化的，所谓“中日则昃，月盈则食”就是这个意思（如下图）。阳代表着积极、进取、刚强等特性的事物和现象。一般说来，凡是活动的、外在的、上升的、温热、亢进的等，统属于阳的范畴；凡是沉静的、内在的、下降的、寒冷的、晦暗的、衰减的等，统属于阴的范畴（如下表）。
事物或现象的阴阳属性
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阳 |
天 光 热 干 刚 南 上 左 圆 男 太阳 奇 主动 |
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阴 |
地 暗 冷 湿 柔 北 下 右 方 女 月亮 偶 被动 |
风水家深谙阴阳论，将其用之于风水学，把山称为阳，水称为阴，山南称为阳，把山北称阴，水北称阳，水南称阴。于是地形要“负阴而抱阳”，背山而面水（见下图）；把温度高、日照多、地热高等统称为阳，而温度低，日照少、地势低等统称为阴。从生活的经验中人们体会到“阴盛则阳病，阳盛则阴病”（《素问·阴阳应象大论》，因而风水师选择必“相）其阴阳”，寻找“阴阳合和，风雨所会”，阴阳平衡的风水宝地，只有这些地方才能“阴阳序次，风雨时至，春生繁祉，人民和利，物备而乐成”（《国语·周语》，才具备人们繁衍生息，）安居乐业的环境物质条件。可见，风水学中的阴阳相地，是一种直观体验的总结和一整体思辨的结果，它包含了选择的地形、地质水文、气候、植被、生态、景观等诸要素，并以传统哲学的“气”、“生气”、“阴阳”等概念来阐释其好坏吉凶，确定是否适合人类居住生息，如此而已。
时至现代，人类的认识和科学技术水平极大提高，人们即可以详尽的分析建筑基址的诸要素，又可进行宏观的综合研究；既可以定性去描述环境的状况，也可以定量来确定环境的质量。更好的利用环境和适应改造环境已成为现实可行的事。
由于我国各地气候冷暖、干湿、雨旱、大风、暴雨、积雨、沙暴等都有很大差异。因此，房屋建筑就要适应在当地气候并尽可能地改善不利气候条件，创造舒适的室内工作和生活环境。例如，炎热地区需要考虑通风、遮阳、隔热、降温……；寒冷地区需要采暖、防寒、保温……；沿海地区要防台风、潮湿、积水……；西北地区要防风沙；高原地区则要尽量避免强烈的日照和改善干燥的气候（小范围内）等，这些是宏观选址要考虑的，但还要注重具体地点的小气候和微气候情况，具体情况具体分析，具体处理。
综上，建筑环境的选择应考虑如下内容：
①场地位置、地形地貌、地质构造、不良地理现象和地震基本烈度；
②场地的场层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其它设计计算指标；
③地下水的埋藏条件、侵蚀性和土层的冻结深度；
④场地的稳定性和适宜性；
⑤常年和最大洪水水位，地面排水、积水和沼泽地情况，以及饮用水源情况；
⑥场地的合理建筑范围，合理的交通出入口；
⑦区域内气候的场地微气候；
⑧景观和绿化植被，生态状态。 |
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