Climate and Architecture pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Dahl, Torben 编

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:2009-11

价格:311.00元

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isbn号码:9780415563093

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《风与光：现代建筑的生态语境》 引言： 在人类文明长河中，建筑始终是人类与自然环境互动最直接的载体。从穴居到摩天大楼，我们对庇护所的追求从未停止，但随之而来的，是对地球资源日益增长的消耗以及对生态系统造成的深远影响。当全球气候变化成为我们时代最严峻的挑战之一时，建筑业作为能源消耗和碳排放的主要贡献者之一，其角色和责任也变得前所未有的重要。本书《风与光：现代建筑的生态语境》并非仅仅关于气候，它更深入地探讨了在当前及未来的气候条件下，我们如何重新审视和实践建筑设计，以创造更具可持续性、韧性，并能与自然环境和谐共生的居住空间。本书旨在挑战过往僵化的建筑范式，引导读者探索一种更为动态、响应性强，并能充分利用自然力量的建筑思维。 第一章：气候的脉搏——理解建筑与环境的动态关系 在任何关于建筑与环境的讨论中，对气候的理解是基石。然而，我们对气候的认知不应止步于冰冷的温度、湿度和降雨量数据。本章将深入剖析气候的“脉搏”，即其动态、季节性以及长期变化对建筑性能和用户舒适度的直接影响。我们将审视不同气候区域（如热带、温带、干旱、寒带）的典型气候特征，并分析这些特征如何塑造了传统建筑的应对策略。例如，在酷热的地区，厚实的墙体、深邃的屋檐和精心设计的通风系统是常见的智慧结晶。而在寒冷地带，建筑则需要最大化保温，并巧妙地利用太阳能。 更重要的是，本章将引入气候变化这一颠覆性因素。我们将探讨全球变暖带来的平均温度升高、极端天气事件（如热浪、强降雨、干旱）频发、海平面上升等趋势，并分析这些变化对现有建筑的潜在威胁，例如： 热浪加剧： 传统通风和遮阳策略可能不足以应对持续高温，导致室内过热，增加对空调的依赖，从而加剧能耗和碳排放。 降雨模式改变： 局部强降雨可能导致洪水和建筑损坏，而干旱则会影响水资源的可用性，对依赖外部供水的建筑设计提出挑战。 海平面上升： 沿海地区建筑面临被淹没的风险，需要考虑抬高地基、适应性设计或迁移等策略。 极端风力： 更强的风暴可能对建筑结构和材料的耐久性提出更高要求。 本章将鼓励读者跳出“气候是一个固定不变的背景”的思维模式，认识到建筑设计必须是一个持续适应和响应气候变化的过程。我们将重点讨论如何通过详细的场地分析，理解微气候（microclimate）对建筑的影响，包括风的流动、日照的轨迹、地表的反照率以及植被的遮蔽效应等，为后续章节的被动式设计策略奠定基础。 第二章：被动式的智慧——驾驭自然力量的建筑策略 在能源消耗日益增长的今天，减少对主动式机械系统（如空调、供暖系统）的依赖，转而拥抱“被动式设计”（passive design）是实现建筑可持续性的关键。本章将系统地介绍和深入分析一系列被动式设计策略，这些策略的核心在于“顺应自然”，通过巧妙的建筑形态、朝向、材料选择和空间组织，最大化地利用可再生能源，并最小化能源损耗。 我们将详细阐述以下几个核心的被动式设计要素： 朝向与形态（Orientation and Form）： 建筑的朝向对于控制日照和风是至关重要的。在北半球，南向立面接收最多的冬季太阳辐射，而东向和西向立面则在夏季容易受到强烈日照。我们将探讨如何根据不同气候区域的特点，优化建筑的朝向，以最大化冬季得热，最小化夏季过热。同时，建筑的形态，如长宽比、体块的组织方式，也会显著影响其表面积与体积的比率，进而影响热量的交换。例如，紧凑的体块通常比伸展的体块更节能。 遮阳与遮蔽（Shading and Shading Devices）： 有效的遮阳是防止夏季太阳辐射进入室内，避免过热的关键。本章将区分不同的遮阳方式： 外部遮阳： 如屋檐、遮阳板（louvers）、百叶窗（shutters）、遮阳篷（awnings）以及自然遮阳（如树木）。我们将深入分析不同遮阳构件的形状、尺寸、角度如何影响其对太阳辐射的阻挡效率，以及它们如何与建筑的整体设计相协调。 内部遮阳： 如窗帘、百叶。虽然不如外部遮阳有效，但在某些情况下也能起到辅助作用。 建筑集成遮阳： 考虑将遮阳功能集成到建筑立面本身，例如使用穿孔板、格栅等。 通风与自然对流（Ventilation and Natural Convection）： 良好的自然通风不仅能为室内空间提供新鲜空气，还能在适宜的季节有效带走热量，降低室内温度。本章将重点介绍： 穿堂风（Cross-ventilation）： 通过在建筑相对的立面上开设窗户或通风口，利用风压差实现空气流通。 烟囱效应（Stack Effect / Chimney Effect）： 利用室内外温度差异产生的空气密度差异，热空气上升，从高处排出，冷空气从低处进入，形成自然的空气流动。我们将讨论如何通过设置高窗、通风塔、天井等方式来增强烟囱效应。 开口的设计： 窗户的尺寸、位置、开启方式以及通风口的设置，都对自然通风的效果有着直接影响。 热质量与储热（Thermal Mass and Thermal Storage）： 热质量（Thermal Mass）是指建筑材料储存和释放热量的能力。例如，混凝土、砖石、夯土等材料具有较高的热质量。本章将探讨： 日间蓄热，夜间释放： 在白天，热质量材料可以吸收太阳辐射和室内热量，从而降低室内温度峰值；在夜晚，当室外温度较低时，储存的热量可以缓慢释放回室内，起到保温作用。 相变材料（Phase Change Materials, PCMs）： 更先进的热质量材料，它们通过物质状态的改变（如从固态变为液态）来储存和释放大量的热能，能够更有效地调节室内温度。 自然采光（Daylighting）： 充分利用自然光不仅能减少对人工照明的依赖，节省能源，还能创造更健康、舒适的室内环境。本章将讨论： 窗户的设计： 窗户的尺寸、形状、位置以及玻璃的透光性能。 光导管（Light Tubes）和反射系统： 将自然光引导到建筑深处，或者利用反射面将光线均匀散布。 室内空间组织： 通过开放式布局、使用浅色内饰材料等方式，促进自然光的扩散。 本章将通过案例分析，展示这些被动式设计策略在不同类型的建筑中是如何被成功应用的，并强调策略之间的协同作用。 第三章：可持续的材料——构建未来的建筑基石 建筑的生命周期，从原材料的开采、加工、运输，到建造、使用、维护，直至拆除和回收，都与资源消耗和环境影响息息相关。本章将深入探讨“可持续材料”的概念，并聚焦于那些对环境影响最小，且能够最大限度地减少资源消耗、能源消耗和废弃物产生的建筑材料。 我们将系统地分析以下几个关键方面： 生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）： 本章将介绍LCA的基本原理，即对一种材料或产品从摇篮到坟墓（cradle-to-grave）的全过程进行环境影响评估。我们将理解如何通过LCA来量化材料的“环境足迹”，包括： 原材料提取： 能源消耗、水消耗、土地破坏、生物多样性损失。 生产过程： 能源消耗、水消耗、温室气体排放、污染物排放。 运输： 运输距离和方式产生的碳排放。 使用与维护： 材料的耐久性、维护频率以及可能产生的挥发性有机化合物（VOCs）。 废弃与回收： 填埋、焚烧或回收利用的可能性和环境影响。 再生与可再生材料（Recycled and Renewable Materials）： 再生材料： 强调使用回收材料的重要性，例如回收钢材、再生混凝土、回收玻璃、再生塑料等。我们将探讨这些材料的性能、可用性以及在建筑中的创新应用。 可再生材料： 重点关注那些来自可持续管理的可再生资源，如： 木材： 来自可持续认证的森林，具有良好的可再生性和碳封存能力。我们将讨论不同种类的木材及其在建筑结构、装修中的应用。 竹材： 生长速度快，强度高，是一种极具潜力的可再生建筑材料。 稻草、麻等农作物废弃物： 可用于制造隔热材料、墙板等。 软木、菌丝体材料： 新兴的可持续材料，具有优良的隔热和声学性能。 低环境影响材料（Low-Impact Materials）： 低能耗生产材料： 关注那些在生产过程中所需能源较低的材料，例如天然石材（在运输和加工过程中能耗较低）、部分陶瓷材料等。 本地材料（Local Materials）： 鼓励使用本地生产的材料，以减少运输过程中的碳排放和能源消耗。我们将探讨如何在设计中识别和利用本地特有的资源。 天然材料： 如夯土（rammed earth）、土坯（adobe）、石灰（lime）等，这些材料通常具有低加工需求，且对环境影响较小。我们将探讨其传统和现代的应用方式。 健康与无毒材料： 关注材料的室内空气质量影响，避免使用含有挥发性有机化合物（VOCs）、甲醛等有害物质的材料，保障居住者的健康。 材料的耐久性与生命周期管理（Durability and Life Cycle Management）： 可持续性并不仅仅是材料的选择，还包括其在建筑生命周期内的表现。我们将强调选择耐久性强的材料，以减少更换和维修的频率，从而降低整体的环境影响。此外，我们还将探讨如何通过设计，使建筑材料更容易被拆卸、回收或再利用，实现循环经济的理念。 本章将通过详细的材料性能对比、案例研究以及对新兴材料的介绍，为建筑师、设计师和建造者提供一个清晰的可持续材料选择框架。 第四章：韧性与适应——应对未来不确定性的建筑 在气候变化日益加剧的背景下，建筑不仅需要满足舒适性和能源效率的要求，更需要具备“韧性”（resilience）和“适应性”（adaptability），以应对未来不可预测的环境变化和极端事件。本章将探讨如何设计能够承受冲击、快速恢复，并能随环境变化而调整的建筑。 应对极端天气事件（Responding to Extreme Weather Events）： 洪水防护： 在易受洪水影响的地区，将探讨抬高地基（stilt construction）、设置防水屏障、使用防水材料以及设计可渗透的景观等策略。 抗风设计： 针对日益增强的风暴，将分析建筑的结构加强、屋顶形式的选择、开口的防护以及对风荷载的精确计算。 防火设计： 在森林火灾频发的地区，将探讨使用防火材料、设计防火隔离带、优化场地规划等措施。 抗震设计： 在地震活跃区，强调建筑的结构稳定性、弹性设计以及对基础的加固。 适应气候变化（Adapting to Climate Change）： 温度升高与热浪： 除了被动式降温策略，还将探讨如何设计更灵活的遮阳系统，例如可伸缩的遮阳篷、智能化的窗户系统，以及利用蒸发冷却（evaporative cooling）的自然原理。 水资源短缺： 探讨雨水收集和再利用系统、灰水处理系统，以及设计节水景观和耐旱植被。 能源供应的不稳定性： 鼓励设计集成可再生能源系统（如太阳能光伏、小型风力发电机），以及提高建筑的能源独立性，例如通过储能技术。 灵活性与多功能性（Flexibility and Adaptability）： 建筑的韧性也体现在其使用功能的灵活性上。随着社会需求和环境条件的变化，建筑需要能够适应新的用途。本章将讨论： 模块化设计与预制构件： 方便拆卸、重组和扩展，以适应未来的空间需求。 可变空间设计： 通过可移动隔墙、家具系统等，实现室内空间的灵活分隔和组合。 适应性改造： 设计易于改造的建筑，能够方便地进行能源升级、功能调整等。 生态系统整合（Ecosystem Integration）： 韧性建筑不仅仅是自身坚固，更是融入其所处的生态系统。本章将探讨： 绿色屋顶和垂直绿化： 降低城市热岛效应，改善空气质量，提供生物栖息地，并有助于雨水管理。 雨水管理系统： 通过透水铺装、生态滞留池、雨水花园等，减缓地表径流，补充地下水，并减少城市内涝。 生物多样性支持： 在建筑设计中考虑为当地野生动物提供栖息地和食物来源。 本章将通过介绍和分析一系列“韧性建筑”的实际案例，展示如何在挑战性的环境下，创造既能抵御威胁，又能与自然环境共存，并具有长久生命力的建筑。 结论： 《风与光：现代建筑的生态语境》的写作，旨在为建筑设计领域带来一场关于可持续性、韧性和生态智慧的深刻反思。我们已经超越了单纯的美学追求或技术指标的考量，而是将建筑视为一个有机整体，它呼吸、它感受、它响应，并最终与我们赖以生存的地球环境融为一体。本书所探讨的被动式设计策略、可持续材料的应用，以及应对未来不确定性的韧性设计理念，并非孤立的术语，而是相互关联、相互促进的有机组成部分。 未来，建筑师和设计师的职责将更加复杂和重要。他们需要成为气候的解读者，自然的合作者，以及社会可持续发展的推动者。通过对风与光的深刻理解，对材料的审慎选择，以及对未来环境变化的预见性设计，我们可以建造出不仅仅是庇护所，更是能够滋养生命、促进福祉，并为地球留下更美好未来的建筑。本书期望成为这一旅程中的一份指引，激发更负责任、更有创造力、更具前瞻性的建筑实践。

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**第二段：技术革新与人性化尺度的张力探讨** 这部作品在技术层面的讨论，处理得极为老道且不落窠臼。它并没有将所有希望寄托于那些听起来光鲜亮丽的“智慧建筑”或纳米技术，而是将焦点投向了技术如何更好地服务于人类的“尺度感”和日常的舒适性。作者对被动式设计的深度挖掘，简直是一部行走的教科书，它以清晰的图解和生动的案例，阐释了如何通过精准的朝向、窗墙比的调控以及自然通风路径的设计，将对外部气候的依赖降到最低。但最让我印象深刻的是，书中对“数字鸿沟”的隐忧。在探讨未来建筑的自动化和数据驱动管理时，作者冷静地提醒我们，技术的进步不能以牺牲那些不善于或不愿意被数据化管理的人群的体验为代价。这种对技术进步的审慎和对人文关怀的坚持，使得全书的论述充满了重量感和长远的战略眼光，而非一时的技术狂热。

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**第四段：阅读体验与文本的可操作性评估** 从读者的角度来看，这本书的文本组织极具挑战性，但同时也令人着迷。它拒绝迎合那种快速阅读的潮流，大量的专业术语和跨学科的概念（如热力学、流体力学、社会学的人口密度模型）需要读者投入大量的精力去消化和理解。我必须承认，某些章节的密度之高，迫使我不得不放慢速度，时常停下来查阅相关的工程学定义。然而，正是这种对知识纯粹性的坚守，使得这本书的价值无可替代。它更像是一本供建筑师、规划师和资深研究者使用的“工具箱”而非“入门指南”。作者的行文风格严谨、逻辑链条极其紧密，几乎没有一句废话，这使得一旦跟上思路，阅读过程会产生一种强烈的“智力提升感”。对于那些寻求真正硬核知识的读者而言，这种阅读体验是无与伦比的，它要求你拿出对待经典学术著作的敬畏之心。

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**第一段：对建筑美学的深刻反思与未来展望** 这本书以一种极其细腻且富有洞察力的方式，剖析了当代建筑美学与我们赖以生存的环境之间那微妙而又至关重要的联系。它并非简单地罗列那些炫目的现代主义玻璃幕墙或那些恪守传统的石材立面，而是深入探讨了建筑作为一种“物质诗歌”所应承担的社会责任。作者在开篇就提出了一个引人深思的观点：一个真正伟大的建筑，其不朽性不在于其视觉冲击力，而在于它如何与时间、光线和当地的生态系统进行一场无声的对话。书中对材料选择的论述尤为精彩，它没有停留在“环保材料”这种泛泛而谈的层面，而是探讨了材料的“生命周期伦理”——从矿脉到废弃，每一种选择背后隐藏的资源消耗与文化价值的权衡。我尤其欣赏其中关于“地方性”的论述，作者似乎在召唤我们回归到对特定地理环境的尊重，反对那种可以被轻易移植到任何气候带的“全球化盒子”。读完这部分，我感觉自己对那些每天路过的建筑，都有了一种全新的、近乎朝圣般的审视角度，仿佛每一栋楼宇都在向我诉说着它与土地的古老契约。

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**第五段：对城市肌理与宏观规划的深刻洞察** 本书的视角最终从个体建筑扩展到了整个城市形态和区域规划层面，展示了作者卓越的宏观视野。它探讨了当气候因素被纳入城市设计时，我们必须重新审视那些习以为常的城市肌理——例如街道的宽度、建筑的体量、公园的渗透性。作者对“城市热岛效应”的剖析是极具批判性的，他不仅指出了问题，更重要的是，他展示了一系列被历史实践证明有效的逆转策略，例如通过增加城市冠层覆盖率和优化水循环系统来主动调节城市热力平衡。最让我感到震撼的是，书中对不同尺度下应对极端天气的策略进行了对比：从单栋建筑的屋顶绿化，到社区尺度的微气候分区，再到区域尺度的风廊保护。这种层层递进、由微观至宏观的分析结构，清晰地勾勒出构建韧性城市所需的复杂系统工程，让人深思我们当前的城市规划决策可能带来的长远代价。

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**第三段：历史语境下的建筑哲学深度剖析** 这本书的结构安排，巧妙地将对未来趋势的展望建立在对过去深厚历史积淀的理解之上。它不是一本简单的建筑史，而是一部关于人类“应对自然挑战”的哲学思考录。作者以不同文明时期对“遮蔽”与“开放”的理解为例，展示了建筑作为人类文明的皮肤，如何反映出当时社会对外部世界的态度——是恐惧、征服还是和谐共处。例如，书中对地中海文明中庭院系统的分析，不仅仅是功能性的描述，更上升到了对私人空间与公共领域边界界定的深刻解读。我仿佛跟随作者的文字，穿梭回了那些被火焰烤灼的沙漠边缘，感受古人如何利用厚重墙体与微小开口，塑造出宜居的微气候。这种将建筑史置于更宏大的人类生存哲学框架下进行审视的笔法，极大地拓宽了我对“建筑”二字的理解边界。

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