建筑創(chuàng)作與低碳節(jié)能的關(guān)聯(lián)性研究

王曉健 涂高雅

(河北工程大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

建筑創(chuàng)作與低碳節(jié)能的關(guān)聯(lián)性研究

王曉健 涂高雅

(河北工程大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

“農(nóng)旅相生”是未來的發(fā)展趨勢，以邯鄲市峰峰礦區(qū)的傳統(tǒng)古村落金村——鄉(xiāng)村客廳的設(shè)計為例，強(qiáng)調(diào)建筑創(chuàng)作中應(yīng)該依據(jù)建筑技術(shù)，建筑設(shè)計應(yīng)該考慮低碳節(jié)能。通過形態(tài)設(shè)計與被動式節(jié)能、形態(tài)特征與能量消耗兩方面的研究，去探索建筑創(chuàng)作與低碳節(jié)能的相關(guān)性。

鄉(xiāng)村客廳，建筑形態(tài)，視線分析，被動式節(jié)能，相關(guān)性

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對“世外桃源”“悠然棲居”般的生活狀態(tài)也迫切需求。在大量的市民趨向近距離周末游憩市場出行規(guī)律的促使下，鄉(xiāng)村度假休閑已經(jīng)成為城市居民出行首選，鄉(xiāng)村也從最初的衰落之勢轉(zhuǎn)變成熱土。

回歸自然，居于田園、依山傍水，以田園為鄰，花鳥為伴，感受一樹綠蔭、一汪清泉、一畦菜地，是城中人期許已久的生活。本設(shè)計以此次“農(nóng)旅相生”背景下打造邯鄲市峰峰礦區(qū)的傳統(tǒng)古村落金村公共服務(wù)設(shè)施為主題，構(gòu)建農(nóng)旅兩用功能的鄉(xiāng)村客廳，探討基于建筑技術(shù)的建筑創(chuàng)作形式以及適宜的低碳節(jié)能技術(shù)。

1 項目概況與背景分析

基地選自邯鄲市峰峰礦區(qū)金村——太行山脈鼓山西麓，千年古鎮(zhèn)和村鎮(zhèn)的東北部1.5 km處，地理位置優(yōu)越。村莊東部緊鄰邯鄲環(huán)形鐵路線，南距省道刑峰公路1 km，北距青南高速公路3 km，交通十分便利。東有國家4A級風(fēng)景名勝區(qū)北響堂，距離約4 km，周圍旅游資源豐富。

金村是一個擁有“古戲樓、古廟、古牡丹、滏陽河源頭”的“三古一源”古村落。古廟是建于元末明初的玉皇廟，古戲樓建于光緒五年，古牡丹有數(shù)百年歷史——“趙粉牡丹”生長在古廟院里，滏陽河的源頭即古廟東20 m的一處泉眼[1]。

2 建筑特色與低碳設(shè)計

2.1選材與造型設(shè)計

金村鄉(xiāng)村客廳主體功能由展廳、閱覽室、工作室及多功能廳四部分組合而成，基地面向滏陽河渠，周圍民居環(huán)繞，并可遠(yuǎn)望古廟、古戲樓及古牡丹。為此，設(shè)計嘗試從自然風(fēng)貌與人文特質(zhì)中尋求建筑原型：其一是金村“三古一源”的千年古牡丹；其二是當(dāng)?shù)靥厣窬?，即從牡丹花的葉子中找到建筑形態(tài)特質(zhì)與民居中提取建筑原型，運用結(jié)構(gòu)分形的手法將兩者進(jìn)行空間重構(gòu)與融合，生成建筑初體量，同時以視線為基準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)古廟前的千年牡丹，以期構(gòu)建出空間與時間對話的本土建筑[2]如圖1所示。

墻體選擇易于獲取的本土材料——青磚，更為重要的是，這些材料大部分取自原場地中廢棄、倒塌的建筑拆除后可回收利用的舊磚，結(jié)構(gòu)形式選用最常見的鋼筋混凝土框架與局部鋼結(jié)構(gòu)加磚砌填充墻體系，以降低造價。并充分利用這里手工建造方式，將傳統(tǒng)的舊磚混合砌筑和現(xiàn)代建造工藝結(jié)合，形成一種有效隔熱保溫的厚墻體系。外墻體厚300 mm，砌體墻呈規(guī)整的方正，表面保留石頭原有的粗糙紋理，再現(xiàn)了材質(zhì)的原始美感，減少了因石料加工而導(dǎo)致的碳排放量。磚石塊間以白灰勾縫，自然古樸，表達(dá)了北方建筑的粗獷厚重之美。就地取材不僅可以最大程度上減少運輸成本，降低材料運輸過程產(chǎn)生的碳排放，而且突出了建筑的本土特質(zhì)，地域特色鮮明。

建筑屋頂采用當(dāng)?shù)乇狈矫窬犹赜械挠采绞?，屋頂上放置的光伏板采用附加式屋頂光伏陣列。?shù)據(jù)結(jié)果顯示，當(dāng)方位角為0°的平屋頂，光伏板傾斜角度為30°～35°時發(fā)電量最大，且最為經(jīng)濟(jì)有效[3]。綜上所述，本設(shè)計的屋頂?shù)钠露戎等?2°，是介于當(dāng)?shù)匚蓓攦A斜度值和最大光照系數(shù)之間的數(shù)值，同時又擁有良好的視覺效果。屋頂材質(zhì)選用一種環(huán)保的中空混凝土現(xiàn)澆厚板，這一設(shè)計不僅有利于屋面排水，達(dá)到防腐防潮的目的，而且還可以讓屋面光伏板接受到最大化的光照，能夠產(chǎn)生能量供室內(nèi)日常照明之需。同時，還可在室內(nèi)的頂棚與屋面之間形成通風(fēng)隔熱層，有效地減緩夏季的烈日透曬和冬日的寒風(fēng)侵入，減少室內(nèi)外溫差，起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。

另外，為了使建筑呈現(xiàn)出“本土化”的表情，設(shè)計中采用了一些看似常態(tài)但在材質(zhì)及細(xì)部構(gòu)成上進(jìn)行了創(chuàng)新的嘗試，如陶桿瓦當(dāng)及木質(zhì)水平分割。墻體與屋頂具備較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，在冬季具有很好的保溫作用，保證室內(nèi)溫度的恒定；夏季阻隔熱輻射，避免室內(nèi)溫度快速上升，減少了制熱或制冷所造成的能源消耗和環(huán)境污染。

2.2選址與布局

“鄉(xiāng)村客廳”建筑的選址在金村的西南邊的一塊廢墟上，此處毗鄰村莊主入口，相連主干道，交通便捷；與千年牡丹和古廟遙遙相對，南側(cè)滏陽河穿流而過，是最佳的觀測地點。基地地形平緩，面積充裕。建筑坐北朝南，可以保證建筑的光照與通風(fēng)。冬天西北側(cè)民居減弱了寒風(fēng)，使建筑獲得充足的光照，可提升室內(nèi)溫度，夏天的偏南風(fēng)掠過滏陽河面，蒸發(fā)降溫，為建筑帶來清新涼爽的空氣，繼而形成舒適的小氣候條件。

這樣做減少了對金村農(nóng)田的占用，最大限度且恰到好處的利用了地形?；刂苓吋皥龅貎?nèi)部則種植良好的植被，襯托建筑，形成優(yōu)美的構(gòu)圖。豐富的植被通過光合作用吸收村落生產(chǎn)生活中所排放的二氧化碳，同時塑造了富有層次感的、獨特的鄉(xiāng)村客廳。此處，牡丹花盛開，不遠(yuǎn)處百年牡丹獨放。“鄉(xiāng)村客廳”成了自然中的一個存在，就像是一棵用石頭做的巨大植物生長在金村的大地上。

2.3空間設(shè)計

法國哲學(xué)家加斯東·巴士拉曾說，空間的作用——在千萬個小洞里保存著壓縮的時間[4]。本設(shè)計的建筑形體以線性呈現(xiàn)，具有強(qiáng)烈的引導(dǎo)作用，將人的視線引向古廟前的百年牡丹花。百年牡丹花的地位得到增強(qiáng)；建筑以民居和牡丹花海為背景，形象更加突顯，從而呈現(xiàn)出一種共生的狀態(tài)。此時，建筑與景觀之間已不存在區(qū)別，建筑往往就是景觀。“鄉(xiāng)村客廳”，民居，滿地盛開的牡丹花，在橫向上延展開去。建筑單體由牡丹花的葉子形變而來，平面布局的“元語言”是牡丹花的葉子，形體的“元語言”是當(dāng)?shù)孛窬?，即硬山式建筑。隨之進(jìn)行元設(shè)計，同時從科學(xué)化的角度分析形態(tài)和節(jié)能之間的關(guān)聯(lián)性。

建筑主體大致呈矩形，主入口向內(nèi)凹進(jìn)，打破建筑南面層層后退之勢，平臺延伸而出，跨過滏陽河渠，對彼岸的人流形成迎合之感。從村主干道望去，幾個體塊的搭接、交替、退讓，建筑形態(tài)呈現(xiàn)出多元化。當(dāng)?shù)亟ㄖ酁樗暮显海瑢ν飧艚^，封閉空間多高墻，一般不對外開窗，注重防御性。主體南北朝向，為了將人們的視線都引向千年牡丹，建筑南側(cè)墻開窗狹小，東側(cè)窗戶在保證尺度與比例協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，采用落地窗。而北側(cè)開窗也很狹小，主要利用天窗采光，以抵御西北的寒風(fēng)。建筑各個立面上均掏出一組方形洞口，組織自然通風(fēng)，增強(qiáng)散熱效果。外墻窗戶運用水平木構(gòu)條分割，構(gòu)成柔和的外界面，既而消解大玻璃過于冰冷和反光的堅硬質(zhì)感；“冷”和“暖”相互融合，“實”與“虛”相互呼應(yīng)，與牡丹花產(chǎn)生對話。

建筑主體中貫穿一個架空通風(fēng)玻璃廊，呈一定傾斜角度，連通內(nèi)外。人的視線被“主動”的引向古廟前的那株千年牡丹花，陽光經(jīng)由玻璃被片段化植入到建筑體內(nèi)，形成一道道斑駁的光影盛宴?？臻g的滲透帶來層次的變化，同時亦賦予著建筑生態(tài)上的意義。即組織自然通風(fēng)，使夏季散熱效果大大提高。漫步在架空玻璃廊道中，體會不同的光線、氣流與溫度(如圖2，圖3所示)。

建筑的東南側(cè)種植牡丹花配以喬木，不僅呼應(yīng)不遠(yuǎn)處的千年牡丹花，突出了主題，豐富了建筑周圍環(huán)境，而且夏季不影響夏季風(fēng)的穿過，能夠很好地發(fā)揮調(diào)控建筑微氣候的作用。圖書資料室的東側(cè)有一個觀賞平臺，同時也是建筑主體的次入口之一，平臺穿插在片墻圓洞內(nèi)，前方種植有一片牡丹花海，續(xù)寫著劉禹錫筆下“花開時節(jié)動京城”的美景(如圖4所示)。建筑形式的復(fù)雜性和空間的矛盾性產(chǎn)生了曖昧空間，這些空間不按常理延伸，像是刻意為之，卻又在貌似不經(jīng)意間發(fā)生故事，帶給人驚喜與感動。

3 結(jié)論與啟示

建筑如同從這片土地上生長出來，與周圍環(huán)境融為一體。在整個設(shè)計過程中，遵循著自然規(guī)律，對建筑進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計與布局，利用本土優(yōu)勢的資源，以最少的能源消耗換取最佳的舒適度，最終實現(xiàn)形式與功能相統(tǒng)一，低碳性與本土性相融合。通過上述分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，低碳思維在建筑設(shè)計的本土特色形成過程中發(fā)揮著主導(dǎo)與推動作用，二者相輔相成。

4 結(jié)語

文化傳承不僅僅是外在形態(tài)和表征符號，還包括著本體的思維模式與內(nèi)涵。低碳生態(tài)的思維與傳統(tǒng)村莊建筑的本土化設(shè)計密不可分，是其潛在的促進(jìn)因素。因此，當(dāng)前我國的低碳建筑設(shè)計應(yīng)從本土建筑中深入挖掘其文化特色，探究其低碳模式，結(jié)合現(xiàn)代建筑技術(shù)，把握時代脈搏，做到文化傳承與創(chuàng)新并駕齊驅(qū)，創(chuàng)造出具有本土特色的新型低碳建筑，打造建筑創(chuàng)作文化的多樣性與多元化，真正實現(xiàn)傳統(tǒng)村落的可持續(xù)發(fā)展，推動我國的社會主義在新時代背景下的生態(tài)文明建設(shè)。

[1] 侯廷臻.峰峰志[M].北京：新華出版社,1996.

[2] 魏春雨,劉海力,齊 靖.原型與分形——張家界博物館設(shè)計[J].建筑學(xué)報,2016(1):86-93.

[3] 霍玉佼,朱 麗,孫 勇.屋頂光伏陣列優(yōu)化及其對既有建筑能耗的影響研究[J].建筑節(jié)能,2015(6):36-39.

[4] 加斯東·巴什拉.空間的詩學(xué)[M].上海：上海譯文出版社,2013.

[5] 夏 冰,陳 易.建筑形態(tài)操作與低碳節(jié)能的關(guān)聯(lián)性研究[J].住宅科技,2014,34(9):41-45.

[6] 魏春雨,李 煦.設(shè)計的邏輯——湖南大學(xué)綜合教學(xué)樓設(shè)計[J].建筑學(xué)報,2011(10):88-89.

[7] 汪麗君.類型學(xué)建筑[M].天津：天津大學(xué)出版社,2004.

Relevancereasearchonarchitecturalcreationandlow-carbonenergysaving

WangXiaojianTuGaoya

(ArchitectureandArtAcademy,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China)

“Agricultural tourism is mutually beneficial” is the future trend of development, this article take an ancient village in Fengfeng mining area in Handan-Country living room as an example, to emphasizes that architectural technology should be the basis of architectural creationn and architectural design should consider the low carbon energy saving. Through the study of the two aspects of form design and passive energy saving, morphological features and energy consumption, the relationship between architectural creation and low carbon energy conservation is explored.

rural living room, architectural form, line of sight analysis, passive energy conservation, correlation

1009-6825(2017)29-0180-02

2017-08-07

王曉健(1964- ),男,教授; 涂高雅(1991- ),女,在讀碩士

TU201.5

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