建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)策略的融入分析

馮飛

【摘要】長期以來，我國多采用以資源及環(huán)境為代價(jià)的建筑模式，因此嚴(yán)重影響著我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，生態(tài)建筑越來越受到國內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)師的親睞。本文以廣州地區(qū)某建筑工程為例，淺析建筑設(shè)計(jì)過程如何融入生態(tài)策略。

【關(guān)鍵字】建筑設(shè)計(jì) 生態(tài)策略 節(jié)能設(shè)計(jì)

一、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的必要性研究

近年來，我國各行各業(yè)皆十分重視對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，同時(shí)建筑領(lǐng)域?qū)ι鷳B(tài)建筑的關(guān)注度也越來越高。與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)相比，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)要求融入系列生態(tài)策略，同時(shí)采用相應(yīng)的技術(shù)使此生態(tài)策略經(jīng)建筑實(shí)體體現(xiàn)出來。生態(tài)策略的融入是指建筑設(shè)計(jì)過程，融入相應(yīng)的自然景觀，以滿足建筑使用者對自然環(huán)境的需求。結(jié)合此定義可知，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)出下列要點(diǎn)：一是滿足建筑使用者對回歸自然的需要；二是滿足建筑使用者的心理需求；三是滿足環(huán)境保護(hù)的需要。隨著我國工業(yè)化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染與生態(tài)破壞越來越危害到人類的生存，因此保護(hù)環(huán)境已成為世界各國共同的責(zé)任。由此可見，建筑設(shè)計(jì)對生態(tài)策略的應(yīng)用使實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與國家發(fā)展的必然選擇。本文以廣州地區(qū)某生態(tài)建筑工程為例，淺析建筑設(shè)計(jì)工程如何融入生態(tài)策略。

二、建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)策略的實(shí)施

廣州地區(qū)某建筑工程地處廣州市新城市中心區(qū)，總用地面積10736.3m2，總建筑面積172260m2，塔樓高295.5m2。該項(xiàng)目的功能有甲級寫字樓、會議室、輔助性餐飲及休閑服務(wù)。該建筑工程的設(shè)計(jì)特別注重對生態(tài)策略的應(yīng)用。本章節(jié)結(jié)合此案例，著重介紹建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)策略的實(shí)施。

（一）生態(tài)建筑的個(gè)性化設(shè)計(jì)

生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)過程，必須體現(xiàn)出對環(huán)境生態(tài)價(jià)值的重視，同時(shí)必須體現(xiàn)出生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的獨(dú)具特色。研究結(jié)果顯示，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)過程應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)對建筑形象的設(shè)計(jì)，因?yàn)榻ㄖ蜗蟮脑O(shè)計(jì)效果能夠直接體現(xiàn)出建筑與自然環(huán)境的融合程度。可見，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)必須既能體現(xiàn)出技術(shù)的領(lǐng)先性，又能體現(xiàn)出生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。結(jié)合本文案例的實(shí)際情況，建筑設(shè)計(jì)師必須把握好設(shè)計(jì)的尺度，以確保建筑與周圍環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)空間優(yōu)勢的最大化發(fā)揮（見圖1）。

圖1 某生態(tài)建筑鳥瞰圖

眾所周知，廣州市的氣候特點(diǎn)為：夏季漫長，冬季短暫；常年氣溫高、濕度大；氣溫年較差與日較差?。惶栞椛鋸?qiáng)烈；盛行季風(fēng)，主導(dǎo)風(fēng)速達(dá)。因此，此生態(tài)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：遮陽、自然通風(fēng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱及提高空調(diào)能效比。就廣州等夏熱冬暖地區(qū)的建筑而言，常見的遮陽方式及其SD值見表1。就此生態(tài)建筑的熱工節(jié)能設(shè)計(jì)而言，必須堅(jiān)持下列要點(diǎn)：建筑物的平/立面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮對自然風(fēng)的利用；建筑物應(yīng)朝向南北向或接近南北向；建筑物的外窗面積不宜過大，且各朝向的窗墻面積比也應(yīng)符合規(guī)定，即北向≤0.45、東/西向≤0.30、南向≤0.50，若建筑的外窗設(shè)計(jì)參數(shù)與此規(guī)定不相符，則此建筑的空調(diào)采暖年耗電指數(shù)必須與參照建筑相當(dāng)；建筑屋頂與外墻的傳熱系數(shù)及熱惰性指標(biāo)必須符合表2的規(guī)定。

表1 廣東地區(qū)建筑的遮陽形式

表2 廣東地區(qū)建筑屋頂/外墻的傳熱系數(shù)及熱惰性指標(biāo)

（二）室內(nèi)空間的綠色化設(shè)計(jì)

生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)過程，建筑物的外部設(shè)計(jì)應(yīng)與環(huán)境彼此適應(yīng)，而內(nèi)部設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)出綠色化的特點(diǎn)，即把外部環(huán)境的綠色元素引入室內(nèi)。生態(tài)建筑室內(nèi)空間的綠色化設(shè)計(jì)要求從下列方面進(jìn)行把握：一是室內(nèi)外空間的一體化設(shè)計(jì)，即經(jīng)設(shè)計(jì)使室內(nèi)外空間彼此相連。目前，建筑設(shè)計(jì)對此設(shè)計(jì)手法的應(yīng)用相當(dāng)普遍，且本文案例也應(yīng)用到此設(shè)計(jì)手段，比如內(nèi)庭院與共享大廳的設(shè)計(jì)及建筑物上部設(shè)開啟的天窗，注意可對此天窗的規(guī)格進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。除此以外，該建筑工程把面向外部的環(huán)境墻設(shè)計(jì)成全開或半開的墻面，以使更多的陽光或新鮮空氣進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)使室內(nèi)空間延伸至室外。二是室內(nèi)外景觀的一體化設(shè)計(jì)，即室內(nèi)引入室外景觀，以使室內(nèi)外空間形成對比，如此實(shí)現(xiàn)環(huán)境的優(yōu)化及人類審美需求的滿足，并最終實(shí)現(xiàn)建筑物與自然環(huán)境彼此相連。就此而言，該建筑工程具體采用引水法及栽植綠化法（見圖2）。三是建筑物與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。建筑設(shè)計(jì)過程，必須結(jié)合設(shè)計(jì)地段的實(shí)際情況，做到應(yīng)地制宜，以實(shí)現(xiàn)建筑物、自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)文化間的協(xié)調(diào)發(fā)展。與此同時(shí)，必須處理好與已建建筑物間的關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

圖2 某生態(tài)建筑（內(nèi)部局部）效果圖

（三）生態(tài)建筑的節(jié)能化設(shè)計(jì)

生態(tài)建筑是指可持續(xù)發(fā)展的建筑，因此此類建筑的設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)出對環(huán)境污染及能源短缺問題的處理。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國建筑能耗總量呈逐年上升的趨勢，約占能源總消費(fèi)量的27.45%，見圖3。就廣州等南方城市而言，建筑節(jié)能是指以確保室內(nèi)舒適環(huán)境為前提，提高空調(diào)、通風(fēng)、照明等的能源利用率。由此可見，建筑設(shè)計(jì)過程，除必須滿足以上要求以外，應(yīng)提高可再生能源的利用率，以此控制對非可再生資源的浪費(fèi)，即既要從設(shè)計(jì)角度考慮如何與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，又要從施工角度考慮如何實(shí)現(xiàn)用材與用能的生態(tài)化，具體實(shí)現(xiàn)方法包括：建筑設(shè)計(jì)過程，增加新技術(shù)、新能源、新材料的使用比例，以控制對自然環(huán)境的污染程度；增加對當(dāng)?shù)刭Y源的使用比例，以控制對特殊資源的使用；增加對可再生資源的使用比例。除此以外，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)要求加強(qiáng)對建筑能耗的控制，即從空間與能源兩方面進(jìn)行控制。

圖3 我國能源消耗分布圖（左）與建筑能耗分布圖（右）

結(jié)合生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)要求，該建筑工程著重從下列方面融入生態(tài)策略：

1.綜合遮陽體系。據(jù)規(guī)定可知，廣州市寫字樓全年皆有遮陽要求，因此對超高層建筑的遮陽設(shè)計(jì)尤其重要。為此，該生態(tài)建筑的南/北向均采用水平的固定遮陽方式，而東/西向均采用呼吸幕墻內(nèi)置鋁合金百葉簾系統(tǒng)的遮陽方式，如此實(shí)現(xiàn)對遮陽問題的高效處理。

2.智能化新鮮空氣系統(tǒng)。與低層建筑相比，超高層建筑的設(shè)計(jì)要求限制開啟外窗的使用，因此也使新鮮空氣的進(jìn)入受到限制。為此，該生態(tài)建筑的東/西向采用外循環(huán)呼吸幕墻，且內(nèi)層幕墻的相應(yīng)位置安裝幕墻誘導(dǎo)通風(fēng)器，如此經(jīng)智能控制系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)新鮮空氣的進(jìn)入。

3.立面雨水收集系統(tǒng)。眾所周知，廣州地區(qū)雨水資源異常豐富，因此建筑設(shè)計(jì)過程必須重視對雨水資源的合理利用。為此，該生態(tài)建筑進(jìn)行立面雨水收集，同時(shí)就室外景觀綠化需水量大的問題，采取傳統(tǒng)的方式收集裙樓屋頂?shù)挠晁?，以供給室外景觀綠化澆灌及道路沖洗的用水。

4.空中花園。超高層建筑應(yīng)考慮設(shè)計(jì)室內(nèi)空中花園，以此作為超高層建筑的生態(tài)化空間，從而拉近建筑物與自然的距離，由此實(shí)現(xiàn)辦公條件的改善及工作效率的提高。

三、結(jié)束語

結(jié)合前文可知，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)必須滿足下列要求：以人為本、生態(tài)和諧、節(jié)能減排、整體設(shè)計(jì)、健康環(huán)保。與此同時(shí)，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)過程，必須綜合考慮到下列因素：設(shè)計(jì)地段的地理環(huán)境及氣候特點(diǎn)；設(shè)計(jì)目標(biāo)的功能要求及技術(shù)條件；建筑空間的靈活使用及建設(shè)過程的環(huán)境保護(hù)。總體而言，建筑設(shè)計(jì)過程，必須結(jié)合設(shè)計(jì)地段的經(jīng)濟(jì)文化、自然氣候及周圍環(huán)境，以生態(tài)策略為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)與生態(tài)策略的有效融合。

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