极端高温建筑：为日益变暖的世界而设计 / 極端高溫建築：為日益變暖的世界而設計

随着全球气温持续上升，极端高温的影响正波及全球，从酷热的沙漠到人口稠密的城市中心，无一幸免。传统的建筑设计往往会加剧这一问题，造成不舒适且高能耗的环境。极端高温建筑，也被称为气候响应式建筑，代表了我们设计和建造建筑物方式的范式转变，其优先考虑在气温上升的情况下实现热舒适性、能源效率和韧性。本文将探讨定义极端高温建筑的关键原则、策略和技术，并提供一个全球视角，探讨我们如何才能建设一个更可持续、更舒适的未来。 / 隨著全球氣溫持續上升，極端高溫的影響正波及全球，從酷熱的沙漠到人口稠密的城市中心，無一倖免。傳統的建築設計往往會加劇這一問題，造成不舒適且高能耗的環境。極端高溫建築，也被稱為氣候響應式建築，代表了我們設計和建造建築物方式的範式轉變，其優先考慮在氣溫上升的情況下實現熱舒適性、能源效率和韌性。本文將探討定義極端高溫建築的關鍵原則、策略和技術，並提供一個全球視角，探討我們如何才能建設一個更可持續、更舒適的未來。

理解极端高温带来的挑战 / 理解極端高溫帶來的挑戰

极端高温给建筑设计带来了一系列挑战，包括：/ 極端高溫給建築設計帶來了一系列挑戰，包括：

• 热舒适度不佳：/ 熱舒適度不佳：高温会使室内空间难以忍受，导致生产力下降和健康问题。 / 高溫會使室內空間難以忍受，導致生產力下降和健康問題。
• 能源消耗增加：/ 能源消耗增加：空调等传统制冷系统消耗大量能源，导致温室气体排放，加剧气候变化。 / 空調等傳統制冷系統消耗大量能源，導致溫室氣體排放，加劇氣候變化。
• 城市热岛效应：/ 城市熱島效應：由于建筑物、道路和其他吸热表面的集中，城市往往比周围的农村地区温度高得多。 / 由於建築物、道路和其他吸熱表面的集中，城市往往比周圍的農村地區溫度高得多。
• 健康风险：/ 健康風險：极端高温可能导致中暑、脱水和其他与热相关的疾病，尤其是对弱势群体而言。 / 極端高溫可能導致中暑、脫水和其他與熱相關的疾病，尤其是對弱勢群體而言。
• 材料退化：/ 材料退化：高温和强烈的阳光会损坏建筑材料，缩短其使用寿命并增加维护成本。 / 高溫和強烈的陽光會損壞建築材料，縮短其使用壽命並增加維護成本。

应对这些挑战需要一种综合性的方法，综合考虑当地气候、建筑朝向、材料和通风策略。 / 應對這些挑戰需要一種綜合性的方法，綜合考慮當地氣候、建築朝向、材料和通風策略。

极端高温建筑的原则 / 極端高溫建築的原則

极端高温建筑遵循以下几个关键原则：/ 極端高溫建築遵循以下幾個關鍵原則：

• 被动式冷却：/ 被動式冷卻：最大化自然通风、遮阳和热质量，以减少对机械冷却的需求。 / 最大化自然通風、遮陽和熱質量，以減少對機械冷卻的需求。
• 气候响应式设计：/ 氣候響應式設計：使建筑设计适应场地的特定气候条件。 / 使建築設計適應場地的特定氣候條件。
• 可持续材料：/ 可持續材料：使用本地采购、低隐含能量的材料，以最大限度地减少对环境的影响。 / 使用本地採購、低隱含能量的材料，以最大限度地減少對環境的影響。
• 节约用水：/ 節約用水：实施节水景观和雨水收集系统。 / 實施節水景觀和雨水收集系統。
• 韧性：/ 韌性：设计能够抵御极端天气事件并适应不断变化的气候条件的建筑。 / 設計能夠抵禦極端天氣事件并適應不斷變化的氣候條件的建築。

极端高温环境下的设计策略 / 極端高溫環境下的設計策略

1. 场地规划与朝向 / 1. 場地規劃與朝向

建筑的朝向对其热性能有显著影响。在炎热气候中，通常最好将建筑沿东西轴线定向，以最大限度地减少一天中最热时段的阳光直射。策略性的景观设计，例如在建筑西侧种植树木，可以提供遮阳并减少建筑外壳吸收的热量。例如，中东地区的传统庭院住宅有效地利用了这一原则，创造了有遮阳、自然通风的空间。 / 建築的朝向對其熱性能有顯著影響。在炎熱氣候中，通常最好將建築沿東西軸線定向，以最大限度地減少一天中最熱時段的陽光直射。策略性的景觀設計，例如在建築西側種植樹木，可以提供遮陽並減少建築外殼吸收的熱量。例如，中東地區的傳統庭院住宅有效地利用了這一原則，創造了有遮陽、自然通風的空間。

2. 遮阳策略 / 2. 遮陽策略

遮阳是减少建筑物热量获取最有效的方法之一。悬挑、遮阳篷和百叶窗可以阻挡阳光直射窗户和墙壁。遮阳装置的设计应仔细考虑，以最大限度地提高其效果，同时仍允许自然光进入。在澳大利亚，遮阳板（brise-soleil）被普遍用于提供遮阳，同时保持视野和气流。这些元素的设计考虑了一年中不同时间的特定太阳角度。 / 遮陽是減少建築物熱量獲取最有效的方法之一。懸挑、遮陽篷和百葉窗可以阻擋陽光直射窗戶和牆壁。遮陽裝置的設計應仔細考慮，以最大限度地提高其效果，同時仍允許自然光進入。在澳大利亞，遮陽板（brise-soleil）被普遍用於提供遮陽，同時保持視野和氣流。這些元素的設計考慮了一年中不同時間的特定太陽角度。

3. 自然通风 / 3. 自然通風

自然通风通过让冷空气在建筑物内循环，可以显著减少对空调的需求。设计带有策略性放置的窗户和开口的建筑可以创造自然的空气流动模式。庭院和中庭也可以通过产生烟囱效应来促进自然通风，即暖空气上升并通过顶部的开口逸出，从而从下方吸入较冷的空气。伊朗的传统风塔（badgirs）就是这种方法的典范，它们将上方的冷空气引导到建筑内部。 / 自然通風通過讓冷空氣在建築物內循環，可以顯著減少對空調的需求。設計帶有策略性放置的窗戶和開口的建築可以創造自然的空氣流動模式。庭院和中庭也可以通過產生煙囪效應來促進自然通風，即暖空氣上升並通過頂部的開口逸出，從而從下方吸入較冷的空氣。伊朗的傳統風塔（badgirs）就是這種方法的典範，它們將上方的冷空氣引導到建築內部。

4. 热质量 / 4. 熱質量

热质量是指材料吸收和储存热量的能力。具有高热质量的材料，如混凝土、砖和石头，可以通过在白天吸收热量并在夜间释放来帮助调节室内温度。这有助于在白天保持建筑物凉爽，在夜间保持温暖。在地中海建筑中，厚石墙是一个共同的特征，提供了出色的热质量，并有助于维持舒适的室内温度。 / 熱質量是指材料吸收和儲存熱量的能力。具有高熱質量的材料，如混凝土、磚和石頭，可以通過在白天吸收熱量並在夜間釋放來幫助調節室內溫度。這有助於在白天保持建築物涼爽，在夜間保持溫暖。在地中海建築中，厚石牆是一個共同的特徵，提供了出色的熱質量，並有助於維持舒適的室內溫度。

5. 蒸发冷却 / 5. 蒸發冷卻

蒸发冷却是利用水的蒸发来冷却空气的过程。这可以通过使用蒸发冷却器（将空气抽过湿垫）或使用水景（如喷泉和水池）来实现。蒸发冷却在炎热干燥的气候中最有效。在摩洛哥，庭院住宅（riads，带有内部庭院的传统房屋）通常包含水景，以提供蒸发冷却并创造更舒适的微气候。 / 蒸發冷卻是利用水的蒸發來冷卻空氣的過程。這可以通過使用蒸發冷卻器（將空氣抽過濕墊）或使用水景（如噴泉和水池）來實現。蒸發冷卻在炎熱乾燥的氣候中最有效。在摩洛哥，庭院住宅（riads，帶有內部庭院的傳統房屋）通常包含水景，以提供蒸發冷卻並創造更舒適的微氣候。

6. 建筑材料 / 6. 建築材料

建筑材料的选择对建筑物的热性能有重大影响。具有高反射率的材料，如白色或浅色的屋顶材料，可以通过将阳光反射出建筑物来帮助减少热量获取。绝缘材料也可以帮助减少通过墙壁和屋顶的热传递。本地采购和可持续的材料，如竹子、土坯和夯土，是在炎热气候下建造的绝佳选择。这些材料通常具有较低的隐含能量，并且非常适合当地气候。 / 建築材料的選擇對建築物的熱性能有重大影響。具有高反射率的材料，如白色或淺色的屋頂材料，可以通過將陽光反射出建築物來幫助減少熱量獲取。絕緣材料也可以幫助減少通過牆壁和屋頂的熱傳遞。本地採購和可持續的材料，如竹子、土坯和夯土，是在炎熱氣候下建造的絕佳選擇。這些材料通常具有較低的隱含能量，並且非常適合當地氣候。

应用于极端高温建筑的技术 / 應用於極端高溫建築的技術

除了被动设计策略外，还可以使用多种技术来增强建筑物在极端高温下的热性能：/ 除了被動設計策略外，還可以使用多種技術來增強建築物在極端高溫下的熱性能：

1. 高性能窗户 / 1. 高性能窗戶

高性能窗户通过阻挡红外辐射和减少热传递，可以显著减少热量获取。低辐射（Low-E）涂层和双层或三层玻璃可以提高窗户的能源效率。根据阳光量自动调节色调的智能窗户也有助于调节室内温度。这些技术正越来越多地应用于世界各地的现代建筑中，以提高能源效率和热舒适性。 / 高性能窗戶通過阻擋紅外輻射和減少熱傳遞，可以顯著減少熱量獲取。低輻射（Low-E）塗層和雙層或三層玻璃可以提高窗戶的能源效率。根據陽光量自動調節色調的智能窗戶也有助於調節室內溫度。這些技術正越來越多地應用於世界各地的現代建築中，以提高能源效率和熱舒適性。

2. 绿色屋顶与墙体 / 2. 綠色屋頂與牆體

绿色屋顶和墙体通过提供隔热和减少城市热岛效应来帮助冷却建筑物。植被吸收阳光并通过蒸腾作用释放水蒸气，从而冷却周围的空气。绿色屋顶还有助于减少雨水径流和改善空气质量。像新加坡这样的城市正在积极推广绿色屋顶和墙体，以减轻气候变化的影响并改善城市环境。“滨海湾花园”项目是将绿色基础设施融入城市设计的典范。 / 綠色屋頂和牆體通過提供隔熱和減少城市熱島效應來幫助冷卻建築物。植被吸收陽光並通過蒸騰作用釋放水蒸氣，從而冷卻周圍的空氣。綠色屋頂還有助於減少雨水徑流和改善空氣質量。像新加坡這樣的城市正在積極推廣綠色屋頂和牆體，以減輕氣候變化的影響並改善城市環境。「濱海灣花園」項目是將綠色基礎設施融入城市設計的典範。

3. 冷屋顶 / 3. 冷屋頂

冷屋顶的设计旨在比传统屋顶反射更多的阳光并吸收更少的热量。它们通常由高反射性材料制成或涂有反射涂层。冷屋顶可以显著降低屋顶的表面温度和传入建筑物的热量。这项技术在减少城市热岛效应方面尤其有效。世界上许多城市为房主和企业安装冷屋顶提供激励措施。 / 冷屋頂的設計旨在比傳統屋頂反射更多的陽光並吸收更少的熱量。它們通常由高反射性材料製成或塗有反射塗層。冷屋頂可以顯著降低屋頂的表面溫度和傳入建築物的熱量。這項技術在減少城市熱島效應方面尤其有效。世界上許多城市為房主和企業安裝冷屋頂提供激勵措施。

4. 相变材料 (PCMs) / 4. 相變材料 (PCMs)

相变材料（PCMs）是在从固态变为液态或反之时能吸收和释放大量热量的物质。PCMs可以被整合到建筑材料中，如混凝土或石膏板，以提高其热质量和调节室内温度。这些材料在温度波动大的气候中特别有用。PCM技术的研究和开发正在进行中，新的应用正在建筑节能领域涌现。 / 相變材料（PCMs）是在從固態變為液態或反之時能吸收和釋放大量熱量的物質。PCMs可以被整合到建築材料中，如混凝土或石膏板，以提高其熱質量和調節室內溫度。這些材料在溫度波動大的氣候中特別有用。PCM技術的研究和開發正在進行中，新的應用正在建築節能領域湧現。

5. 智能建筑系统 / 5. 智能建築系統

智能建筑系统使用传感器和控制器，根据实时条件优化建筑性能。这些系统可以自动调节照明、通风和制冷，以最大限度地减少能源消耗并保持热舒适性。智能恒温器、自动窗帘和占用传感器都可以为节能做出贡献。智能建筑技术的使用在商业建筑中越来越普遍，并正在向住宅应用扩展。 / 智能建築系統使用傳感器和控制器，根據實時條件優化建築性能。這些系統可以自動調節照明、通風和製冷，以最大限度地減少能源消耗並保持熱舒適性。智能恆溫器、自動窗簾和佔用傳感器都可以為節能做出貢獻。智能建築技術的使用在商業建築中越來越普遍，並正在向住宅應用擴展。

世界各地的极端高温建筑实例 / 世界各地的極端高溫建築實例

一些创新项目展示了极端高温建筑的原则和技术：/ 一些創新項目展示了極端高溫建築的原則和技術：

• 津巴布韦哈拉雷的东门中心：/ 津巴布韋哈拉雷的東門中心：这座办公和购物综合体利用仿生学模仿白蚁的自冷土丘。它采用自然通风、热质量和被动冷却策略，从而显著节省能源。 / 這座辦公和購物綜合體利用仿生學模仿白蟻的自冷土丘。它採用自然通風、熱質量和被動冷卻策略，從而顯著節省能源。
• 印度奥罗维尔的零能耗住宅：/ 印度奧羅維爾的零能耗住宅：这座实验性住宅旨在实现自给自足和碳中和。它采用了被动冷却策略、太阳能和雨水收集系统。该建筑的设计适应了当地气候，并使用了本地采购的材料。 / 這座實驗性住宅旨在實現自給自足和碳中和。它採用了被動冷卻策略、太陽能和雨水收集系統。該建築的設計適應了當地氣候，並使用了本地採購的材料。
• 埃及的锡瓦绿洲生态旅馆：/ 埃及的錫瓦綠洲生態旅館：这座度假村采用传统的土坯建造技术，并采用了自然通风、遮阳和节水策略。其设计灵感来自当地的乡土建筑，并适应了沙漠气候。 / 這座度假村採用傳統的土坯建造技術，並採用了自然通風、遮陽和節水策略。其設計靈感來自當地的鄉土建築，並適應了沙漠氣候。
• 澳大利亚墨尔本的像素大楼：/ 澳大利亞墨爾本的像素大樓：这座办公楼旨在实现碳中和和水正效益。它配备了绿色屋顶、雨水收集和真空排污系统。该建筑还结合了一系列被动和主动冷却策略，以最大限度地减少能源消耗。 / 這座辦公樓旨在實現碳中和和水正效益。它配備了綠色屋頂、雨水收集和真空排污系統。該建築還結合了一系列被動和主動冷卻策略，以最大限度地減少能源消耗。
• 法国巴黎的阿拉伯世界文化中心：/ 法國巴黎的阿拉伯世界文化中心：虽然位于温带气候，但这座建筑采用了创新的遮阳装置，可根据太阳的位置自动调节，减少热量获取和眩光。该建筑的设计灵感来自传统的伊斯兰建筑，并展示了将气候响应式设计融入现代建筑的潜力。 / 雖然位於溫帶氣候，但這座建築採用了創新的遮陽裝置，可根據太陽的位置自動調節，減少熱量獲取和眩光。該建築的設計靈感來自傳統的伊斯蘭建築，並展示了將氣候響應式設計融入現代建築的潛力。

极端高温建筑的未来 / 極端高溫建築的未來

随着世界持续变暖，对极端高温建筑的需求只会变得更加迫切。未来的建筑设计将需要更加注重气候响应式设计、可持续材料和能源效率。技术进步，如新建筑材料、智能建筑系统和可再生能源技术，将在创造舒适和有韧性的建筑中发挥越来越重要的作用。建筑师、工程师和政策制定者之间的合作对于确保建筑设计能够应对气候变化的挑战至关重要。此外，结合传统知识和乡土建筑技术可以为极端高温环境下的设计提供宝贵的见解。通过采纳这些原则和策略，我们可以为所有人建设一个更可持续、更舒适的未来。 / 隨著世界持續變暖，對極端高溫建築的需求只會變得更加迫切。未來的建築設計將需要更加注重氣候響應式設計、可持續材料和能源效率。技術進步，如新建築材料、智能建築系統和可再生能源技術，將在創造舒適和有韌性的建築中發揮越來越重要的作用。建築師、工程師和政策制定者之間的合作對於確保建築設計能夠應對氣候變化的挑戰至關重要。此外，結合傳統知識和鄉土建築技術可以為極端高溫環境下的設計提供寶貴的見解。通過採納這些原則和策略，我們可以為所有人建設一個更可持續、更舒適的未來。

可行的见解与结论 / 可行的見解與結論

以下是为对极端高温建筑感兴趣的专业人士和个人提供的一些可行见解：/ 以下是為對極端高溫建築感興趣的專業人士和個人提供的一些可行見解：

• 进行彻底的气候分析：/ 進行徹底的氣候分析：在开始设计过程之前，了解场地的具体气候条件。 / 在開始設計過程之前，了解場地的具體氣候條件。
• 优先考虑被动冷却策略：/ 優先考慮被動冷卻策略：最大化自然通风、遮阳和热质量，以减少对机械冷却的需求。 / 最大化自然通風、遮陽和熱質量，以減少對機械冷卻的需求。
• 选择可持续材料：/ 選擇可持續材料：使用本地采购、低隐含能量且非常适合当地气候的材料。 / 使用本地採購、低隱含能量且非常適合當地氣候的材料。
• 融入节水措施：/ 融入節水措施：实施节水景观和雨水收集系统。 / 實施節水景觀和雨水收集系統。
• 关注新技术：/ 關注新技術：及时了解建筑材料、智能建筑系统和可再生能源技术的最新进展。 / 及時了解建築材料、智能建築系統和可再生能源技術的最新進展。
• 学习传统建筑：/ 學習傳統建築：研究乡土建筑技术，并将其应用于现代建筑设计。 / 研究鄉土建築技術，並將其應用於現代建築設計。
• 倡导政策变革：/ 倡導政策變革：支持促进可持续建筑实践和能源效率的政策。 / 支持促進可持續建築實踐和能源效率的政策。

极端高温建筑不仅仅是建造更高效的建筑；它关乎创建更健康、更舒适、更有韧性的社区。通过采纳本文概述的原则和策略，我们可以设计出不仅能减轻气候变化影响，还能提高世界各地人民生活质量的建筑。在前进的道路上，让我们优先考虑可持续设计，创造一个既美观又对环境负责的建筑环境。 / 極端高溫建築不僅僅是建造更高效的建築；它關乎創建更健康、更舒適、更有韌性的社區。通過採納本文概述的原則和策略，我們可以設計出不僅能減輕氣候變化影響，還能提高世界各地人民生活質量的建築。在前進的道路上，讓我們優先考慮可持續設計，創造一個既美觀又對環境負責的建築環境。