第3章 气候分析工具（Weather Tool）

“气候”是指某一地区多年的天气特征，由太阳辐射、大气环流、地面性质等相互作用决定。人类文明在很大程度上依赖于最近一万年以来相对稳定的气候状况。大自然为人类提供阳光、空气和水，以及生存所需的其他必要条件。肯尼斯·弗兰普顿说：“在深层结构的层次上，气候条件决定了文化和它的表达方式，它的习俗和礼仪。在本源的意义上，气候是神话之源泉。”

地球上各个地区巨大的气候差异，在现代人工环境技术尚未出现的时代，在现在还未能采用这些技术的地区，造成了建筑的巨大的地区差异，建筑具有明显的气候特征，这也是世界各地建筑文化多元化的最重要原因。

回到建筑的本质，我们可以说，建筑是人类为了抵御自然气候的不利影响而建造的“遮蔽所”，遮风避雨、防暑避寒，使室内微气候适合人类的生存。既然建筑本意如此，必然受到气候的影响。气候作用于建筑有三个层次：

一、气候因素（日照、降水、风、温度、湿度等）直接影响建筑的功能、形式、围护结构等。

二、气候因素影响水源、土壤、植被等其他地理因素，并与之共同作用于建筑。

三、气候影响人的生理、心理因素，并体现为不同地域在风俗习惯、宗教信仰、社会审美等方面的差异性，最终间接影响建筑本身。

建筑这个“遮蔽所”不同程度地阻隔了自然气候对人们有益的作用。于是为了使建筑中的微气候更加适合人类的生活，也为了克服建筑带来的与自然阻隔的缺点，人们发展了改善室内环境的技术措施：从原始的生火取暖、点灯照明到现代化的采暖、通风、空调和照明系统。现代人工环境技术使人类极大地摆脱了自然气候对建筑的影响，大大提高了室内微气候的舒适度。

但是，这些都以消耗能源为代价，而且越来越会引起生态、环境、资源、健康的恶化。同时，现代人工环境技术也使建筑失去了地区气候所造成的特征和差异，造成了世界建筑的趋同化；人类在极短的历史时期内技术急速发展和生活环境的巨大变化，与人类生理进化过程的长时间尺度必然发生矛盾，这就形成了“舒适≠健康”的现实。

正是在这样的背景下，可持续发展理念、生态设计策略、建筑节能技术、绿色建筑标准等成为了世界各国建筑界共同关注的目标。针对气候条件，通过建筑设计、采用被动式措施和技术——围护结构保温和利用太阳辐射、围护结构防热和遮阳、自然通风和自然采光等，既保证居住的健康和舒适，又节约建筑能耗（主动式的供热、空调、通风和照明系统的能耗），这是建筑师的工作范畴，也是当今世界建筑发展的潮流。

对于气候与建筑的关注，也是建筑创作的源泉。从勒·柯布西耶的昌迪加尔法院到查尔斯·柯里亚的孟买干城章嘉公寓，从诺曼·福斯特的法兰克福商业银行到伦佐·皮亚诺的新喀里多尼亚的特吉巴欧文化中心，都是以自然通风为主题进行建筑创作而取得成功的范例。而以被动式太阳能利用、建筑遮阳、自然采光、生态材料为主题的在建筑创作上的成功例子更是举不胜举。保罗·索莱里、哈桑·法赛、理查德·罗杰斯、托马斯·赫尔佐格、尼古拉斯·格雷姆肖、杨经文等，和查尔斯·柯里亚、诺曼·福斯特、伦佐·皮亚诺一样都是世界著名的建筑师，而又以适应气候的被动式设计而著名。

作为年轻的建筑师，特别是建筑学的学生，由于设计经验的缺少很难自如地将气候设计的手段应用于自己的设计。这就需要气候辅助分析工具为建筑师们提供被动式设计可行性的信息，指出设计中适合的被动式设计策略。针对建筑设计过程中的特点和要求，Ecotect Analysis集成了气候分析和转换的软件——Weather Tool。

Weather Tool具有以下作用：

（1）Weather Tool可以读取并转换包括TMY、TMY2、TRY和DAT等在内的一系列常用气象数据格式。

（2）Weather Tool可以将枯燥的气象数据的数字信息以图表的可视化方式表达出来，以帮助建筑师直观地认识建筑基地所处地区的气象资料。

（3）Weather Tool可以将气象数据表达于焓湿图中。通过焓湿图可以使建筑师了解到当地的热舒适性区域，并在焓湿图上分析各种基本被动式设计手段对热舒适性的影响。

（4）Weather Tool通过对太阳辐射的解析，可以对比分析各朝向立面上的全年太阳辐射情况；根据全年中过热期和过冷期的太阳辐射的热量计算本地的相对最佳建筑朝向。

（5）Weather Tool不仅可以分析而且可以编辑逐时气象数据。

从Weather Tool的以上功能我们可以看出，Weather Tool是一个建筑前期设计的软件工具，可以为我们提供一些被动式设计策略应用的方向，帮助我们在众多的被动式策略中进行取舍，从而选择最有效的策略。需要强调的是，建筑师必须具备判断软件提供信息正确与否、准确与否的能力，不要被错误的信息所误导。