建筑可持续设计策略（精选9篇）
建筑可持续设计策略 篇1
摘要：通过对斯蒂文·霍尔设计的深圳大梅沙万科中心(万科新总部大楼)建筑遮阳系统、再生能源利用、照明系统、水环境设计,以及室内环境质量等多方面的可持续建筑策略进行概述,期望能为云南本土建筑生态节能、可持续建筑设计的发展提供多种参考及借鉴。
关键词：生态策略,场所空间,可持续设计
“这幢建筑在土墩之间掠过,巧妙地孕育着景观,它构筑了周边景致,通过创造性手法使之在陆地上形成一个强有力的建筑形式。建筑为景观提供庇荫,让它保持呼吸,如同生命体一般创造整体的可持续性。这是一个独立创造的建筑类型,悬浮在景观上的综合建筑群,在绿地上翩翩起舞。”这是美国建筑师学会建筑荣誉奖评审之评论。万科中心设计概念最初被其设计者斯蒂文·霍尔( Steven Holl) 解释为“漂浮的地平线”———将多个功能体以水平几何形态连接在一起,并将整个建筑抬起,犹如海平面升起一样将基地最大限度地还原给自然。
1 地理与定位
于2009年投入使用的万科新总部中心大楼,是霍尔对深圳大梅沙地区山—湖—海等自然景观和当地气候理性解读的结果 ( 见图1) 。在没有此建筑之前,山就存在,湖也存在,海也存在,而当建筑出现时,其并没有对自然景观形成干扰而是使其融入其中,使人们能在使用建筑的过程中没有障碍地欣赏大自然的风景,在建筑内部和其围合的户外空间中,领略山峦的青翠,让大海的辽阔感染人的内心。
2 建成的意义
万科总部位于大梅沙度假村,为一栋水平向超长建筑,若干巨型筒体支撑起上部4 ~ 5层的结构,在底部形成连续的大空间,使整个建筑物飘浮在离地面10 ~ 15m的空中,结构跨度25 ~ 50m,抬高了的建筑使地面空间完全释放,留给大地的是最大的景观空间,同时还可以加强风的对流,营造局部良好的微气候环境 ( 见图2) 。从建成效果来看设计概念首先体现的是一种开放式的场所关系: 建筑架空于开阔的场地之上,架空的建筑底部形成对流通风良好的微气候,吸引着人们在炎炎夏日在此驻足休憩,成为独特的场所体验 ( 见图3) ; 混凝土核心筒外附的一层可透灯光的磨砂玻璃,与上部结构在材质上的对比,无疑使“漂浮”效应更为强化。建筑形态的弯转起落与零乱多变的周边环境形成戏剧性的互动,混合的功能设置也提供了使用之中进一步延伸场所体验上的多种可能性。
由于建筑选址在填海而成的地块上,是市政雨水管理系统的一部分,同时受规划的限制等,霍尔遂将万科中心处理成一个4 ~ 5层的漂浮的水平杆状空间以化解建筑形式与功能使用之间的直接关系从而把各种功能,如办公、SOHO、酒店、国际会议中心、展厅等集合到一个宽广的视觉平面中。简单体型里带着复杂多变的空间,如特殊的拉索结构、超悬挑结构、混合框架和拉索结构体系 ( 见图4) 。同时,附近还有便利的交通系统: 地面交通四通八达,方便了人们出行或是货物运送。同时设计还为自行车,汽车提供了充足的车位,提倡使用减排汽车,为低排放汽车提供优先泊位; 地下室有淋浴设施,大大方便了员工的生活。下沉庭院、水系、绿地、山丘的完美组合形成丰富的立体景观,使空间最大化开放。丰富的外来和本地物种的种植,使得整个中心常年清幽怡人。
3 霍尔的可持续设计策略
霍尔的策略是让建筑私密的功能空间浮于公共景观之上。在这里,承载功能的建筑实体不应该对公共性活动造成干扰。建筑是结合了办公、公寓、宾馆、会议中心、水疗中心等功能的综合体。霍尔在建筑的处理上创造了几乎100% 的绿地率,绿地是作为公共景观来使用的,公共性让建筑的体验过程被拉长,空间的开放使得时间被延长,公共性让存在感获得有了进一步的保障。因为只有公共性的前提才能让人自由地游憩于空间之中,同时利用部分水畔景观建筑将市政硬景观挡土墙设计为种满植被的边缘,使万科中心的景观起着维护当地生态系统的作用,亦将由常规发展模式引起的泥沙流失侵蚀和环境破坏降到最低。因为一开始就有明确的策略定位,万科总部的整个建设过程都依据LEED标准科学的方法和手段进行。从开发建设至家居布置和服务管理的全过程,均力图实现绿色、节能、环保的特征,达到高舒适、低消耗、低污染物的排放要求。
建筑结构的“漂浮”创造了自由、灵活的景观绿地,其本身就具备了很大程度上的“可持续”意义。而万科中心的绿色理念显然不止于此,综合各专业来看,笔者将这座建筑在可持续发展设计方面集成,概括成以下几个技术层面:
3. 1 建筑遮阳系统
建筑主体立面上的遮阳系统是按照太阳的不同照射角度整个建筑的外立面遮阳体系分为全玻璃幕墙、水平固定遮阳和电动遮阳等。遮阳百叶按照竹叶的形象设计为一个个曲面穿孔铝板,在保证室内光线和温度的前提条件下结合不同幕墙系统丰富着建筑的立面肌理,也给室内带来不同的阴影效果。其中电动遮阳百叶作为一种“表皮装置”,可根据太阳高度自动调节百叶角度不同角度,以保证室内光线和温度保持在最佳状态。这些遮阳板是整栋办公大楼可转动式悬挂立面外遮阳系统的一部分,通过室内传感器,它可根据太阳高度角以及室内的照度,自动调节水平遮阳板的开启的范围0 ~ 90度。在开与合之间达到理想的遮阳效果,同时,不会阻挡窗外的风景,员工们可以在90% 的室内空间直接欣赏室外的美景。而在夏季阳光照射强烈的时候现场测量计算发现,在遮阳板关闭的状态下,15% 的阳光透射率可以减少70% 的太阳辐射得热量,并能满足75% 的空间采光需要,无须人工照明。
3.2 再生能源利用
在太阳能利用方面采用当前最高效的异质结电池( 由掺杂非晶硅发射区、极薄非晶硅本征层和晶体硅基区构成的异质结电池) 组成光伏太阳能发电并网运行技术。屋顶安装了约4000m2的单晶硅太阳能光伏发电板。深圳市太阳辐射量丰富全年约80% 的白天具有采集太阳热能的条件年太阳辐 射量为5225MJ/m2。年日照百 分率达47% 。根据建筑运转的能耗分析万科总部电能消耗总量的12. 5% 由太阳能光伏板产生。而在办公家具的使用方面,其门和桌子都是竹制的,好的竹制品可以使用15年,且竹子是速生木材,非常便宜。万科中心施工中采用大量可再生材料以及获得国际森林管理委员会认证的木材,并尽量使用方圆500英里内的本地材料,大大减少材料运送过程中的能源消耗。
3.3 照明系统
在电气系统上万科中心尽可能利用自然采光,节约能源。安装照度探测器检测光照度情况,根据室外采光情况对室内的灯光的开闭及开启度进行控制: 安装人体感应探测器,检测独立小空间人员情况采用人来灯亮、人走灯灭的方式进行控制。并采用了独立可寻址的DALI数字可调光技术对单个灯具独立寻址并进行精确的定位,其最大特点是对单个灯具独立寻址、精确的控制,即所谓的单灯单控,并非要求每个灯具单独一个回路,而是对同一强电回路或不同回路上的多个灯具进行独立寻址,从而实现单独控制。员工可根据需要设计满足其需求的照明方案,甚至在安装结束后的运行过程中仍可任意修改控制参数,而无须对线路做任何改动。
由DALI技术在万科总部所实现的控制功能包括如下几点。一是定时自动调用场景: 根据深圳万科中心作息时间划分成多个不同时段,每个时段对应一个场景模式( 如上午模式、下午模式、晚间模式、下班模式等) 。在控制器中预先设置了这些场景,根据时间自动调用。二是亮度传感器恒照度自动控制: 利用亮度传感器,根据外界光线自动调节灯光亮度。该方式不仅自动执行,无须人员干预; 同时充分利用自然采光,变常规照明为补光照明,在满足环境照明要求的基础上最大限度地节约电能。三是设计师在员工区域设计了DALI可调光的T5灯具,以保证每个员工工作照明的需求,该T5灯具配置了数字可调光镇流器和普通的点动开关,每个员工可根据自己的习惯和工作的需要来调节理想的照度,在满足个性化照明的同时不会影响他人工作。
3.4 水环境设计
为进一步提高水资源的利用,万科中心将所产生的中水和污水亦全部回收,通过人工湿地进行生物降解处理,以用作本地灌溉及清洗等其他用途,每日的水处理量达到100吨,保证100% 不使用饮用水来作为景观用水,大大减轻了对市政用水的负担。
在建筑内部,采取了目前先进的节水器具及节水方法进行节水,如采用低流量厕具,无水小便器,配合自动控制系统的低流量水龙头及低流量的淋浴喷头等。
在室外空间,尽量采用渗水铺装路面以加强雨水渗透,种植本地树种,利用各种与景观相结合的措施,如植被浅沟,渗透沟渠,生物滞留等方式减低雨水冲刷,保持当地水土环境的同时又减少灌溉用水。同时,采用与景观设计紧密结合,雨水为主的景观水体补水方式,利用水质较好的雨水资源,以中水资源为补充,实现雨水、中水、景观水的优化设计。保证绿化及景观水补水不用自来水作水源,从而实现水系统投资与运行的合理化和效果的优化; 做到屋面雨水全部收集地面雨水全部处理渗透; 通过渗蓄等措施控制雨水径流的排放实现项目开发后雨水的径流系数不超过开发前,从而达到控制雨水径流污染。
4 结 论
对于万科中心来说,我们看到的是一个具有生态性,可持续性的好作品。同时,更为幸运的也许是霍尔,因为至少在中国,他邂逅了万科这样一个甲方,一个致力于建设现代企业文化、勇于探索建筑公共意识和可持续发展之路的甲方,其结果我们也看到了从设计理念到施工质量上来说或许是近年来国际知名建筑师在中国建成的完成度较高的生态建筑。万科中心的建成作为房地产发展商来说是个典范,同时它也对云南本土建筑的开发和建设提供了一个参考,希望这种具有人文关怀的可持续建筑策略能为本土建筑的发展提供多种借鉴。
建筑可持续设计策略 篇2
云南地方民居的可持续发展研究
——(几种民居实例分析)
学号：
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摘要：云南地处中国西南边疆，境内有25个少数民族，民族文化及其相关民居聚落建筑是全世界一笔宝贵的文化财富。近年来，由于全球化单一模式的蔓延，传统的少数民族地方民居面临着被全球化单一模式取代的威胁。对于云南来说，地方民居的有机更新和可持续发展成为亟待解决的问题。本文以云南省几个居民地为例，分析了可持续发展的影响因素，并希望能探索出一条传统民族村寨地方特色化保护和可持续发展之路。关键词：地方民居；可持续发展
1、前言
中华民族在数千年的历史进程中，凭借勤劳的品质及高度的智慧，创造了辉煌灿烂的东方文化，其中就包括丰富多彩的民居文化。一个地方的地域特色，往往是在几百年的历史积淀中形成的。近三十年来，随着社会经济的飞速发展，城市发展与区域发展不协调，村镇建设混乱，必然会出现一些其他精神文化层面的问题。缺乏中国特色、缺少民族传统的“风貌特色”，不尊重传统地域文化，城市的趋同性已经显露无遗。但是在农村发展的相对滞后地域，反而使得传统文化中大部分优秀文化遗存还在延续。而在传统民居中，许多文化及形态正因多种环境及人文因素的改变而面临损毁甚至堙灭的威胁。因此，在党的十六届五中全会、十七大做出了建设社会主义新农村是十分及时的重大战略部署。进行新农村建设一定要充分继承发扬中国传统建筑文化精髓，保护好我国建筑文化的民间宝库。尽快挖掘传统民居中的生态经验及文化精髓，更好地保护现有民居，保持其可持续发展的态势。本文以云南省几个少数民族聚居地为例，来说明云南省地方民居的可持续发展。
2、西双版纳州山地干栏式传统民居 2.1 章朗村民居背景及自然特征
章朗村位于西部边陲云南省西双版纳州勐海县境内，与缅甸相邻，距县城约60km，所处地域为亚热带雨林气候，海拔2400多米。村落聚居于山坡地段，四周有茂盛的原始森林，雨量充沛，山清水秀，有着优越的自然地理条件。章朗村是当地的山地干栏式民居及文化形态的典型代表，无论从自然环境条件、民居建筑特色，还是民风习俗都传承着布朗族的历史和灿烂的文化。那里居住着较为稀
《可持续建筑》考查作业
少的布朗族民族。章朗村民居建筑用它完整独特秀美的风貌，记载着布朗族的历史与文化，为后人保留下一笔珍贵的文化遗产，为后人解读布朗族民居艺术、借鉴传统生态经验提供了蓝本。
2.2 章朗村民居建筑特点
章朗村是较少民族的布朗族民居村寨，其典型的山地干栏式建筑与傣族坝子干栏式傣民居很相似。解放前，布朗族民居利用木、竹为梁柱，用竹做楼板、楼梯、墙壁等，屋顶也以竹做檩条，上铺草排，从而得名为竹楼。竹子做的架柱采用绑托连接，使用并不耐久：木材梁柱用卯榫穿插连接，有着较为牢固耐久的使用期。解放后，竹楼的梁柱大多改用木材，上层墙体和楼面也采用了木板，屋顶用木檩条，上铺缅瓦，这些用材的变化，使布朗族的竹楼发展为木楼。但是，典型的山地干栏等建筑因形态未变，人们仍称之为竹楼。
2.3 章朗村民居建筑的评析
传统的布朗族民居以木料为主要建筑用材，具有鲜明的民族特征和山地干栏式建筑特征。随着时间的推移，20世纪80年代以来，当今农村普遍存在着“使用者生活方式的越来越城市化与传统思维、审美之间的矛盾”。一些布朗族村寨中开始出现了大量的砖柱竹楼及钢筋混凝土建筑，甚至出现了不少失去传统特色的平顶建筑，导致了严重破坏原有传统民居建筑的自然风貌，使传统村寨失去了传统的民居特色。而带来的是：现代与传统文化的矛盾日益碰撞。
2.4 章朗村山地干栏式民居建筑的再生与发展
每一个民居单体在所处的场所中都有自己的具体位置，它的连续、发展是进行设计的着眼点。每一个单体的改造都要有相应的控制程度仔细判断。“继承与延续”应该成为新农村建设的主要方向。
(1)以章朗村对自然生态的良性循环为指导原则，以其经济、文化、生态、气候、资源、能源及自然地形貌等条件为基础，对现存的民居形式、聚落形态、景观特色及艺术价值进行整体分析，完成生态住宅的规划设计及建设实施。
(2)实施和推广一整套绿色适宜性建筑技术，包括节能、节地、抗震、太阳能利用、沼气利用等技术。
(3)改进和改善传统居住形式的建筑功能和空间利用，以适应社会发展的需要，同时延续并发展民居建筑所反映的地域文化风貌及地方文脉。在此基础上制定出具体的设计准则及手法，采用科学合理的技术手段，使新型生态民居在多项指标上均高于现有民居状态，从而有效改善居民现有居住条件，并采用新技术、新材料，使这一宝贵的民居文化遗产得到继承和延续[1]。
《可持续建筑》考查作业
3、可邑村
可邑村属云南省弥勒县西三镇蚂蚁行政村，据村志记载已有355年历史。是一个全部居民均为彝族支系阿细人的自然树，全村面积约30平方公里，海拔1780米，人口现有201户共804人，人口年龄结构，60岁以上占21％，14岁以下占30％，青壮年占50％2菇，除1个汉族和1个白族媳妇外，都是彝族支系阿细人，自称“阿细泼”虽没有自己本民族的文字，但可邑村有其优势：①教育较发达：②社区民族文化资源丰富、底蕴深厚；③具有独特的生态资源优势；④地理位置优越。所以可邑村建设“彝族文化生态村，具有较明显的优势。
3.1 可邑村的制约因素
首先是观念上的制约：历史上，彝族是一个从游牧逐渐向定居农耕过渡的民族，彝族地区解放前以商品交换为前提的市场尚未形成，商品经济意识较为淡漠，至今仍停留在自给自足为主的小农经济阶段，并保持了典型的山区务农的生活方式。正如路易斯·芒弗德所说：“无论在什么地方，村庄都是由一些家庭结成的小群体，包含6至60户之间，每户都有自家的炉灶，自己的家神，自己的神龛，以及自家的坟墓。坟墓就在户内或在某处公共墓地内。这些人家讲着同一种语言．到同一株大树或峭岩的庇荫下集会，沿同一条小路外出放牧牲畜，每家每户从事同一的劳动，过着同样的生活方式。那时若有分工，也是极初步的分工，主要依据年龄及体力状况，而不是职业适应能力；任何人都能从自己邻人的面孔中看到自己的形象。村庄的物质结构，绝大多数已随历史岁月与自然溶合为一，唯有它那些社会结构的基础是一些古训、格言、家族历史、英雄典范和道德训诫，这些东西为世代所珍视，并毫无改变地由前一代传给下一代。”5这些描写与可邑村的现状有着惊人的相似之处。说明可邑村的社会发育程度还处于农耕时代。
其次可邑村自然资源贫乏，人多地少，土壤贫瘠，作物单一。村民最常吃的是青菜和土豆，平时的主食是稻米，偶尔会吃玉米饭；主要经济作物是烟叶；每户每年收入大约在3000--5000圆，人均年纯收入大约在500--800圆左右，基本上都来自种烟。由于可邑村地处喀斯特地貌，没有水源，用水困难，家家户户都用水窑储存雨水，作为主要的用水来源，因此人们用水非常节约。
3.2 改变居住模式的探索
就可邑村自身来说，村民现在主要从事简单体力劳动，但中国农村在变，农民的生活品味也在改变。读书、看报、写作(中国农村素来就有“耕读传家”的传统)也将成为他们生活的一部分。这必然带来居住模式上的改变。
《可持续建筑》考查作业
(1)改善居住模式应首先辨清哪些是可变因素，哪些是不可变因素，继而在 可变的因素中找出哪些是主要的能较大程度改变或改善生活模式的因素，哪些是 微不足道可忽略不计的因素。
(2)改善居住模式时，可先从局部开始，例如：改变一扇门的开法：加一 个卫生问；调整一些空间的大小等等。城市的做法无需全盘否定，可借鉴。但不 要完全照搬。
(3)“房子”在当地人心中的概念和城市人不～样。当地人看来，房子和衣 服一样，是过日子的基本器物。从没想过建筑是艺术品，也不会考虑什么空间效 果。房子用来住，就像衣服用来穿一样自然。他们的观念非常朴素，非常实际。这些观念源于当地民居长期从事的农耕生活。而这些在农耕生活模式下长期形成 的观念，才是最难把握和最难改变的东西。不了解这些，就不了解什么是民居，也不了解什么是民居发展变化的根源。我们可以通过各种方案来改善农村的居住 条件，但当地人是否接受，和他们国有的观念息息相关。我们怎么想不重要，关 键是当地人怎么想。所以，在作方案之前，应首先对当地居民一些基本观念有所 把握，切忌以自我为中心[2]。
结论
传统的乡土民居建筑是几千年农业大国的历史见证，是建筑中最富有生活气息的部分。它们以整体的风貌体现其历史文化价值，展示某一地区的典型风貌特色，具有很高的历史认知、情感寄托、审美情趣、生态环境和利用价值。夯土又是我国传统民居中大量采用的建筑材料和建筑形式，而且随着各地文化背景和气候条件的不同，夯土民居建筑发展成很多种不同的形式，有着丰富的地域色彩。这些建筑充分利用了地方材料，很好地适应了气候和环境。基本上符合可持续发展对建筑提出的要求。但是由于广大民居的居住者和使用者受经济等条件的限制，这些民居建筑环境有待进一步的改善和提高，以满足他们对于现代生活的需求。因此，我们应对其所包含的文化生活内涵及技术知识进行深入的分析，继承和发扬其优秀的东西，对民居建筑环境中存在的不良因素进行分析和改善，这样才能更好地满足居民追求更舒适生活的美好愿望[3]。
参考文献
建筑可持续设计策略 篇3
作为可持续建筑设计工具，是在传统建筑设计的基础上，结合建筑功能，以建筑性能和舒适性提高为目标，争取实现建筑资料的最大化使用，避免对于环境造成负面影响。
可持续建筑设计工具研究的重要性
对于研究可持续建筑设计工具的意义我们可以从学术意义，实践意义和社会意义三个角度去进行探析。具体来讲，其一，从理论角度来讲，我国学术界对于可持续建筑领域的研究已经有很长一段时间，在这样的形势下可持续建筑设计工具研究工作也取得了可喜的成绩，但是也存在局限性，仅仅将其局限于独立范围之内，没有完善的系统研究体系；其二，从实践角度来讲，可持续建筑设计工具给予建筑设计工作打下基础，有效的处理了其信息内容，应用和特点之间的关系，在此基础上可以实现建筑设计质量和效益的全面提升；其三，从社会角度来讲，可持续建筑设计工具研究工作的开展，有利于促进建筑资源的充分使用，最大化的规避其对于环境造成负面影响。
现阶段可持续建筑设计工具类型
1.性能评价工具
简单来讲，就是对于绿色建筑中节能性，节水性，减排性，生态环境性，经济性进行定量描述，以实现设计者的建筑设计理念，达到需求方的设计需求。性能评价工具已经日趋完善，各个国家都具备相应的性能评价体系。
2.信息处理工具
在建筑设计信息化背景下，设计者充分利用计算机技术，将原本的纸媒设计转变为计算机设计，不但提高了信息处理效率，还实现了优化了信息质量。无论是软件应用，还是多平台应用，或者是环境能源模拟应用，都取得了可喜的成绩，是现阶段可持续建筑设计工具的一种。
3.信息资源工具
所谓信息资源工具，就是在建筑策划工具的基础上，梳理历史纹路，探析未来发展，挖掘工具信息，为开展建筑设计工作打下基础。这种方式同样是现阶段用于可持续建筑设计工作的重要工具之一。
现阶段可持续建筑设计工具与应用思想的缺陷
从现阶段我国可持续建筑工具与应用实践来看，还存在很多有待完善的地方。具体来讲，其主要归结为以下几个方面的内容：
1.建筑设计人员可持续意识淡薄
可持续设计工具的效能应该从建筑设计之初发挥出来，将其纳入到设计方案中去进行推敲。但是，现阶段很多建筑设计人员缺乏可持续设计观念，初期设计阶段的节能技术应用也不到位，使得设计工具对于建筑性能的评价和验证都是在建筑设计完成之后进行的，这不仅仅造成了极大的重复设计压力，还容易出现比较严重的问题和缺陷。
2.可持续建筑设计工具体系不全
从整体来看，可持续建筑设计工具种类多，涉及到的内容比较复杂，存在很多不确定性。更加值得注意的是建筑设计人员对于各个设计工具属性不是很了解，实际操作经验不足，难以依据具体的建筑情况，去促进建筑设计工作体系的完善，从而使得可持续建筑设计工具体系呈现出不健全的状态。
3.建筑设计人员业务综合素质不高
在进行可持续建筑设计的过程中，不仅仅需要建筑设计人员树立正确的可持续建筑设计思维，还需要建筑设计人员能够充分了解建筑设计工具的属性，并且结合实际情况，对于建筑设计方案进行不断优化和调整。实际上，建筑设计人员在此方面的理论知识不全，实践经验不足，难以做好建筑设计工作。
构建可持续建筑设计工具体系
针对于上述可持续建筑设计工具应用存在的问题和不足，我们应该树立全局观念，积极构建可持续建筑设计工具体系，为开展可持续建筑设计工作打下良好的基础。简单来讲，可持续建筑设计工具体系，以纵横线索为基础，分别形成过程是模块和关联式链接，在此基础上，使得设计程序，设计工具，设计思维，设计人员四者处于和谐统一的状态。对此我们应该积极做好以下几个方面的工作：
1.树立可持续建筑设计观念
首先，应该积极去接受现代化建筑设计理念，将可持续发展作为建筑设计的理念，以营造良好的建筑可持续发展的氛围；其次，积极强化可持续建筑设计理论研究，健全我国可持续建筑设计理论体系，为开展实践设计工作打下夯实基础；最后，积极接触国外先进的可持续建筑设计思维和方法，查缺补漏，依据自身实际情况，将其合理的运用到建筑设计流程中去。
2.注重建筑设计人才的培养
建筑设计依赖于建筑设计人才。由此，我们应该积极开展建筑设计人才培养工作。具体来讲，其主要涉及到以下几个方面的内容：其一，积极将可持续建筑设计工具运用实践和思维纳入到现阶段高校建筑专业课程体系中去，使得学生能够接触到建筑设计新思维；其二，积极开展可持续建筑设计工具的培训活动，实现建筑设计人员综合素质的提升，以便更好的开展建筑设计工作。
3.构建可持续建筑设计工具体系
一方面，不断总结和归纳自身可持续建筑设计工具缺陷和不足，查缺补漏；另外一方面，积极去接触国外先进的可持续建筑设计观念和方法，将其纳入到方案设计工程中去。由此，构建起来可持续建筑设计工具体系，使得其朝着更加完善，更加高效的方向发展。
结束语
综上所述，可持续建筑设计工具的应用是大势所趋，我们应该以积极的态度去应对，并且不断改善自身存在的不足和缺陷，以便实现可持续建筑设计工具体系的完善。
（作者单位：洛阳雅点建筑设计有限公司）
建筑可持续设计策略 篇4
随着我国城镇化进程的高速推进,人们的生产生活以及对建筑空间形式以及城市功能需求产生了很多转变,在这种新常态下涌现出的种种城市问题,都给城镇化区域的建筑设计带来了新的挑战。 如何提出对城市建筑进行适应性的设计策略将是一个重要的课题。我国现正处于高速城市化阶段,据不完全统计,每年约有1千万至2千万的非城市人口涌入市区(李若建,2003)。因此,研究已经高度城市化地区的应对性建筑策略,无疑对改善我国城市化带来的问题具实践指导意义。
经过工业革命的洗礼,欧洲成为全球城市化运动的先驱,而老牌资本主义强国——英国则走得更快更前。从1760年到1851年,英国的城市人口占全国总人口的比例就已经达到了50%以上,成为了世界上第一个完成城市化的国家。而当时全球平均城市人口仅占总人口的6.5%左右,这一数据远低于同期英国的水平(童玉芬、武玉,2013)。所以本文即是在英国选取一个典型城市作为案例,探索这一课题。鉴于伦敦为英国首都以及英格兰王国首府,存在其政治特殊性,而曼彻斯特则为英国发展较好的中大型非首都城市而更具一般性意义,故本文将以曼彻斯特的三个当代建筑为例初探应对城市化进程的可持续建筑设计策略,分析总结其过程中的利弊,从而对我国城市化现状带来可取的经验。
2.中国城市化程度以及建筑“新常态”
我国的近现代城市化率从解放以来的10.6%(国家统计局,2014)到2014年已达约56.6%(林春祥,2015),取得了较大的进展。但与欧美发达地区相比仍存在不小的差距,欧洲各国的城市化率基本上达到了83%,北美也几乎达到了75%。
虽然近年来国家整体经济增速放缓,但是城市化进程的高速推进仍是不改的事实。“新常态” 一词最早出现在《人民日报》对我国当前经济发展特征的总结,之后习近平主席又在亚太经合组织会议上总结了中国“新常态”的三大特点,即: 经济增长速度从高速转为中高速;经济结构不断优化升级;增长动力从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。可以明显看出这三大要点对城市规划建设带来的影响主要有:新建房屋数量增速放缓;新建房屋类型转变;设计理念和原则的转变(郦泉, 2015)。从以上三点看来,“新常态”对建筑设计策略带来的实际影响就主要在于:新建房屋量减少导致的对建筑方案质量更高的优化要求;新建房屋类型转变带来的建筑设计实践方向的转型;设计理念和原则转变产生的设计创新意识的增强。
3.可持续建筑设计的基本内容
可持续建筑设计是指在符合广义建筑学的基本前提下,同时满足绿色建筑设计要求以及强调建筑物及其附属设施与自然生态、人文生态和谐共生的建筑设计方法(郝林,2003)。其中,绿色建筑的含义早已被业内广泛接受,即是在一个建筑完整的生命周期内,要求消耗最少的能源, 占用最少的资源,产生最少的污染和废弃物。完整的建筑生命周期则是包括从建筑原料生产、建材生产、施工安装、到投入使用以及后期维护的整个过程(栗德祥,2007)。
4.英国的可持续建筑背景
在欧美许多发达国家,可持续发展理念已经相对成熟并在各行各业得以推广。而建筑物作为人类文明的产物,也是能源与资源的大量消耗者。故在设计、建造、使用等领域,推广可持续建筑理念就显得十分重要。北欧、西欧等一批科技发达的国家,都对可持续建筑设计有着较早的探索与发展, 许多建筑设计者早已开始利用新技术以及适应性策略来对建筑项目进行策划和设计。然而在我国,情况却不同。早在2003年我国就提出了科学发展观的重要思想,其中最主要的就是可持续发展的理论, 在学术界讨论得火热的可持续发展理论却在实践过程中向市场妥协,于是就产生了许多新建但仍然不可持续的建筑物。
5.英国可持续建筑设计相关政策概况
英国政府针对建筑的可持续性进行了深入的探索与研究,通过与高等学校和科研机构合作制定出新的设计规范与技术标准,重新修订了之前偏低的建筑标准。同时,当局还增强与环保部门的合作来监督与管控建筑项目在立项、策划、设计、建造与使用过程中对环境的可持续性的影响,并将其确立为衡量国民居住生活质量的重要标准之一(陈冰, 2004)。
6.曼彻斯特可持续建筑实例
6.1高层建筑
由伊恩辛普森事务所设计的比萨姆大厦位于英国曼彻斯特Deansgate大道,建筑高约168米,共有47层,是曼城最高的建筑物,大厦集酒店和公寓为一体,于2006年投入使用(图1)。比萨姆大厦的建成对曼彻斯特城市化进程起到了积极的推进作用,并在应对性可持续设计策略上产生了示范性意义。该项目在设计过程中充分考虑并解决了曼城这一高度城镇化城市的可持续性问题,使用了一系列设计策略及技术手段,成功应对了城市、气候、 环境、社会等诸多挑战。首先,在建材选用层面, 根据当地的气候条件,设计者大量使用钢材这一可回收利用的材料以减少混凝土的用量。我们知道, 建造相同面积的房屋使用的钢材比混凝土的生产耗能要低得多(徐培蓁等,2011)。同时在施工过程中,预制钢构件的安装较混凝土浇筑施工便捷快速,有效减短工期从而减少施工过程中对城市造成的交通压力、噪音以及废弃物粉尘污染。再者, 大厦外围护结构选取隐框式玻璃幕墙(图2),并使用三层中空low-E玻璃,使其在保证充足采光和景观品质(图3)的同时,尽可能降低受太阳辐射影响建筑内部的物理环境及热工性能(图4)。在上世纪70年代,整个欧洲经历能源危机,生产生活过分依赖能源并且无节制地在城市层面增加其负荷。经统计,建筑能耗又占了社会总能耗的50% 以上。在意识到这个问题之后,许多英国建筑师及研究机构通过大量的实践来总结经验,通过优化建筑布局来尽可能使建筑物能够被动通风、防热、保暖以及采光来对抗对能源较高的依赖性。所以在使用层面,大厦的形体被设计为板式,高宽比约为12:1。由于楼体较薄,使其能够最大限度地增大外立面面积对自然采光加以利用以及引导自然风穿堂通过保证充足的室内空气流速。这样做不但使外形简洁美观,同时可降低主动照明使用时长,减少新风系统与空调系统能耗,以达到节能目标。最后, 在城市层面,比萨姆大厦被列入曼彻斯特城市复兴(Manchester Regeneration)的摩天大楼计划中 (BBC新闻,2003)。这说明超高层建筑已作为城市化进程中提升城市形象、增加城市辨识度的一种规划策略。
1 | 从 Deansgate 大道北侧看比萨姆大厦 (图片来源:作者自摄)
2 | 比萨姆大厦的玻璃幕墙局部 (图片来源:网络)
3 | 比萨姆大厦两室公寓阳台及窗景 (图片来源:作者自摄)
4 | 比萨姆大厦两室公寓卧室及窗外城市景观 (图片来源:作者自摄)
5 | Wilmslow 公寓沿街主入口形象 (图片来源:作者自摄)
6 | Wilmslow 公寓底层商铺业态 (图片来源:作者自摄)
7 | Wilmslow 公寓中庭花园 (图片来源:作者自摄)
8 | Wilmslow 公寓外墙保温层立面 (图片来源:作者自摄)
6.2多层建筑
位于曼彻 斯特O x f o r d R d . 大街的O p a l Wilmslow Park Apartment公寓是英国澳珀资产控股有限公司投资于2007年投入使用的多层公寓项目 (图5),项目总高7层,底层部分为商业铺面和停车场,2-6层为公寓及配套设施,共14个单元,共有382间公寓。该项目所使用的建筑布局形式、可再生能源利用以及保温维护结构选用,都使其成为英国当代可持续公寓建筑的优秀案例。
首先,在建筑形式布局上,该项目底层保留沿街商业铺面(图6),其余部分架空作为停车场及生活垃圾清运路线和消防车道,这样做既保证了公寓相应的商业服务配套,又同时保留出开阔的必要通道。底层架空又使得上层建筑底部空气流速得以保证,对夏日的室内防热起到良好的作用。项目总体布局为环形围绕中庭花园式,在中庭形成了较大的开阔面积作为项目的前台接待、安保监控、临时停车、垃圾收纳以及园林景观的所在地(图7)。 环形布局还使分布在周围的公寓主体,形成南北向与东西向通透的空间形式,可以巧妙地使自然风在内庭与外界对流,增加建筑内部空气流速,减小建筑防热压力,以控制建筑能耗。在建材选用层面, 公寓主体外围护结构选取大面积轻质保温蓄热墙 (图8),增加建筑内环境热工惰性,使其不受外环境天气变化导致室内温度快速随动。由于几乎所有公寓都在沿街设有窗户,故配合墙体的是双层内开式隔音玻璃窗,这样做既解决了沿街噪音控制, 又保证了有效保温防热的窗墙面积比例。Opal公寓还在建筑顶部以及中庭的前台办公室顶部设置了光伏电池板,充分利用屋顶的面积,既对顶层屋面形成反射隔热,又使得庭院的夜间照明完全使用太阳能作为电能来源(图9)。最后,在城市层面,该项目属于高速流转型公寓项目,为国际化城市流动人口较多提供了便利的暂居条件。同时该项目紧邻曼彻斯特大学主校区,为这一英国高等学府提供了部分城市配套,同时分担了由于留学生增多带来的宿舍供给不足的问题。
9 | Wilmslow 公寓单元主入口 (图片来源:作者自摄)
11 | Polygon Avenue 排屋中部草坪 (图片来源:作者自摄)
10 | Polygon Avenue 排屋沿 Wilson Street 街道立面 (图片来源:作者自摄)
6.3排屋
Polygon Avenue排屋住宅位于曼彻斯特Wilson Street大街与A6环路交汇处,是上世纪60年代所兴建的排屋住宅(图10)。原本的建筑与一般排屋没有太大区别,但是通过曼城当地的某建筑事务所进行了改造之后,该建筑均以达到英国现正实行的可持续建筑标准。
该项目在建筑设计方案改造方面进行了对自然采光以及被动通风方面都取得了突破性的成就。首先,在阁楼坡屋顶面设计通风窗,既解决了阁楼的通风问题,又补偿了由于阁楼层窗户易被屋盖伸出的檐口遮挡所造成的采光不足。在防热方面,改造之后楼梯周围层高两倍以上的天井利用烟囱效应进行自然通风对流来提高室内空气流速,降低室温, 引入新鲜空气。某些条件允许的人家还选择在屋顶安装了光伏板,以及装备了机械热泵,使得卫生间与厨房产生的热能可以被回收补贴室内采暖。在城市层面,将原本失修的排屋群中部场地改造成有覆土草坪,形成了一片城市绿地(图11)。
7.总结
通过对上述实例的探究可以看出,曼彻斯特的可持续建筑设计的实践较我国领先,且广泛应用于常见的城市建筑。科学化的方案布局,建材选用的优化,节能技术的推广使用以及建筑对周边环境的尊重与亲和都提升了可持续建筑对高度城镇化城市的意义。最终通过分析,我们得出初步的应对性可持续建筑设计策略有:建筑方案及总体布局优化设计;可再生能源高效利用设计; 在可持续建筑标准约束下的综合性设计;被动式防热、保暖与采光设计;除满足自身空间需求的城市角色功能定位设计。
摘要：以新型城市化常态为脉络及线索,通过可持续建筑设计策略为引导对英国曼彻斯特市建于当代的三种不同体量与类型的建筑物进行分析和比较,总结和归纳英国高度城市化现状下的常见民用建筑的设计策略,探究适合我国新常态城市化下的适应性可持续建筑设计策略。
商业建筑的可持续设计 篇5
1 商业综合体的可持续设计
大型商业建筑体现为体量大、耗能大、运行时间长等特点。所以就更需要我们的专业建筑人员从设计之初就时刻意识到节能的重要性。经常去商场会遇到这些问题, 冬天从寒冷的室外进行到商场内部, 温度骤然升高几十度, 为什么温差这么大?这是由于商场的室内负荷较大, 内热大。这就需要专业人员在设计阶段就要考虑这些实际使用问题, 而不是一味按照陈旧的设计规范来设计, 室内设计温度降低了, 能耗也就相应降下来了。国家规定室内采暖温度为18℃, 但相对于不同的功能建筑, 如商场等内热较大的功能区可以适当降低到16℃左右, 对于一些高大空间没有人员的区域也适用。从最初的设计源头进行节能考虑比在中后期采用任何节能措施都更有效和实用。另外商业综合体的能源方案设计也是这类建筑节能考虑的重要问题。如有些项目所在区域提供集中供暖或供冷区, 但是对于相对体量较大的商业综合体来说, 如果在当地电价、燃气价格合适的情况下, 从节能和运行灵活的角度考虑自建能源中心更有优势。在后期运行维护上, 商业综合体项目还需要在设计上考虑商业建筑的运行时间的差异性。办公和商业区域的运行时间是不一样的, 所以设计能源系统、空调系统、灯光系统的时候就需要完全考虑运行的灵活性和难易度, 从而指导设计工作。
另外, 不要一味追求奢华的商业综合体设计, 很多国外的商业建筑会设计得更加贴近自然, 尽量从大自然中获得自然风、太阳能、自然光等被动能源, 这也是节能很好的途径。如目前国内的一些大型商业建筑开始在夏季利用晚间的自然风冷却建筑, 从而在白天达到降低制冷能耗的效果。还有很多项目对商业综合体的局部微环境进行研究, 通过分析太阳光的规律指导景观设计, 分析大空间的气流组织特点指导空调设计, 这些都是为了在节能的基础上更多地考虑人员的舒适感受。
2 案例分析
银河SOHO是一个占地5万多平方米, 总建筑面积33万平方米, 集商业办公于一身的大型综合项目。
银河SOHO目前已经获得美国绿色建筑委员会颁发的LEED银级预认证。其节能部分都超过了LEED强制性要求, 并且相比较美国ASHRAE标准其节能量达到14%。根据进行的多次模拟计算对其围护结构进行优化, 包括外墙、屋顶及地板的传热系数等, 并且对建筑设计的窗墙比方案进行指导和建议。为了满足LEED节能的强制性要求, 项目的冷源和热源均达到美国ASHRAE90.1-2004中6.8.1的效率要求, 所有涉及到的机电设备的电机效率都需要满足较高的标准, 根据功率大小的不同, 其效率大部分都在80%~90%以上。在实际项目操作中, 为了控制实际采购设备满足以上要求, 我们在招标阶段就将这些技术要求结合到甲方的招标文件中, 审核各个供应商的投标文件和技术指标, 以此来达到美国ASHRAE的强制性要求。
虽然, 这14%的节能量与国内的动不动节能65%的标准相比较看上去不高, 但这个节能量跟美国2007年最新的标准来比, 尤其对于商业建筑来说, 达到这么高的节能百分比是非常不容易的。
另外, 采光分析也是这个项目的重点。由于银河SOHO是由四个建筑组成。每个建筑对其他建筑的遮挡关系和影响以及玻璃幕墙的遮阳、透光性也是此次研究的主要方向。通过对项目进行大量采光模拟分析, 最大化室内空间的采光系数, 降低常规照明的灯光照明功率密度, 在平衡玻璃幕墙成本的前提下, 尽量选择透光性更好且阻热性更强的玻璃幕墙产品。这样的好处是增大了使用自然光的可能性并平衡了室内制冷负荷的要求。
在节水部分, 由于CBD区域都有市政中水水源, 这就为项目的节水提供了良好基础。项目减少传统饮用水达到20%, 建筑室内节水器具皆为感应式龙头和节水型马桶, 尽量降低对传统饮用水的使用。室外的绿化方面, 也100%使用中水进行灌溉, 这对于比较缺水的北京来说是非常重要的。
在雨水收集方面, 由于北京、天津地区的降水量较少, 全年只有夏季7~8月的雨季降雨量较为充分, 设计雨水收集系统虽然可以在夏季收集雨水进行灌溉或室内冲厕、洗车等回收利用, 但是在全年中相当长的一段时间会没有水源进行收集, 而且, 项目地处东二环区域, 受到面积的局限性, 雨水收集系统在场地内也没有太多的空间进行设置。综合考虑经济性后, 最终SOHO中国没有考虑此策略。
在所有建筑材料的采购上, 本项目也都尽可能多地选择本地材料, 至少达到20%的建筑材料在项目周边800公里范围内采购, 尤其是钢筋、混凝土、玻璃幕墙、水泥等建材, 减少中途运输对环境的破坏。
室内舒适性是商业建筑另一个最重要的方面, 尤其是终端客户对建筑室内空气质量和舒适性的要求是其考虑的主要因素。为了达到舒适性的需要, 那就需要从室内光、风、热的角度去全面提升室内空间的品质。本项目在增大室内采光的同时还考虑了对眩光的控制, 采用内遮阳等措施来避免眩光。另外, 四个塔的中空设计也使办公区域得到更多的自然光, 并且顶层的玻璃材质屋面可以将天空的风景反射到周边各个办公区域, 使得室内人员有更佳的室外景观。为了避免建筑新装修后产生的室内味道和污染, 在室内装修材料的控制上, 美国LEED标准也都有明确说明和要求, 包括对油漆、涂料、密封剂、粘合剂、地毯、家具等都相比于国内标准有很大提高。所以本项目的装修材料从采购到施工都满足了低VOC含量, 并且达到美国GREEN SEAL的认证。而且, 为了降低新建建筑室内污染的程度, 要在人员入住前进行至少两周全面通风并进行空气检测。同时, 空调系统的一次污染也是建筑内不容忽视的问题。由于施工期间的不注意和污染, 很多通风风管在施工中就已被污染, 所以, 银河SOHO的总包在施工期间的严格管理和后期的清洁工作就显得尤为重要。
3 结束语
谈可持续的建筑天然采光设计 篇6
1 建筑采光节能设计需要考虑的因素
1.1 协调光、热建筑节能设计的矛盾
阳光中所包含的辐射是建筑对光、热设计过程中的一个主要影响因素, 因此, 在进行节能设计的过程中, 必须要对太阳能辐射保持一个谨慎的态度, 同时要协调的处理好设计要求以及设计分区标准这两个方面所存在的矛盾。
1.1.1 中国所存在的光气候分布图, 将中国的建筑区分为了5个光气候的分区, 因此, 在不同地区进行建筑设计的过程中, 必须要以光气候分布图来作为建筑天然采光设计的指导
在建筑的热能设计上, 以往的建筑热工设计分布图都直接将中国划分成为了5个热工分区。光气候区所使用的指标就是照度, 而我国的热分区中所使用的指标就是指的环境温度。任何同一个地区, 它在一年四季不同时刻都有着不同的光气候区以及热工区域, 从而使得各个地区建筑所需要的采光设计要求也是迥然不同的。因此, 要想使得建筑设计能够达到可持续性采光节能的目的, 就必须要协调好在建筑中所存在的光和热这两者之间的矛盾, 从而定制出科学合理的光气候分布标准以及各项物理参数。
1.1.2 可持续天然采光设计过程中, 不可避免的需要将建筑外部的天然光纤引入到室内, 从而使得建筑的内部达到一定程序的照明视觉效果, 从而减少建筑内部的电能消耗量。
而要实现这一目的, 就需要在建筑设计时加大建筑之间的距离, 从而加大建筑表面阳光照射的面积。而且热工设计则需要建筑在冬季时, 能够最大限度的将阳光引入到室内, 从而提高建筑室内的整体温度, 但是在夏季需要防止外部热量的辐射量, 从而减少室内空调电能的消耗。这些要求都促使了设计师在进行建筑设计的过程中, 必须要合理的控制各个门窗的面积以及位置, 从而减少建筑体型所产生的变化。但是经过这样的设计之后, 建筑设计中热工节能与采光节能这两者就不可避免的出现了冲突、矛盾。因此, 建筑在进行设计的过程中, 必须要在完全平衡这两者之间所存在矛盾的情况下, 还要保持建筑自身的节能设计的最佳效果。
1.2 注重天然采光
采光节能设计必须要考虑天然采光, 而不能一味依赖人工光源。这是因为首先人工光源会影响人们的感受, 光线的温度会给人们带来截然不同的感觉。而自然光在不同的季节、时刻、环境通过合理的设计可以对室内照明产生很好的效果, 其舒适度也远远高于人造光源, 不仅可以使昏暗的房间变得明亮活泼, 还可以塑造室内的艺术空间、营造良好的氛围。其次, 天然光源如得到充分的利用可以节约电能的消耗。在对天然采光设计进行考虑时, 还需要注意的一个问题就是需要配合空调的节能工作。我国大部分地区夏季具有日照时间长、太阳辐射强的特点, 因此在建筑设计时需要合理的利用屋檐、遮阳板、窗帘等调解采光、减少热能消耗、节省电力资源。这种情况在采用玻璃幕墙的建筑中表现得尤为明显, 更需要合理协调采光节能与热能消耗的矛盾。
1.3 根据不同地区环境特点、建筑情况采光节能设计
我国的土地极为辽阔, 不同地区所需要的光照要求和环境有这极大的不同, 并且每个地区的建筑群都有着极大的差别, 因此, 在建筑设计的过程中, 必须要根据地区的不同环境因素、建筑情况来进行天然采光的全局设计。
为节约采光耗能还可以在南向墙面设置镜面材料引入光线, 以改善北面房间的光照度。此外, 为了保证建筑物内日照时间的长度, 还需要考虑植被对光照的影响。绿树枝被对于改善热环境大有裨益, 但是在对其设计时一定要考虑采光需求。
2 具体的采光节能设计 (形状与材料)
采光节能设计的细节, 诸如采光口设计、玻璃的材质、照明设计等等, 需要进行在综合把握以上三个大原则的基础上, 进行合理的规划设计, 以达到节能设计的最佳效果, 为社会能源的和谐发展、建设绿色家园做出贡献。
2.1 窗地比越大, 采光均匀性越好
研究发现, 随着窗地比的增大, 人工照明能耗越小, 房间全年的关灯率就呈现上升的趋势。这是因为窗地比越大, 室内的采光均匀度越高, 室内光线条件的上升当然会促成人工照明能耗的降低。虽然对于采光来讲窗户面积越大越好, 但是建筑设计还需要综合考虑热功耗能 (采暖与制冷) 。因此建筑物的窗地比需要根据不同的光度要求进行不同的设计。如果房间对光度的要求较高则可以适当的扩大窗户面积, 并且辅以其他的外围措施保证房间的保温隔热效果。反之则应当适当缩小窗户的面积以保证室内温度。
2.2 窗户透光率越大, 照度均匀度越高
建筑物窗户的透光率与房间照度均匀值成正比, 即窗户的透光性越好、透光率越大, 房间的照度均匀值越高、光环境越好。因此, 透光率的增大会直接导致人工照明耗能的减少、达到节能的目的。当然, 建筑物能耗还需要考虑热工能耗, 但是窗户的透光率对热工能耗的影响很小, 因此窗户透光率越大, 建筑物的总能耗越低, 节能效果越好。
2.3 窗户相对位置高度越高越节能
随着窗户位置的升高, 近窗处的照度值大幅降低, 这是因为窗台挡住了一部分阳光。而窗户位置越低, 房间内的照度值越高, 照明能耗越低。但是, 窗户位置越低, 室内视觉舒适度会随着降低。因此, 在采光节能设计中, 既要考虑到低窗位对光照值的促进作用, 也要考虑由于光照度平缓对室内人员视觉舒适度的影响。
3 结论
综上所述, 节能设计的两个主要因素就是节流和开源, 因此, 节能设计改革需要减少建筑室内对于石油以及煤炭等不可再生能源的使用。还需要加大对各种再生能源利用的重视, 例如风能和太阳能的开发利用, 只有最大限度的利用自然能源才能够使得建筑节能的效果达到最大化。在建筑能量消耗中, 照明所占用的能源占有着相当大的一部分比例, 这就使得建筑在进行设计的过程中必须要重视建筑采光节能的设计, 使得建筑室内达到较好的可持续天然采光, 彻底实现绿色建筑的目标, 而不仅仅只是从热环境节能上来着手。建筑采光设计也必须要建立在建筑整体性的节能思维基础上, 从而依据当前建筑地区环境特点来分析光和热的环境要求, 使得建筑采光节能达到最好的效果。
参考文献
[1]荆方, 李雯.试论现代建筑的采光节能设计[J].商场现代化, 2011 (19) .[1]荆方, 李雯.试论现代建筑的采光节能设计[J].商场现代化, 2011 (19) .
[2]杨志达.建筑采光设计的几个误区[J].山西建筑, 2009 (13) .[2]杨志达.建筑采光设计的几个误区[J].山西建筑, 2009 (13) .
建筑可持续设计策略 篇7
建筑产业化是指运用现代化管理模式,通过标准化的建筑设计以及模数化、工厂化的部品生产,实现建筑构部件的通用化和现场施工的装配化、机械化。发展建筑产业化是建筑生产方式从粗放型生产向集约型生产的根本转变,是产业现代化的必然途径和发展方向。
钢筋混凝土和钢结构建造技术的发展使得现代建筑的跨度和高度有了巨大的提升,机电设备等众多相关建筑产品也得到了广泛发展。不过,在现代建筑努力实现功能多样性和性能舒适性的同时,建造活动以及建筑的使用都对环境产生了诸多不良影响:一方面,对空调设备的依赖不仅消耗了巨大的能源,还加剧了温室效应;另一方面,粗放型的生产和建造活动浪费了材料,也对环境造成了破坏。这些城市发展中的现实问题如果不加以引导和改正,将会严重影响我们生存环境的可持续发展。因此,通过对建筑产品全生命周期各环节的系统控制,提高产品的质量,延长产品的使用寿命,实现建筑生产、建造、使用和拆除各环节的节能减排是建筑产业化运动的重要目标。
2.建筑产品设计的可持续策略
可持续原则对于建筑工业来说,意味着争取消耗最少的能源和资源,尽量少为大自然增加负担,在整个建筑生命周期的各阶段中——从计划建设到使用更新直至最后的拆除,争取为建筑使用者们提供高度的安全感和舒适感[1]。因为场地、环境都是特定的,而市场的需求又是变化的,因此设计的目标需要具体的理念,根据不同的功能、位置、规模要求,采用不同的可行性解决方案。这是一个反复优化的过程,需要完整的团队配合紧密的产业联盟,上端要结合材料、产品设计部门,下端要延续到建造施工承包商,连续的流程控制是可持续原则得以贯彻的基本保证。
虽然从手工到工业化,材料的选择、生产工艺和建造技术产生了翻天覆地的变化,但可持续的原则并没有质的变化,主要集中于以下几点:
1.节约资源:合理的使用可再生资源,避免过度使用不可再生资源;选择在回收利用中性能损耗小、易再加工的材料;
2.保护生态系统:减少建筑产品全生命周期中产生的碳排放量,保护大气系统免受温室效应的危害;减少建造、拆除过程中的产生的建筑垃圾,避免环境污染;
3.保护使用者的健康:在生产和使用过程中,控制生产工艺以及建造完成后的建筑室内环境和卫生状况,避免对人体造成危害;
可持续原则只是对人类、环境以及自然之间的和谐关系的基本描述,要使其真正可以成为指导建造活动的评判标准,还需要针对每个具体的建造环节制定不同的指标,才能形成更具针对性的可持续设计策略:如将建筑的碳排放量化,对室内环境舒适度指标进行精细化的描述,对污染物造成的影响进行标准测量等。可用于系统的评估建筑产品的材料提取、生产和处理过程对全球及区域范围所造成的环境影响的国际评估标准已经有了一定的发展,如“生命周期评估”(LCA)的指标和算法。虽然该方法主要适用于对已知过程及结果的数据进行评估,未知过程或者间接的因果联系并不在其评估范围内,但通过多数案例的系统总结,该方法依然可以给予新建项目前期的设计诸多有益的指导,并建立可持续设计的策略。
1 | 基础、主体、太阳能模块的工厂生产与组装图1、2均为作者拍摄
2 | 基础、主体、太阳能模块在现场的装配图1、2均为作者拍摄
我们可以将建筑产品的全生命周期分为材料选择、工厂构件生产、运输、现场建造、使用维护以及拆除六个环节,并根据把每个环节的特征建立相应的可持续策略:
1.材料选择:以当地可再生材料为最优选择;材料选择应符合LCA确立的环境保护[4R]原则1;
2.工厂构件生产:应考虑材料加工工艺对环境和人体健康的影响,选择适合当地经济发展条件的加工工艺,并对材料进行优化;
3.运输:选择从当地获取的材料或产品,以避免长途运输;
4.现场建造:采用预制装配技术,减少现场工程,提高建造效率,减少环境污染;
5.使用维护:根据地域环境设计或选择符合性能标准的围护体材料和产品;采用清洁能源,减少不可再生能源的消耗和使用过程产生的碳排放;通过可替换的产品系列实现产品的多样性和可修复性,延长产品的使用寿命;
6.拆除:尽量选择回收系数高的材料,选择预制装配技术,使得建筑在拆除中对环境的影响可以降到最低;
从上述策略中,我们可以看到虽然建筑的全生命周期被拆分成了六个环节,但是每个步骤之间都是环环相扣的:如材料的选择,从提取到工厂生产再到拆除后回收利用都是贯穿始终的;预制装配技术不仅提高了建造的效率,延长了产品的使用寿命,还在拆除过程中对环境的影响起到了重要作用。总之,建筑产品的可持续设计是一个系统优化的过程,需要对生产、建造和使用的过程进行精确分析,反复推敲。
3.案例研究——铝合金轻型居住产品研发
1.可持续目标的确立
轻型建造系统是一种符合“可持续发展”理念的优秀建造体系,如中国传统的木框架结构,集就地取材、合理利用可再生资源、材料可循环利用、构件易维护更新、建造便捷、拆除对环境影响小等多方面优势。不过由于长期对木材资源的消耗,在本土大量的城市建造活动中,继续采用木材作为结构材料已经不再符合当下的国情。因此,在当代本土的轻型建筑产品中,金属材料成为一种替代木材的常用结构材料。针对当下众多社会议题如:灾后安置与重建、新型城镇化、高密度下的城市空间使用等,集装箱和板房成为市场上常见的两种轻型临时居住产品。
作为应急建筑,这两种产品可以快速装配、安全抗震、多次拆装、具有一定的可持续特征。但一方面,它们的物理性能较差,如果不通过空调设施维持,室内的舒适性指标很难满足正常需求;另一方面,板房的建造需要大量的平整场地的工作,拆除后会对环境造成较大的破坏,而板房本身较多的固定连接也使得拆除过程中建造损耗较大,不利于多次循环使用。针对以上轻型建筑产品的缺陷分析,东南大学建筑技术系团队开始了一种基于铝合金工业型材的轻型居住产品的研发。
为什么选用铝合金工业型材,这是一个经过系统考虑的结果。铝合金作为成熟的建筑产品,在20世纪中后期开始广泛的应用于建筑中。根据生命周期评估(Life Cycle Assessment,简称LCA),铝材符合环境保护的 [4R]原则。铝材的密度仅为铁的1/3,具有轻质高强的优点,在大气中能够形成稳定的氧化膜,耐候性良好。另一方面,铝材易于塑性加工,经过挤压成型可以加工成自由度较高的断面形状,并且具有极高的加工精度[2]。因此,作为一种轻质高强的材料,铝合金既有一定的环保性能,又符合预制装配工艺的需求,还能和当下成熟的制造工艺紧密的结合,具有一定的经济性,所以作为轻型建筑产品的结构材料是符合可持续发展的目标的。
2.可持续设计
确立了铝合金为核心结构材料之后,团队开始围绕建筑产品的生产、建造、使用、拆除全过程的可持续目标进行系统的设计。预制装配工艺是整个系统的核心,因为它不仅涉及到建造的效率、产品部件的可维护、拆除的便利,还关系到产品的循环利用。为此,团队将产品分解为三个模块,由不同的研究人员在统一的原则下并行展开研发工作。这三个模块为:基础、主体和设备,而在每个主模块中,又继续细分子模块:如基础模块分为可调基角、基础平台;主体模块分为结构、围护体;设备模块分为太阳能光电、光热、家具等(图1)。
为了实现装配的效率,所有的模块采用统一的接口设计,并优化构造连接,使得现场建造工作尽量简化。为此,零部件的构造设计采用了大量基于螺栓、卡扣等高效连接方式的装配工艺,并统一了所有紧固件的尺寸,减少非标准的连接件种类,最大程度的减少了生产阶段的能源消耗和碳排放量。基础模块采用了独立、轻质、可调高度的设计,这样既提高了建造效率,增加了建筑对场地的适应能力,也保证了建造过程避免对环境造成较大破坏,降低了拆除过程中建材的损耗,提高了建筑产品循环使用的次数(图2)。
为了获得良好的室内舒适性,团队采用了双层木板墙复合岩棉的内保温构造技术,在室内通过连续的保温隔热措施隔绝了金属结构的冷桥、使得墙体的热工性能有了显著的提升。同时,通过太阳能光电、光热系统实现建筑能源的自给,保证了建筑使用阶段的节能减排。
3.结语
建筑可持续设计策略 篇8
Populous事务所在考虑建造一座新建筑之初便分析各种可能性，调查原有的建筑是否能够再利用，通过翻新或更彻底的重新设计实现其真正的再生，从而创造一个可持续的21世纪的体育场馆。
英国温布尔顿网球场的改建就是一个很好的例子。当全英草地网球俱乐部(AELTC)意识到，若要继续保持温布尔顿网球场世界顶尖球场的地位，重建工作迫在眉睫。但是我们认为最理想的实施方案并不是推倒老球场重建一个新球场，而是对现有球场进行融合传统与创新的改建设计，包括为中心球场加建屋顶，以使人们享有完美的赛事体验。原有球场75%的部分都得以再利用，建于20世纪20年代的球场的很多元素都以各种形式得以保留。
对于未来的体育场馆而言，最令人振奋的设计方法之一就是考虑如何通过使用临时设施对建筑进行再利用，尤其是那些即将举办顶级但只有一次的赛事(如奥运会或亚运会)的城市。
2012年伦敦夏季奥运会主体育场的设计规模为为赛时8万座席，但是我们通过使用一个临时的标准化看台结构可将赛后一般使用模式下的座席数减少到2.5万。体育场的设计兼顾了临时和长久使用的要求，更标示着奥运建筑设计的新纪元，向人们展示了一项成功的赛事应如何与社会的长期需要相配合。该体育场的设计以一种超越以往的方式考虑材料、结构及运营系统，主体功能外的其他设施(如餐饮和零售空间)设于体育场外，也将是临时性的，赛后将被拆卸移至别处再利用。
我们目前正在进行2014年韩国仁川亚洲运动会主体育场的设计，该体育场计划投资3亿美元，亚运会期间的座席数为7万，赛后将改建为单侧看台，座席数减少至3万，并将成为当地的市民公园。通过这种方式，体育场既可满足作为重大国际赛事比赛场地的功能要求，又能实现赛后的长期可持续运营。
我们在进行体育建筑设计时，以最大程度降低建筑全寿命周期内能源消耗为原则，其中包括空间的弹性设计以使体育场能够承办多种活动，或将两个场馆合一设计以满足多种人群的需要。坐落于台北市中心的巨蛋棒球场就是一个体育场与购物中心整合设计的绝佳案例，所有功能得到更充分的使用，中央共享设施减少了资源的占用，而两个建筑亦彼此影响，实现能量的相互转化。
我们尝试在设计中通过运用更具创新性的轻型结构减少材料使用量，或使用一些诸如纤维结构屋顶等材料以减少其制造过程中排放的CO2。此外，我们十分注重建筑立面、灯光、场地及通风等方面的设计，以尽可能减少体育场运营期间的能源消耗。同时我们还提倡采用可再生能源(如光伏系统)，利用屋顶花园缓解水土流失。
在体育建筑的建设、运营及拆除过程中坚持循环再利用，与在建设过程中最大限度地利用回收材料一样，能够很大程度地减少建筑对于资源的消耗。为2000年悉尼夏季奥运会而设计建造的悉尼ANZ体育场是新一代可持续体育建筑的典范，其创新性设计包括循环用水、使用回收材料、自然通风及立面设计等方面。当今的体育场都有作为城市生态系统能量收集中心的巨大潜力，作为建筑师，我们必须倾尽所能来为我们的建筑业开创更加生态、更具可持续性的未来。
■温布尔顿网球场重建，伦敦，英国
Redevelopment of Wimbledon Centre Court at, London, UK
温布尔顿网球场的重建是一个在体育界有着重大意义的项目。该项目的主管、Populous事务所高级负责人罗德·谢尔德(Rod Sheard)认为，全英草地网球俱乐部在传承与创新基础上对球场进行的一系列改建为所有人提供了最完美的赛事体验。中心球场新屋顶的首次亮相是在2009年5月17日的一场特殊赛事中，随后又在6月到7月举办的网球锦标赛中得到进一步检验。
中心球场的屋顶是重建工程的四大组成部分之一，也是重建工程中最重要的部分，不仅是对原有球场的完善，更为确保锦标赛期间的赛事不受恶劣天气的影响。第二个部分是保留球场原有的特征和历史感，塑造和谐、统一的建筑形象。因此我们拆除球场的东侧部分和20世纪80年代建造的屋顶，并借鉴1922年该球场的原型，设计了几处转角的“门户”，将新立面与球场东侧、保留的早期重建部分与球场北侧联系起来。第三部分的挑战在于提升看台的座席容量和宽度，将座席数量从13 800增加至15 000。为了实现这个目标，中心球场的看台增加了6排共计2 500个座席。第四部分则是对球场现有酒吧间、餐饮空间及网球场地进行整体的更新和完善。
温布尔顿中心网球场新屋顶的结构设计体现了当前全球最高科技水平，在遭遇恶劣天气情况时，屋顶可在几分钟内快速关闭，“因雨停赛”的情况将不再出现。在用地如此紧凑、设有15 000个座席的草地赛场上空加建一个可持续的开合屋盖使设计面临着前所未有的挑战，事实上还未有过这样的先例让我们去借鉴，因此我们不得不通过一些创新型的方式去探索这一课题，从可折叠机械装置到制冷和湿度控制系统无不精心考虑。
新屋顶设计的一个关键部分是为草场引入足够的自然光，为了这一目标，我们进行了为期两年的专项研究。屋顶架设在拥有近百年历史的建筑之上，或许也正因为如此，建筑上已经没有任何空间再放置其他装置。当屋顶打开的时候，建筑之上已没有放置机械装置或大型制冷与除湿系统的空间。因此，屋顶只能是尽可能大的“固定”形式，其开口可折叠的部分则需要尽可能得小，以便为扩大的看台提供有效的遮蔽。事实上，开口并不小，球场屋顶开启部分跨度达到75m。
与足球场或橄榄球场的草地相比，网球场的草地状况对比赛结果有着关键性的影响，因此空调系统必须确保比赛场地干燥，不会过度湿润。温布尔顿网球场的屋顶在下雨时关闭后，空调系统能够确保在比赛重新开始前清除掉球身、草地上、空气中、球员和观众衣服上凝结的水。
这次重建将温布尔顿球场原有的实心材料大部分替换为轻盈的半透明材料，可为赛场引入充足的自然光，所以即使屋顶处于闭合状态，人们依然感觉比赛是在户外进行。虽然屋顶的透明度是可以控制的，但是也要避免过多的光线射入而导致钢架结构的阴影影响场内比赛的进行。同时，材料技术的发展也确保了纤维结构屋顶的长久使用，在频繁开合的情况下不会发生断裂。
屋顶是温布尔顿网球场重建中最明显的增建部分，但它的意义却远非仅此而已。尽管电视机前的观众无法看到大部分的设施完善部分，但改建后的中心球场将提升网球运动所带来的体验。现在，温布尔顿网球场已经成为全球新一代体育建筑的典范。
项目概况
项目名称:温布尔顿网球场重建
业主:全英草地网球俱乐部 (AELTC)
建设地点:英国伦敦
用地面积:17hm2
座席数量:15 000
建筑设计:Populous事务所
结构设计:Main/Capita Symonds, Sub consultant/Edge Structure, Concept Structural Engineers/anchi Morley
设备设计:M&E Equipment/Moving roof subcontractors-SCX, M&E Engineers (Bowl/Lighting/AC) /MEEngineers, M&E Engineers/Foreman Roberts
设计时间:2002年
建成时间:2008年
摄影:Fisher Hart (室外及鸟瞰)
AELTC (室内)
■昆士兰网球中心，布里斯班，澳大利亚
Queensland Tennis Center, Brisbane, Australia
昆士兰的新网球中心位于布里斯本的城市南部，可全年作为顶级赛事场地及社区网球中心。Populous事务所(原HOK体育+会展+活动建筑设计公司)受邀加入设计团队当中，以保证该网球中心的设计和建造达到世界顶级水平。布里斯班夏季炎热，中心球场地面最高气温可超过50℃，所以为了能全年举办赛事，特别是夏季的重要赛事，中心球场—帕特·拉夫特球场(Pat Rafter Arena)的主要特色为一个固定式的屋顶，在永久性地为全场5 500名观众遮光挡雨的同时，也营造了良好的室外运动的氛围。像阳伞一样笼罩在赛场和看台上方的屋顶是一种高性价比的实用设计，同时也提升了网球比赛的观赏性。
这座耗资8 200万澳元的网球中心选址于已关闭的Tennyson发电站原址，与新建的豪华住宅及河畔公园开发区毗邻，不仅是培养昆士兰未来世界网球冠军的摇篮，而且提供符合国际赛事标准的网球设施。网球中心归澳大利亚政府所有，由昆士兰体育场集团经营。
网球中心共有22块比赛场和训练场，拥有大满贯赛事的全部三种场地—草地球场、红土场地及硬地场地。作为12hm2住宅、休闲及河滨公园开发区的一部分，网球中心北部拥有400m长的沿河界面，人们可由此去往布里斯班河岸。设施的灵活性以及与社区的便捷联系是该网球中心的特色所在。
在赛时，分层式的中心球场达到举办州际、国家级、国际性及各类场地网球赛事的标准，届时，供日常使用的丙烯酸塑料硬地场地很快即可转变为所需要的场地。传统上，举办戴维斯杯赛时，澳大利亚人更喜欢草地场，所以球场被设计为必要时维护车辆能够进入，以安装临时的组装草坪系统。
这座新的网球中心同时也是昆士兰网球管理和发展机构的总部。管理者和网球爱好者都坚信，如果要培养出新一代的网球冠军，那么这项运动应该更加普及，尤其面向小孩子。因此，作为培养冠军的摇篮，网球中心设立了专门的学院，以吸引全国的孩子们参与这项运动。
在不举办比赛的时候，网球中心变身为一个娱乐活动中心，向所有公众开放。白天，家长可以带着孩子在这里打球玩耍，晚间，网球爱好者可在此比赛、练习。
网球中心的建设也带动了附近相关行业和设施的发展，比如河畔的人行道和通往当地火车站的交通都得到一定程度的改善，同时内部道路及停车场的开通及使用大大降低了网球中心给城市街道的交通压力。在举办赛事期间，主要干道将被封闭变为景色壮观的步行街，两旁开设各式各样的食品饮料小站和纪念品售卖处，让球迷在观看比赛之余享受美食和娱乐。作为社区公共设施的组成部分，网球中心还设有一个互动式展馆，展示昆士兰网球发展的历史，既作为网球中心的入口形象，同时也作为网球中心的博物馆，寓教于乐。
帕特·拉夫特球场上方独特的屋顶使得建筑看起来更像是一个大剧场。这个固定的屋顶一部分是实心的金属板，一部分是PTFE膜结构。金属板的使用既保证了夏季球场内的干燥和凉爽，又隔绝了外部噪音，还能遮风挡雨，同时营造了赛场内的热烈氛围。而场地上空的开口将自然光线引入，使网球比赛更具有室外运动的氛围，这也使得赛场好似古代的角斗场，观众享有良好的观赛视野，感受着紧张的比赛气氛，整个人迅速融入比赛之中。
网球中心的设计进行了很多对环境可持续发展有益的尝试。球场地下安置的巨大水箱能够获取并储存100万升水，对于每日确保高质量赛场地表具有极其重要的作用。灵活性的多功能设施设计也考虑了未来长期使用对于环境的可持续建设。基于面向更广泛使用群体的设计目标，很多具有特定功能的活动场地都可以在赛后作日常使用，比如使用可拆卸墙体的企业包厢可改作大型宴会区或其他功能场地，重要赛事时供媒体使用的场地在平时可转变为训练场。
我们相信，为全民而建的昆士兰网球中心将成为顶级的体育设施，也必将成为布里斯班公众全新、持久的运动天堂。
项目概况
项目名称:昆士兰网球中心
业主:昆士兰体育场集团
建设地点:澳大利亚布里斯班
座席数量:5 500
建筑设计：Populous事务所
合作设计：HPA
结构设计：SKM
设备设计：Civil engineers/Cardno Young, Services engineers/Lincolne Scott Hydraulic, Engineers/Steve Paul&Partners
设计时间：2005年
建成时间：2008年
摄影：Aperture Architectural Photography (Scott Burrows)
■艾斯科特赛马场，伯克郡，英国
Ascot Racecourse, Berkshire, UK
Populous建筑设计事务所同样专注于赛马场的设计，并拥有25年以上的设计经验，多年来一直与香港赛马会密切合作，最近接受赛马会委托对位于沙田的主赛马场地设施以及跑马地赛马场进行了提升所有设施的总体规划研究。这一总体规划研究了香港赛马会如何进一步吸引范围更广的观众群体，为其提供更为舒适的观赛条件和更多的赛事选择。我们设计的最负盛名的赛马场作品是艾斯科特赛马场扩建项目，已于2006年举办的年度皇家赛马盛会开放使用。
位于英国伯克郡的艾斯科特赛马场自1711年开始举办赛马比赛，约每50年翻修一次。最近一次重大的改建于2006年完工，包括重建位于斜坡之上、俯瞰整个马场和温莎公园的30 000席大看台，保持了极具艾斯科特赛马场传统的观赛体验。
480m长的大看台浅拱形双曲抛物面的设计源自“树木间的建筑”这一概念。建筑平面和立面上的曲线勾勒出修长、弯曲的轮廓，高大的建筑以新主入口为中心，南邻马匹亮相圈，北为皇家包厢。其平面曲线由沿着曲线方向的一系列直线元素构成，在整体环境中显得十分精巧，是一个可实施度和经济性较高的建筑解决方案。建筑平面中唯一的曲线元素便是皇家包厢正对面的巨型玻璃墙。这扇由强化玻璃制成的“巨窗”长20m、高2m多，通过开关控制升降，对于观赛视线不会产生任何影响。崭新的大看台同场地边缘的保留建筑完美结合，与大面积的户外草坪一起，为观赛人群提供了一系列富于变化的空间体验。
宽敞明亮、贯通建筑内部300余米的长廊的平面圆心正位于整个赛马场的核心——马匹亮相圈。长廊之间的通桥作为人行通道及建筑的结构性连接，使观赛区和餐饮区功能既保持各自独立又相互连通。与长廊相对的建筑南侧立面的设计使看台能够享受到阳光的照射，并为有顶的中央大厅提供了良好的采光，在建筑的核心处为观赛者营造了一个相对恒温的环境。
天主教堂式的长廊采用高耸的钢结构，设计原型来自于赛马场中生长旺盛的树木。长廊的巨大天井承担着大看台整体环境的“肺”的功能，顶部由钢制屋顶和轻质玻璃构成，巨大的顶篷形如阳伞，高悬于“钢制树木”之上。
设计亦扩建了马匹亮相圈，可容纳8 000名观马者，其规模居所有赛马场之最。设计将后台的诸项业务活动功能空间设置于地面层，因而确保观众在建筑的上层公共大厅内能够俯瞰马场的全景。
根据历经5年的研究，重建工程还将赛马跑道向北移了42m。全新的1英里直线赛马跑道不再有以往较大的道路交叉口，而且配备了最先进的灌溉系统，使得艾斯科特成为一个世界级的赛马场。
项目概况
项目名称:艾斯科特赛马场业主:艾斯科特赛马场
建设地点:英国伯克郡
座席数量：30 000
建筑设计：Populous事务所
结构设计：Structural Engineers/Buro Happoldand SKM, Services Engineers/Buro Happold
设计时间：2001年
建成时间：2006年
摄影：Hufton+Crow
■迪拜赛车场，迪拜，阿拉伯联合酋长国
Dubai Autodrome, Dubai, United Arab Emirates
Populous事务所的设计业务中，与赛车相关的项目正在与日剧增，因为我们坚信赛车场设计成功的关键在于营造“赛车运动社区”。我们与诸多世界一流的赛车运动咨询公司建立了密切的工作关系，并且不断向传统模式发起挑战，从而确保我们的设计始终居于赛车场设计的前沿。
我们致力于通过设计领先的赛车场创造赛车比赛。同时，借助一大批世界级顶尖赛车手和摩托车手的参与，我们将个性化概念引入每一个赛车场的设计当中。通过与赛事组织者的沟通，我们能够保证场地设施的良好使用，并应用最先进的科技。我们最著名的赛车场设施设计之一便是位于阿拉伯联合酋长国的迪拜赛车场。
建成于2004年的迪拜赛车场是一座世界顶级的现代化设施，能够满足赛车文化的各项需要，全长5.39km的一级赛道符合国际汽车联合会(FIA)和国际摩托联盟(FIM)的技术规范，不仅可承办俱乐部赛事，同时也面向怀揣赛车梦想的驾驶员们开设了培训学校。
我们与西素里车队(West Surrey Racing)密切合作，设计了极具挑战的融高速直道和技术弯道于一身的赛道。经过精心设计，其3条赛道均可独立使用，并可提供6套比赛路线方案，可同时举办摩托车和汽车赛事。另一条1.2km卡丁车赛道已通过国际卡丁车委员会 (CIK) 认证, 室内外设施齐备, 将卡丁车运动推向一个崭新的水平。
本项目的推进速度十分惊人, 不到1年, 场地便从一片荒漠变成了一座可以全面运行的比赛设施。赛道需要制造大量的地势高差, 仅三、四、五号弯道就使用了近300万吨沙土, 所有这些都旨在修建一条兼有上坡和下坡的赛道, 令赛车手仿佛置身于起伏的传统赛道。
主看台、市场运营楼和行政管理楼及维修跑道等设施的设计体现了相同的建筑语汇, 为整个赛场确立了一种视觉的连续性。设计致力于实现“动态的平衡”, 使赛车手拥有动感的竞赛体验, 同时与周围的赛道及设施保持相对的平衡。建筑的定位及设计意在实现最大程度的观赛舒适度、赛道视界及空气流动性, 同时兼容诸项可持续性环保特性。
悬臂结构的主看台拥有7 000个座席, 人们通过“悬浮”于看台前、颇具太空感的阶梯进入。主看台的设计充分考虑了沙漠的气候因素, 迎向当地盛行风向, 以确保全部座席通风良好。置身顶层看台的车迷可远眺赛道尽端, 尽享观赛时连续的视觉体验。主看台下面的区域静谧阴凉, 亦对外开放。围绕赛道设有一个形似圆形露天剧场的阶梯状草地区, 是为追求家庭式观赛体验的车迷顾客而精心设计的, 亦可承办音乐会以及其他非赛车类活动。
市场运营楼被设计为楼板逐层偏置, 以便每一层楼板都可为下层空间提供遮蔽, 这也意味着建筑几乎没有垂直的线条。建筑临一汪湖面而建, 因此拥有了清凉、舒适的“微气候环境”。
第三栋建筑正对主看台, 设有12间维修站车库, 每间车库拥有3个超大车位, 建筑形式与主看台十分统一, 从而确保车迷向这个方向俯瞰时视觉感受的连续性。建筑中还设有赛事控制中心、国际汽车联合会指挥中心以及贵宾区, 全部房间的墙体都向赛道方向倾斜。
项目概况
项目名称：迪拜赛车场
业主：迪拜联合地产
建设地点：阿拉伯联合酋长国迪拜
用地面积：30.5hm2(包含全长5.39km的赛道)
座席数量：7 000
建筑设计：Populous事务所
结构设计：Atkins
设备设计：Atkins
设计时间：2002年
建成时间：2004年
摄影：Hufton+Crow
■花旗棒球场，纽约，美国
Citi Baseball Field, New York, USA
Populous事务所始终引领着全球棒球场的设计。纽约的洋基队和大都会棒球队都是世界闻名的美国职业棒球大联盟棒球队。2009年，由我们设计的两支球队的新主场球场—新洋基体育场和花旗球场开始启用。
花旗球场与大都会棒球队原主场—谢亚球场(Shea Stadium)毗邻，搭乘城市公共交通即可方便到达，是一个融合了历史元素的现代化设施，设计师利用砖拱、裸露的钢架和花岗岩为球场打造出引人注目的形象。耸立于球场前、高19.8m的杰克·鲁宾逊大厅(以前布鲁克林·道奇斯棒球队的队员杰克·鲁宾逊的名字命名)是球场的主入口。贯穿棒球场的钢铁桁架寓意与纽约市区相连的桥梁。棒球场几何形状的变化为每层观众都提供了独特的视觉体验。设计根据球场几何形状的变化精心设计不同的看台区，水平和垂直方向均有细致处理。现代化的球场内设有多种娱乐活动和餐饮设施，以吸引球迷们结伴而来支持主队。
球场沿街的造型设计意图很明确，即呈现过去城市棒球场的形象，表达怀旧的情绪。设计利用大部分预制构件和色调独特的定制砖块，塑造了布满拱形开口的整体形象。除此之外，建筑还使用了金属板和地面混凝土砌块，以再现著名的艾伯兹球场(Ebbets Field)风貌。
观众可以通过与赛场同层的钢架桥到达所有的娱乐场所，并且一览替补队员暖场区的全貌，以及其中正在热身准备上场的球员。钢架桥邻球场一侧为阶梯状看台，设有多排座椅及餐桌，人们可以一边就餐一边观看场内的比赛。总统套房和贵宾俱乐部则通过包厢梁桥与办公楼相连。
除了球场周边另外3个主要入口之外，大部分观众会从杰克·鲁宾逊大厅进入。约4层楼高的大厅内矗立着杰克·鲁宾逊的塑像，并展示着鲁宾逊时代棒队的光辉影像及说明。观众可以通过大厅内的2个弧形楼梯和4部自动扶梯去往球场的3个层面的座席，并从多个阳台俯瞰这个令人印象深刻的入口空间。
著名的“本垒打苹果”在花旗棒球场内再现，设置于球场围墙之后，在主队打出本垒打的时候会被升至空中以示庆祝。原来谢亚体育场时期的“本垒打苹果”现在也还保留着，存放于新球场内。原来在谢亚体育场记分板顶部显露的纽约天际线极具象征意义，被制作成霓虹板安装在食品售卖处的屋顶之上。谢亚球场外的霓虹球员人像也被复制在定制的瓷砖墙和地板砖上，用于俱乐部的室内装饰。
球场设有多样的休闲场所，意在为球迷们提供各种娱乐体验，使其保持对棒球运动的热爱。外场以外的区域为人们提供了多样的娱乐选择，比如可以看到客队和主队队员的暖场区、酒吧、设有灯光及具有即时回放功能的视频信息板的儿童迷你棒球场。球场右侧围墙外设有一处团队聚会空间，在这里观众可以看到外场手的表现。在本垒板之后、面向球场的步行区还设有一个别致的餐饮区。同时球场内还进驻了纽约知名商家联合广场酒店集团(与格拉姆西酒店、Shake Shack餐厅、Blue Smoke酒店等同为纽约知名的酒店)，为人们提供熟悉的食品种类，同时也为球场引进了新的餐饮理念。场地左侧界外球杆之外的贵宾俱乐部可提供更完美的就餐体验，观众在此也可观看场内的比赛。
球场在绿色设计方面也进行了精心的考虑，包括使用可回收的建筑材料和高效节能的照明设备、节省水资源以及在球场墙体和屋顶设计上进行能源优化利用等。
项目概况
项目名称:花旗棒球场
业主:大都会棒球队
建设地点:美国纽约
座席数量:45 000
建筑设计:Populous事务所
结构设计:WSP Cantor Seinuk
设备设计:M-E Engineers
设计时间:2005年
建筑可持续设计策略 篇9
1 建筑的弹性设计与可持续更新
1.1 弹性设计
在建筑领域,弹性设计是指能够满足对可预测或不可预测多样化的建筑空间需求,从而适应建筑结构的多样性功能需要。简单的说,就是要求设计后的建筑具备可调整、发展、变化的能力,动态适应不断变化的建筑空间需求,与可持续发展战略协调一致。建筑的弹性设计遵循可持续发展、便于改造和再利用原则,强调动态的适应能力,这是弹性设计的核心内容,也是搞好建筑弹性设计工作的基础条件。
1.2 可持续更新
建筑的可持续发展内涵是其深刻的,是我国切实推进可持续发展战略的践行,也是我国开展环保工程的重大举措,更是推动我国建筑发展的有效手段。对于建筑而言,可持续更新是通过扩建、改建、再利用或以上几种方式的组合,调整建筑空间以适应建筑功能变化。
2 医疗建筑发展更新需求
医疗建筑发展更新需求是较大的,主要受是医疗服务需求加大、医疗技术发展等方面因素影响。无论是医疗建筑的新建还是改扩建,都要充分考虑医疗设施发展需要和趋势,为将来可能发生的医疗设施建设提供足够建筑空间。医疗建筑发展更新的影响因素是较多的,主要有以下几点:第一,医疗服务需求和医疗模式的变化。近年来我国社会经济发展迅猛,人们生活水平显著提高,健康理念随之发生变化,医疗服务模式从原来的治疗型向预防、保健、康复的复合型转变,需要改善医疗服务环境,提高医疗服务水平。第二,医疗技术的更新。先进的医学技术和医疗设备使治疗、医疗服务向数化、网络化的方向发展,医疗建筑医疗功能得到了极大发展,需要在面积和空间分配上为医疗功能发展留有余地,确保医疗建筑具有良好的弹性应变能力。第三,医疗体制改革的推进。2005年后,我国展开了新一轮医疗体制改革工作,全国各地积极进行基础医疗设施建设与改造,医疗建筑的规模越来越大,医疗功能越来越综合。
3 医疗建筑弹性设计、可持续更新的主要策略
医疗服务需求和医疗模式的变化、医疗技术的更新、医疗体制改革的推进影响了医疗建筑发展更新需求。正是因为有了以上几个方面的变化,医疗建筑的医疗功能才得以不断发展,为了适应这种的发展趋势要求医疗建筑在空间布局和大小上重新规划。一直以来,医疗建筑设计师都在积极探索能够适应医疗建筑医疗功能发展变化的设计方法和更新机制。弹性设计与可持续更新机制作为一种新型的建筑设计与发展理念,具备动态的适应和发展能力,与医疗建筑的可持续发展需求相适应,是医疗建筑设计与改造的一个不错选择。结合前人研究成果和个人理解,对医疗建筑的弹性设计、可持续更新提出了以下策略。
第一,模块化拼接。医疗建筑新建或改造的投资规模一般是较大的,经济性不得不被列为首要考虑的因素。同时,还要考虑医疗服务效率和医疗机构运行效率。基于以上考虑,医疗建筑可以采用模块化拼接方式,一方面可以减少初期投资,降低投资规模,另一方面还能加快医疗建筑的设计与建设速度,打造良好的医疗环境。模块化拼接将一个综合复杂的医疗建筑体分解成为若干个单体,即模块化单元,如门诊、住院等,然后对不同的模块化单元进行设计,满足各单元的功能需要,之后按照需要组装起来形成一个整体。总体布局沿有序的水平交通体系延展,灵活连接,布局弹性,易于适应医疗建筑的医疗需求变化和医疗技术的发展更新。模块化拼接的医疗建筑设计与发展更新模式,与20世纪70年代提出的“通用空间”设计方法有异曲同工之处。英国著名建筑设计师古德曼根据医疗建筑设计的分阶段理念,提出“Nucleus”设计方法,其特点是建筑平面按照“十”形式布置,柱距为15m,单元形式可以满足至少三个主要部门的功能需求,内部空间可以灵活调整,具有很好的水平延展性,能满足建筑的扩展性,而且自然采光、通风良好,耗能低,与建筑可持续发展理念相适应。这种“通用空间”的建筑设计方法采用“十字单元拼接体系”,是模块化拼接方法发展的基础,满足医疗建筑扩展需要。第二,采用主辅空间组合模式。医疗建筑是包含各类设备、管道、电梯、部门的在综合体,其官网系统相当复杂,既要求有固定的设施,又要求空间有较好的灵活性,使建筑空间设计产生了极大矛盾。为了解决好这一矛盾,可以采用主辅空间组合模式。如,马克马斯特健康科学中心首次运用了设备间层和设备伺服系统,对主辅空间组合做了大胆的创新应用,使得建筑的65%在未来改造中都可以继续使用,既实现了对原有建筑空间、功能设计的再利用,也减少了改造成本支出。由于原有建筑很大一部分都可以继续使用,所以在改造期间不影响医疗建筑的正常使用。在医疗建筑中采用设备间层和设备伺服系统,利用椼架的结构空间让医疗建筑内部的各类设备、管道自由灵活的布置,能够使用每一层的空间组合,实现了对医疗建筑空间的灵活布置,便于未来的改造工程的设计与实施。第三,运用IFD建筑体系。这一种建筑体系最初由荷兰建筑设计师提出,应用于住房改造项目,之后才在其他国家建筑领域广泛应用。IFD建筑体系具备弹性设计、可拆改等特点,能满足建筑当前和未来一段时间内的使用需求。而且,其从建筑全寿命周期角度入手进行设计,利于建筑资源的节约利用,便于减轻对环境的压力,具有一定的生态效益。从以上内容不难看出,该种建筑体系与弹性、可持续发展的医疗建筑设计相适应,在我国医疗建筑建设中可以采用这种体系结构的设计,这在其他国家已经有了成功应用的先例。挪威马迪妮医院进行扩建改造时就采用了IFD建筑体系,通过预制装配设计与施工,完成了6万平方米建筑面积的扩建工程,取得了良好的效益。
4 结语
综上所述,通过弹性设计和可持续更新机制可以很好的满足医疗建筑设计与发展需要,扩大投资效益,提高医疗建筑医疗功能。为此,医院高层领导人应当增进对弹性设计模式和可持续更新机制的认识,科学合理的做出医疗建筑建设与发展决策,实现医疗建筑可持续发展。应当采用适合当前和未来医疗需求的建筑设计方法,更好的适应医疗建筑医疗功能的提升需求,以便根据不断变化的医疗服务需求制定改扩建方案,增强医院的医疗服务水平,为患者提供满意的医疗服务。
参考文献
[1]黄琼,王峙.医疗建筑的弹性设计和可持续更新[J].天津大学学报(社会科学版),2011(04):339-343.
[2]陈萱.弹性设计在台州市立医院新区建筑设计中的应用研究[D].浙江大学,2015.
[3]蔡傅懿.现代综合医院建筑弹性设计研究[D].华南理工大学,2011.