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2生態建筑住宅的設計理論
當前,各個國家的生態住宅都處于發展初期,站在可持續發展的角度來看,發展生態建筑將是未來建筑行業發展的主要趨勢。建筑行業作為國家的重要產業,住宅建筑得到了快速的發展,如果不能適時引入生態建筑這一概念,對住區環境保護和住宅節能問題進行解決,將會對環境、經濟、社會造成嚴重的影響。生態住宅的設計指的是對建筑技術科學、建筑學、人工環境學、生態學等學科進行綜合利用,將住宅建設成一個可以為居住者提供環保、健康、舒適、高效、美觀的生活生態系統??偟脕碚f,生態住宅的設計理論主要從以下幾個方面體現出來:(1)智能化的居住區,主要包含了通訊自動化、信息管理自動化、設備控制自動化、物業管理自動化、安全防護自動化、家庭智能化。(2)可以更好的節約能源、節省土地,更好的將廢棄物的處理和回收工作做好。(3)在設計住宅區能源系統和物理環境時,需要對建筑能源系統、建筑單體設計、建筑規劃等進行設計,此外,還要和綠化設計有機的聯系起來,在設計生態建筑時,這些問題是很容易被忽略的。(4)采光和日照。在夏季熱輻射和太陽光直射是對局室熱環境造成影響的一個主要因素,同時也是對住戶心理感受造成影響的一個主要因素,遮陽指的是通過對建筑的懸挑外形、凹凸變化進行改變,使建筑接受到的陽光熱輻射和直射量減少的一種措施,在設計時,最好可以根據當地的氣候條件和地理環境進行計算,然后通過準確的計算,了解建筑內部單體住宅和住區建筑布局之間的關系,從而對建筑的遮陽、日照等進行采光分析,查看是否達到了遮陽和日照的要求。(5)污染和噪聲的防治。住宅設計要對噪音的預防系統進行規劃,將主要交通干線和住區格局,避免主要交通的噪音傳遞過來,此外要控制好污染問題,如果建筑內部的空氣質量不好,一般和室外空氣污染情況有直接的聯系,而通過合理有效的調整建筑周圍的氣流流動情況,可以對室內空氣的質量進行改善,在初期設計時。技術人員要進行現場的測試和調研,查看噪音和污染是否在標準范圍以內,在不能達到要求時,要采取必要的補措施。
3在住宅設計中對生態建筑理論的應用
3.1設計住宅區風環境
在對建筑物進行布局的時候,如果建筑物的布局缺乏合理性,會使住宅區部分環境中的氣候惡化,再生風環境問題和風環境問題在設計時是不能忽視的,但是,由于在預測室外風環境時,缺乏合理有效的手段,在規劃建筑區的時候,經常會將設計重心放在建筑的美觀設計、平面功能的布置以及空間的使用方面,很少會對密度比較集中的高層建筑氣流流動對人體造成的影響,即使考慮也只是根據個人的經驗來進行考慮的。而在實際的居住過程中,一個良好的風環境指的是在風速比較大的時候,在不會對人們正常行走造成影響的基礎上,可以使室內保持良好的通風環境,從這個方面來看,在進行規劃設計時,只是簡單的設計風屏障的方法是不可行的,在實際的設計規劃中,還需要可以得到良好的住區風環境,對小區中氣流的流動情況有一個詳細的了解,這是建筑師在設計時必須要做到的。
3.2設計綠化、水景和避免熱島效應出現
住宅區四周的熱環境除了和氣流流動有直接的聯系外,還和住宅區的輻射系統有比較大的聯系,在建筑材料、建筑密度、建筑布局等因素的影響下,住宅區的室外氣溫很容易出現熱島現象,因此對建筑進行合理的設計布局,使用美觀高效的綠化形式,可以對熱島效應進行合理的控制,使人們得到良好的室內外環境。需要注意的時。進行生態住區的建設不是單純的對綠化面積進行提升,如果只是大規模的使用草地,對自然通風、水景設施、林地等不進行考慮,是很難將綠化環境在改善室內和室外熱環境方面的作用發揮出來的,而且會造成資金的浪費,在設計建設綠化系統時,除了需要對以上幾個誤區進行避免外,還需要將下面幾個方面的工作做好:(1)在設計的過程中,要堅持以人為本的設計原則,不能只是為了設計綠色建筑而設計。(2)綠化植物和水景設置時,要進行合理的選擇和搭配,并將小區的熱環境設計有機的協調起來,除了可以讓人進行觀賞外,還需要將水和植物的熱島作用充分的發揮出來,對住區微氣候的作用進行改善。
3.3自然通風
在住宅建筑中,自然通風是效果最好、經濟效益最高的環境調節措施,建筑物的立面設計、平面布局、三維空間的布置等,都會對自然通風的效果造成比較大的影響,考慮到這些因素,在進行建筑設計時,要可以對空氣質量問題和熱舒適性問題進行解決,而且是在不增加居民投資的前提上,為居民營造一個舒適健康的居住生活環境。
3.4采光、遮陽和日照的設計
在炎熱的夏季,太陽光的熱輻射和直射會對居室熱環境造成比較大的影響,同時也會對住戶的心理感受造成比較大的影響,遮陽指的是使用懸挑、建筑外形設計、凹凸變化形成的一種建筑維護結構,使得建筑的輻射熱力和接受陽光直射的時間降低,可以很好的根據具體的氣候條件和地理條件,對單體住宅和建筑布局之間對應的關系、建筑群的遮陽和日照以及自然采光進行分析,檢測遮陽和日照是否達到了設計要求[3]。
3.5布置結構
結構指的是外窗、外墻等結構的布置,由于體型系數的概念無法準確的將結構對建筑結構對外建筑熱環境的復雜影響反映出來,由于外窗和外墻的傾角不同,不同地區的主導風向也不同,進而導致滲漏情況出現,由于外表面對流的換熱系數有比較大的差距,隨著時間的變化,日間太陽輻射的接收也會出現比較大的變化,而夜間背景輻射狀態的差異性也很大。
3.6污染和噪音的控制與防治
住宅區需要對防噪系統進行合理的規劃和設計,比如,為了避免交通干線的噪音傳過來,需要將主要交通干線和住區干線隔離開來。此外,還要提高對污染控制的重視度,如果建筑物中內部的空氣質量比較差,那么和室外空氣的污染就有比較大的聯系,通過對建筑周圍的空氣流動情況進行組織,進行合理地綠化,來對室內空氣的品質進行改善[4]。在初期設計時,技術人員要到施工現場進行測試和調研,對當地的污染情況和噪音情況進行檢查,對于不能達到要求的地區,要采取必要的補救措施,對于房屋噪音超標的情況,可以使用錯開設計雙層玻璃窗的方法進行預防,不僅可以有效的降低噪音,而且不會對自然通風造成比較大的影響。
2當前綠色建筑設計流程中存在的問題
當前綠色建筑的設計大多數是依據《綠標》設定建筑的綠色建筑認證目標后,由綠色建筑咨詢顧問制定綠色建筑設計方案,指導項目設計團隊完成設計。在目前這種綠色建筑設計流程中,尚存在一些問題,阻礙了綠色建筑技術與建筑的自然融合。現對幾類典型問題進行分析,以便設計人員和相關咨詢人員對綠色建筑設計流程有更加清晰的認識。
2.1綠色建筑設計指導滯后
一些建設者(甲方)對綠色建筑理念缺乏深入了解,等到了施工圖階段才會考慮聘請綠色建筑咨詢工程師,制定綠色建筑技術方案,對設計方案的修改也只能是以“打補丁”的形式出現,不能從根本上解決技術與建筑的沖突,并且也會增加不必要的成本。例如綠色建筑對室內采光、室內外通風、綜合能耗等有定量要求,如在施工圖階段才進行模擬分析,一旦發現不滿足設計要求,則可能需進行較大改動,甚至返工,造成不必要的浪費[3]。同時,綠色建筑設計不僅僅是對建筑本體設計有要求,建筑與周邊環境的關系也同樣是綠色建筑設計的關注內容,部分關注點在項目前期策劃階段就需考慮,如場址的選擇、場地生態的保護、場地內舊建筑的利用、場地內以及周邊的物理環境、建筑周邊的交通、與周邊建筑的設施共享情況、建筑對周邊環境的影響、地下空間的利用等[4-5]。但因為在項目前期無綠色建筑設計指導人員的介入,此部分因素無法進行合理優化。
2.2設計團隊缺乏良好的溝通與協作
很多綠色建筑技術屬于綜合性技術,需要多專業以及相關的技術廠家配合設計。例如場地內非傳統水源的利用,如果要設計合理的雨水收集回用系統,則需要對場地內的雨水收集量和利用量進行用水平衡分析,這就需要景觀專業給排水專業提供景觀用水數據,同時需要雨水設施廠家給予技術支持。但在傳統的建筑設計建造流程中,景觀專業以及設備廠家的介入往往已經到了施工圖設計后期。這對于綠色建筑技術的合理設計造成了一定影響。
2.3設計團隊對綠色建筑理念模糊,職責不明確
現在很多綠色建筑項目中,設計人員對綠色建筑設計理念理解有限,且并未意識到自己在綠色建筑設計中的職責,而是僅僅將綠色建筑咨詢顧問的要求放入設計圖紙中,缺乏主動設計意識。例如,在最初方案設計時,建筑師多是以建筑美學和功能作為設計目標進行設計,提交綠色建筑咨詢顧問審核,如存在不滿足《綠標》條文的情況,則按照綠色建筑咨詢顧問的建議進行方案調整,并未在方案設計之初將自然資源、氣候、地形等環境因素融入建筑設計中,更缺乏對被動技術的利用意識和對潛在適宜技術的估計。
3綠色建筑設計流程優化
針對綠色建筑設計流程中存在的問題,現從綠色建筑顧問的角度,以《綠標》為基礎,對現有的建筑設計流程進行優化,使其符合綠色建筑設計特點。
3.1項目設計團隊
綠色建筑設計團隊人員更加復雜。在原有人員的基礎上,又增加了綠色建筑咨詢顧問、綠色建筑專項技術廠家等。在不同的設計階段有不同的人員參與到設計團隊中,在充分理解綠色建筑目標的基礎上協調一致,確保項目目標的完整實現[6]。
3.2項目設計流程
項目設計流程包括前期策劃階段、方案設計階段、擴初設計階段、施工圖設計階段。設計團隊的成員應在各自相應的時間參加到設計團隊中,綠色建筑咨詢顧問應當在最初向甲方介紹綠色建筑設計理念時,也將綠色建筑設計的工作流程向其進行介紹,協助項目負責人及時組建團隊開展相應的設計工作。依據綠色建筑的設計理念和要求,建立綠色建筑設計流程,并給出各個階段的主要參與者以及各階段形成的綠色建筑設計成果。1)前期策劃階段組建綠色建筑設計團隊—召開綠色建筑啟動會,進行綠色建筑理念宣講———綠色建筑可行性分析研討會(2次以上):分析場地性質、地區氣候資源、周邊交通、服務設施等因素,探究適宜技術、增量成本。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、規劃師、造價評估師、環境評估工程師。2)方案設計階段綠色建筑方案設計方案研討會(2次以上)—下發各專業綠色建筑方案設計要求—綠色建筑方案設計—審核設計指標(并反復優化)—完成綠色建筑設計方案—報建方案。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、模擬分析師、造價評估師。3)擴初設計階段技術深化落實設計研討會(2次以上)—綠色建筑擴初設計—審核設計圖紙—對設計圖紙進行計算機模擬:室外風環境;室內自然采光;室內自然通風;建筑綜合能耗(優化設計)—完成綠色建筑擴初設計。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、專項技術廠家、設備供應商、模擬分析師、造價評估師。4)施工圖設計階段綠色建筑設計深化—完成綠色建筑施工圖—審核施工圖,如參數有變化,則再次進行相應的算機模擬—綠色建筑施工圖出圖—校對,審核,會簽。參與人員包括:甲方、總承建商、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、專項技術廠家、模擬分析師、造價評估師。5)施工及驗收階段施工圖交底—綠色施工培訓—施工—調試—竣工驗收。參與人員包括:甲方、總承建商、分包商、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、結構設計師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、監理、調試工程師、設備供應商、專項技術廠家、造價評估師。
3.3綠色建筑設計流程特點
上述綠色建筑設計流程是以《綠標》為基礎,秉承“整體設計方法”的理念,對現有的設計流程進行優化,其將綠色建筑咨詢顧問的工作流程與傳統的建筑設計流程相融合,該設計流程的主要特點如下。
1)綠色建筑咨詢顧問全程指導設計工作
在前期策劃階段,綠色建筑咨詢顧問參與到項目策劃中,并向項目甲方宣傳綠色建筑理念和設計流程,協助甲方在前期組建設計團隊,并召開綠色建筑啟動會,向設計團隊成員宣傳綠色建筑設計理念以及綠色建筑的設計流程,介紹團隊設計人員各自的職責及其介入設計的階段,鼓勵設計人員積極參與到綠色建筑方案的討論中,增強建筑設計師對被動技術的利用意識。
2)定期的會議討論制度保障了設計團隊成員的有效溝通與協作
項目負責人應制定嚴格的例會制度,定期召開設計溝通會及專家研討會,協調各專業的及時溝通。議程要合理,所有人都事先同意,建議一周一次,每次會議要決定下一周的計劃。
3)借助模擬軟件優化設計
每個階段,綠色建筑咨詢顧問都會借助模擬軟件輔助優化設計。方案階段,借助模擬分析軟件開展各設計方案的對比分析,為團隊成員檢驗各種想法,然后整合到一起,不斷地提出意見、反饋、優化方案;擴初設計階段,借助模擬軟件檢驗擴初設計是否達到設計要求;施工圖階段,則借助模擬軟件完成對項目最終設計結果的分析整理。
當前,在全球經濟的一體化與文化多元化的大背景下,建筑創作應該往哪個方向走,一個建筑要滿足一般使用功能上的要求,也不是很難。但要把一個建筑作為一個精品,來創作來設計,是很不容易的,筆者就是通過這幾十年的建筑創作,深深體會到建筑要有一個整體觀和可持續發展觀,建筑創作要體現地域性、文化性和時代性。
建筑的地域性還表現在地區的歷史,人文的環境之中,這是一個民族一個地區人們長期生活決定了歷史文化的傳統,建筑師應該在地區的傳統中,來尋根,發掘有益的“基因”,與現代科技文化相結合,使現代建筑地域化,地區建筑現代化,這才是建筑師真正廣闊的創作空間,也是建筑師取之不盡的源泉。比如過去博白客家村民居屋,建筑形式是跟當時特定地域的環境,跟博白的氣候環境完全結合一起的,是中國傳統的家族的觀念的中國傳統的文化把它糅合在一起,這是跟一個地區的地域環境,和地區的文化是完全分不開,每一個建筑就是一個家族?,F在博白居民都興建樓每一家一棟。
建筑作為一個文化形態,它既是人類文化大體系的一個組成部分,又與社會經濟,科學技術,政治思想息息相關,各種觀念,無時不在制約著建筑文化的表達和發展。隨著信息社會的到來,社會生活的方式,文化觀念,美學觀念,價值觀念都發生很大的變化。在一個強調人與自然生態環境協調,科技與人文同步發展的這一個知識經濟時代,建筑文化也呈多元化的方向發展。
建筑是時代的一個產物,是社會的一個重要反映。隨著世界經濟技術文化的發展,人在利用改造大自然的同時,確實是取得了非常大的成就?!皩幰椒驳囊膊灰?'''造作''''的,寧可遷就也不要排斥,寧可過多也不要簡單,既要就的也要創新,寧可不一致和不肯定也不要直接的和明確的?!?/p>
目前在我國大部分地區,方案設計在建筑設計行業中基本上不受重視。以廣西自治區為例,方案設計在設計單位相當于是骨頭工作,我們經??梢月牭竭@樣一句話“我們可以不收方案費”。在設計項目獎金分配的時候,方案費基本上是最少的,然而,在工作量和工作周期上,方案設計確是處于工作量最大(因為修改次數會相當多,同一個項目,方案也要做好幾個)、周期最長(一個3萬平米的非公建項目,方案階段一年的周期屬于正常),風險最大(在做方案設計的過程中,該項目突然停滯甚至被別的單位撬走更是屢見不鮮)的。因此方案設計變成了一個骨頭工作,有點資歷的員工不愿做,就只能讓不要求太多報酬,生活壓力相對較小的實習生和應屆畢業生來做了,然而,他們恰恰是最不成熟、思維最不全面的人群,出現劣質設計也就不足為奇了。和甲方談到設計費的時候他會對你說“談什么方案費,別的單位方案都是送的,不行我們就找別的單位做設計?!庇纱?目前方案在建筑設計工作中的地位可見一斑。
二、方案設計的重要性
方案設計是整個設計工作的前奏,是一個從無到有的創意設計過程。需要大量的理性分析、收集整理和溝通工作,將城市歷史文化、空間環境、道路交通、水文地質、風向日照、生態植被、生活生產習慣以及業主的要求和投資、規劃條件和各專業的技術要求進行整合,確定建筑的總平、體量、空間、立面、平面以及場地的設計,是建筑設計的靈魂。建筑設計的好壞,成敗主要決定于這個階段。原因如下:
1.對于城市空間以及城市面貌有直接的影響
城市空間和城市面貌是由眾多市政設施、景觀以及建筑排列組合形成的一個綜合體。其中尤以建筑在人們的視野中占據的畫面最多,起著決定性因素。一個好的建筑作品會充分考慮和城市軸線、空間的關系合理確定建筑體量造型和立面風格以及建筑次空間和建筑色彩,能夠和城市空間相呼應,和周圍城市環境相協調,使之相得益彰、為之添彩。反之則會格格不入,破壞城市空間環境,是整個空間顯得凌亂、突兀。這樣的建筑令人反感,望而生厭。
2.方案設計需考慮建筑是城市文化傳播的載體,是城市和人類發展的歷史印跡和活的雕塑,背負著歷史的責任和使命
城市文化是一個城市的長久形象以及人們生活方法和習慣的合集。在方案設計的過程中要從分考慮不同的城市由于地域位置和氣候環境、歷史因素的影響形成不同的文化。建筑是人們生活、生產、活動的空間載體。為了適應人們不同的需要,也是建筑的使用要求,建筑的設計和建造也會因地而異,適應當地的人文,地理、氣候條件。因此,不同地域的建筑會有諸多不同,從而體現了不同的城市文化,給看見過的人和使用過的人留下印象,形成對比,在時間的范疇上形成橫向和縱向的傳播。
自從人類起源開始建筑就隨之產生。從最初的穴居、坑住到最具地方特色的民居進而演化到宮殿,再到現在的鋼筋混凝土、鋼結構的高樓林立,無不反映著人們的生產生活水平的一步步提高。在不同的歷史時期建筑就會以不同的形態出現,從而體現出當時的人文和生產力狀況。生產力提高,社會的生活水平也就得到相應的提高,剩余生產資料也就更多,人們就有更多的精力去改善自身的居住和生活生產環境,建筑就會得到相應的發展。城市是在剩余生產資料做夠多的時候才隨著歷史的發展相應而生。人類的發展帶來城市的進步、對生活環境要求的提高,建筑因而得到發展以滿足不同時期的生產生活需要。
這些設計,分析工作都是在方案設計階段的工作內容。因此,方案設計擔負著重要的歷史責任,設計的好壞對上述方面有直接的影響。
3.是設計項目的靈魂的塑造過程
每個建筑都是在其共性的范圍內追求個性的產物。同樣性質的建筑對不同的建設單位來說則具有不同的意義和內涵。方案設計的過程中就要抓住這些潛在的信息并對其進行抽象提取和具象表現,使之最后形成一個具有個性,能夠體現建設方和使用者內在精神面貌或形象標識的一個具象建筑實體表現物,賦予建筑物精神和文化層面的內涵,是建筑靈魂的塑造過程。
4.對城市交通有直接的影響
當代社會,汽車數量急劇增加,城市交通壓力隨之加大。同時,怎樣利于城市交通的組織或者怎樣能減輕城市交通的壓力也變成方案設計過程中的一項重要工作內容。好的方案設計能最大程度上的合理組織基地內部以及基地和城市交通的交接協調問題,從而減輕新建建筑內部車輛和人形流線對城市交通的不利影響,減小城市交通的壓力。反之,則可能造成流線混亂,銜接關系處理不當,無謂的增加城市交通的壓力,給人們的生產生活帶來諸多不便。
5.對生態環境的好壞有直接的影響
在方案設計的過程中要綜合考慮人們的生活習慣,合理的確定建筑和場地的關系,要考慮場地環境,人們休憩的景觀環境設計。好的設計能讓人感到心情愉悅,神清氣爽有利于身心健康和舒緩精神以及心理疲勞,反之則讓人覺得呆板乏味,不利于身心健康。
6.對建筑空間的好壞,舒適度起著決定性的作用
建筑的高度因受規劃條件的限制,所以在方案階段基本上建筑的高度和層高已經確定,后續工作階段不便修改。在方案階段充分考慮人們的生產生活所需要的空間尺度,合理利用空間能提高土地的利用率、提高建筑空間的使用舒適度。
7.對建筑成本的控制起著重要作用
好的方案會合理的確定結構形式和立面材料,在結構允許、經濟的范圍內進行體量組合設計,進行精心的設計使普通材料達到好的整體視覺效果,從而從根本上解決結構問題,控制建筑成本。否則,一個不合理的建筑方案結構專業再怎么精心計算也解決不了根本問題。
8.對設計單位能否順利開拓市場起著決定性的作用
方案設計在設計過程中是第一步,好的方案設計能夠給甲方一個好的第一印象,利于雙方下一步的相互溝通并為之打下堅實的基礎。反之,即使有幸參與的好的項目也有可能因方案不好給甲方一個該單位水平有限的負面印象,使其產生不信任感。那么該項目流產的幾率就很大了。
9.是施工圖設計能否保證高效,按時,保質完成的關鍵因素
地鐵的設計需要綜合考慮原建筑征用拆遷占地以及后期的商業開發等眾多問題,在實際設計中可以將地鐵車站建設與物業綜合開發相結合起來,統一規劃,同步實施,對城市的發展有著積極的作用,所以地鐵建設之初應多加考慮,并根據當地的特點選擇與之相協調的結合設計模式。
1.1.1地鐵公司主導進行結合設計
對于由地鐵公司自行組織開發的地鐵上蓋物業,該模式具有無可比擬的優勢。地鐵公司作為地鐵線路建設的業主,能夠統一協調地鐵和物業這個有機的大系統。通過對這種“地鐵+物業”的模式進行系統化的規劃構建,從而可以實現充分利用各方面設計專家的智慧設計出美觀的地鐵物業結合發展的建筑方案。
1.1.2地鐵公司與物業開發商組成聯合設計團隊
進行結合設計。這種形式是由地鐵公司聯合物業開發商共同組建設計團隊進行項目建設設計工作,在設計的過程中雙方設計人員進行及時有效的溝通,對設計接口的處理進行協商處理,旨在從源頭上充分提高建筑項目的設計質量,滿足雙方業主的意愿。
1.1.3地鐵公司與物業開發商平等進行結合設計
協調。地鐵前期的規劃需要充分考慮到政府相關方面政策的限制,而在地鐵站點周邊又存在著較多的獨立物業開發地段,盡管這些地塊不受地鐵設計開發公司的控制,但是考慮到整個城市環境的美觀設計以及乘客流量的互補等方面,需要將地鐵的站點同周邊的設計環境有效地銜接起來,地鐵建筑公司和物業開發商雙方進行平等友好的協調設計。這種設計模式在地鐵設計中最為復雜,需要綜合考慮多方面因素,從全局出發進行工作創新,切實處理好設計接口的問題,避免出現“錯、漏、碰、缺”等不良現象。
1.2車站各層建筑布置及功能分區
一般在車站站廳層的兩端,設有設備以及管理用房。車站主要的管理用房布置在站廳層兩端,在這些管理用房設備中還需要留有一條直通地面的消防通道口。站臺層是指地下二層的樓層,同樣的設備區和管理房一般需要設在站臺層的兩端。一般在該樓層安排管理人員將樓梯間和車站站廳兩端的設備相互聯系起來。車站的集散廳一般設置在公共區域內,通過檢票機和柵欄將整個區域劃分成付費區和非付費區,在公共區域內通過設計出多個出入口實現對乘客的集散功能。出入口的方式采取樓梯和電動扶梯相組合的形式出現,此外在各個出入口還需要單獨設置垂直電梯以方便殘疾等特殊人群進出車站。乘客從入口進入站廳層的非付費區域,只有通過到售票口買票或者刷卡的方式經過安檢和檢票機進入到公共區域的付費區域,進而由下行樓梯或者電動扶梯或者是垂直電梯等方式經展廳層下到站臺層乘坐地鐵。同樣的下車出戰的乘客則需要以相反的步驟完成出站。只有將車站內部各個區域劃分明確,完成各自分工,從而才能實現乘客有序地進出車站,上下乘車,從而能夠很好地滿通性建筑的特點。
2地鐵建筑裝修設計
裝修設計是地鐵建筑設計的重要構成部分之一,是車站在建筑設計過程中的延續和深化。我們只有通過裝修設計實現對整個環境空間的營造。車站的裝修既需要保證整體的風格,又需要反映出當地特有的建筑特色,滿足乘客們的審美,從中感受到溫暖和關懷,從而喜歡乘坐地鐵出行,使之成為出行的首選。地鐵建筑的裝修設計首先需要考慮的便是其功能性和實用性,由于地鐵本身是一個客流量較大的交通模式,因而在裝修設計的過程中切忌華而不實。在完善其各項功能裝修的基礎之上,還需要做到體現出一定的現代化氣息和地域性人文特色,旨在滿足大眾乘客的審美追求,力求避免小型車站出現封閉沉悶壓抑的感覺,而是要為乘客營造出一個舒適溫馨愉悅的乘車環境。這便需要合理有效地利用起燈光、色彩以及材質的變化,通過虛實結合的處理方式對站臺廳的布局進行設計,墻面和柱子的表面需要選用淺色的?;u,地面同樣以淺色的花崗巖為主,而在條塊分割處則可以通過深色花崗巖完成分割,關高燈箱的光源則可以以熒光燈為主,從而減少地下空間的壓抑感覺。在完成了車站內部的裝修布置的同時還需要考慮車站地面建筑的裝修同周邊環境的匹配和協調,同時還需要給出市民顯著的軌道交通建筑所具備的主要特點,備用房間的裝修滿足了各種工藝要求的前提下盡可能實現簡單經濟實用的原則。至于地鐵建筑裝修材料的選擇則需要秉承耐腐蝕、不可燃燒以及防潮方便清潔和容易維護的原則,材料需要保證良好的穩定性性能以及較為合理的標準價格。對于地面的選材則需要充分考慮防滑、耐磨損以及防止靜電和吸塵性能良好的優質建材。地鐵建筑的照明,需要選用高照度且低耗能的節能熒光燈具,并且在車站內部各個部門基本型標準化的位置布置。燈具和平板條之間的結合需要考慮到安裝和維修時的便捷。此外,燈具還可以選用外設散光片的裝飾性面罩從而有效地節省能源。在對地鐵建筑進行路引和廣告燈箱的設計時,力求在維持整體和諧美觀的基礎上做到醒目亮眼,便于乘客記憶,方便乘客有序快速地進出地鐵車站,從而實現站內整體環境的協調統一。站內廣告燈箱的設置同樣需要遵循格式化統一化的要求進行布局規劃,保證在不妨礙乘客正常出行的情況下設置布局。
2.臺階建筑內部設計
2.1功能要求對建筑的功能要求,首先反映在設計綱領的提出,設計綱領對投資、規模、面積、層數、高度、功能組成及各種重要設備增設施缽郴侖一些重大原則規定,但是這些規定有時不切實際,如甲方常常提出“最小的經濟代價、最大的建筑使用面積”,建筑設計人員則會對這些沖突性要求作出權衡和取舍。如江蘇洪澤圖書館的設計中,甲方根據投資擬定1460平方米的建筑面積,而基地周圍的規劃要求必須達到5層的高度,即所謂建筑自身的功能容量和城市及環境容量發生矛盾之時,設計者采用臺階建筑造型,不僅恰到好處地滿足了甲方提出的功能要求,又照顧了城市景觀。結合使用要求,建筑在功能上可分為單一功能型和多功能型,即建筑常以綜合體出現、設計時多把功能雷同的空間,如寫字間、住宅、公寓、旅館客房等,按豎向垂直重疊或依地形重疊;把功能復眾、大小不一空間,如會議、餐廚、商場、服務廳,安排在相應層及毗鄰的附屬建筑里,而對于每個房間的使用上總要求能有直接活動的室外空間。因此,在建筑的形體組合時,考慮環境結構而壘疊成臺階建筑,這些功能要求常是誘發臺階建筑產生的主要因素。如韓國某療養院設計把客房、辦公放于條式的建筑中,把人多面積大的餐廳、前廳置于地面層和地下層,該建筑采用臺階處理手法,集多種功能于一體,條狀的臺階和南向坡臺階客觀上減弱了建筑的龐大體量。同樣對于住宅設計來說,為適應不同家庭的人口結構以及近期遠期各種需要和變化,常設計成多套型、多戶型的建筑,這不僅表現在大范圍的居住區或小區群體中,也體現在住宅建筑的單體中。臺階建筑由于平面上的壘疊和收進可設計成不同的套型、多種單元的建筑,設計靈活性極大。
2.2交通組織臺階建筑交通組織涉及建筑的規模和平面布局的方式。作為整體臺階建筑大多是低層或多層,即使對于山地建筑也是如此;在平地上建造整體臺階建筑由于其平臺進深的不同或隔幾層退臺,加上裙房,基座的因素也常出現整體臺階建筑。多層或高層整體臺階建筑,其交通構成可分為垂直交通和廊式交通。這些交通部分的設計除了滿足人流通暢、聯系方便外還要考慮緊急情況下的疏散要求。又由于臺階建筑退臺的關系垂直交通和廊式交通布量位置顯得尤為重要,它有與一般建筑不同的特點。(1)直交通與臺階建筑的結合方式。垂直交通與臺階建筑退臺開始層隔開,以保證較多的房間能有直接的室外臺階空間,但建筑低層部分疏散距離過長。因此,這種結合方式在低層疏散距離滿足要求,垂直交通進行分區域分段設置的情況下采用,常用在較長的條式或單元式住黃巖湖北中新人力資源開發有限公司湖北武漢430000宅類型的臺階建筑中。另外,垂直交通與臺階建筑退臺開始層相鄰或者垂直交通到達頂層位于退臺開始層相鄰的垂直投影位置,以保證臺階建筑低層的疏散安全距離,并可最大限度地發揮垂直交通的作用。這種方成統一的臺階外形效果。另外,垂直交通與臺階平臺相結合,沿臺階層層跌落或者通為統—的垂直交通再與各層平臺水平聯系,這樣可直接進出平臺,進行安全疏散。如前述的甲板式臺階住宅,引伸出許多戶外樓梯而使每家能有一獨立的地面入門。(2)廊式交通與臺階建筑的結合方式。廊式交通市置在單向臺階建筑的背向或雙面臺階建筑的中間,但廊式交通需通過垂直交通來組織交通。另外,對于廊式交通與平臺相結合,使平臺既可休息、眺望,又具有交通的功能。
3.臺階建筑外部設計
環境與建筑關系至為密切,萊特的“有機建筑”理論認為,建筑應像是從環境里生長出來的一樣?,F代建筑理論強調把“人、建筑、環境”融成一體,加拿大建筑師阿瑟•埃里克森把環境作為建筑創作的源泉。環境的內涵是廣義的;建筑基地地形、地貌、景觀、氣象、周圍建筑現狀等,這些外部因素都直接、間接地影響到建筑的平面和形體。臺階建筑是問建筑環境易于取得協調的積極形態,已日益顯示其旺盛的生命力,一是將巨大的建筑板塊化整為零,使之在體量上不致太突出;二是低階部分容易與鄰近建筑在高度上取齊,而成為連續街景的有機部分;三是高階部分可獲得更開闊的視野和安靜的環境,特別是可利用低階部分屋頂作為空中庭園;四是單幢建筑本身就有群體建筑所特有的豐富天空輪廓線的作用。臺階建筑,依山就勢或沿水灣,在平面布局上力求使最多數量的內部空間,面向室外自然果觀,并使自身所生成的形象與周圍地形、地貌、景色取得合拍呼應。山地建筑和山體形態相適應、通常可以根據視覺面積的分析,對建筑輪廓和山體的比例關系進行調節達到目的。人們對視覺對象具有穩定均衡的要求,在一個圖形中兩個不同同性的面——圖與底,只有當一方在量上屬于支配性地位時,方能達到相互關系的穩定;苦雙方在量上接近或對等,則圖形游離不定,會引起視覺的混亂。顯然,山地臺階建筑設計,在視覺面積上,應當使建筑和山體必有一方在比例上占顯優勢,需要指出的是,運用視覺面積分析對建筑體量進行控制,還需要考慮到山地視覺多方位、多視角特點。如前蘇聯索契療養區內療養院是一個較好的例子,建筑布局以自然彎曲伸展的平面結合山地地形,在強調山體地勢水平向發展的同時,使建筑在山體襯托下,組成完整構圖并與富于變化的山地環境取得協調。臺階建筑與山體視覺面積控制的另一種情況是在有些山體尺度不大,大體采取使建筑輪廓大干山體視覺面積的三分之二。這時,建筑在景觀中居于支配性地伙,建筑輪廓自身的完整統一是至關重要的。在建筑與復雜多變的山地緊密配合的同時,使建筑與山體共同構成的整體輪廓與周圍山體形態取得協調和統一。拉薩的布達拉宮是這種類型的杰出實例,整個建筑群集中布置在山的頂部,其南面直順山坡延伸至山腰以填海而提供的建造環境,作為設計的制約條件,結果一個呈曲線包圍著剩余的山頭的平面布局和一個下大上小與原有山頭形體相呼應的空間形式,構成了這個臨海的龐大賓館建筑的基本形態。這是一個對環境所作的極其恰當的選樣,因而使建筑形態富有震撼力,它就如同天然生成的濱海的山一樣,穩固而又挺拔。
對于低碳建筑的設計,不同國家和地區對建筑設計的理解和理念不同,目前世界各國對低碳建筑也沒有一個確切的定義,但是從建筑設計的目的而言,低碳建筑需要考慮到建筑周邊的環境,例如建筑所處的當地環境氣候就是需要充分考慮的因素,然后采取有效的低碳節能技術,從而有效降低建筑在施工和使用過程中的能源消耗。除此之外,建筑還需要融合周邊的自然環境,盡量做到建筑、自然和生活在建筑內的人能夠形成一個有機的整體,在進行低碳建筑的設計過程中,建筑材料的無害也是低碳建筑設計非常重要的要點。材料的選擇注重保溫性,另外,從藝術的角度而言,低碳建筑可以創造一定的文化內涵。
1.2低碳建筑的發展原則
在低碳建筑的推廣過程中,低碳不僅僅只是口號,目前很多設計人員甚至連開發商都將低碳建筑和建筑的奢華相提并論,這無疑在一定程度上違背了低碳建筑設計的初衷。其實,低碳建筑設計并不意味著較高的成本,而是在設計的過程中采用特殊的材料和科學的構造進行綜合設計,一方面,低碳建筑在材料的選擇上需要考慮材料的來源,這樣能夠在最大程度上降低運輸的費用;另一方面,低碳建筑設計和施工都需要考慮到自然環境,這樣有利于能源的節約,而從長遠的角度來看,低碳建筑能夠有效降低建筑在使用過程中的成本,能提高我國整體的建筑效益。
1.3發展低碳建筑的優勢
低碳建設是隨著生態學的發展而逐漸發展起來的一門學科,會隨著人們對自然認識程度的加深而進一步得到發展,未來我國的低碳建筑會成為建筑發展的重點和難點,因此,低碳建筑需要社會、自然和經濟等多個方面的共同發展。
2低碳建筑技術的應用
2.1建筑設計
為了降低建筑在設計過程中的能量消耗,合理的建筑設計無疑是重點,例如針對一個建筑而言,需要在功能、規模上保障建筑的實用性,所以合理的設計是基礎。合理的設計需要保證建筑的實際使用功能,不能因為建筑的節能性就忽視了建筑的實際作用,在此基礎上對節能減排、控制施工和運行成本進行有效的控制。對于現代建筑而言,在確定總面積以后,影響建筑能量消耗的因素較多,其中,建筑的朝向和建筑的體型系數都是非常關鍵的因素,因此,在設計過程中,要重點考慮建筑體型這一關鍵因素。
2.2建筑圍護結構
建筑圍護結構是現代建筑設計中的要點,設計的好壞和能量的交換之間起到了非常重要的作用,由于我國的地域較為廣闊,因此在不同的區域,氣候存在較大的差別。在建筑圍護結構的設計過程中,設計方式固然重要,但是在設計的過程中,還需要與當地的氣候相結合,例如針對我國北方的氣候而言,由于冬天溫度較低,而且持續的時間較長,因此保溫材料的選用和參數的選擇無疑是非常重要的,但是相對于我國長江流域而言,由于夏季溫度較高,而冬天的室外溫度也較低,因此在外墻的材料選擇中,不但要做好夏季遮陽隔熱的設計,還需做好冬季保溫設計,這對整個建筑的節能具有非常重要的作用。
2.3對室內環境進行系統控制
在建筑設計過程中,需要尊重自然環境,充分利用自然中空氣的流通,重視自然采光問題。對于現代建筑而言,暖通工程的安裝是整個建筑建設過程中的重點,由于暖通工程占到了建筑能量消耗的50%以上,因此暖通工程的低碳設計是整個低碳設計的重點。暖通設計的科學性關系到現代建筑低碳最為關鍵的因素,目前在設計的過程中,普遍采用集散型的設計理念。這種技術在實踐上已經取得了非常好的效果,能夠有效節約30%以上的能源,因此是目前低碳設計的首選。
2.4可再生能源的應用
在低碳建筑的設計過程中,需要充分利用太陽能,目前,太陽能集熱器被普遍使用。在建筑設計中,需要考慮到設備的安裝問題,預留足夠的空間,將設備和建筑融為一體。目前,我國基本上在太陽能的建設中已經形成了一套非常完善的技術,因此太陽能在我國民用建筑和工業建筑中被廣泛運用。
摘要:從中國作為人口大國、城市土地資源緊缺的國情出發,探究垂直景觀在高層建筑中的應用,為目前亟需擴展城市綠地提供一個可操作的方法。通過對垂直景觀成熟經驗的學習與分析,了解如何將垂直景觀設計應用到中國的高層建筑中去。建筑期刊
關鍵詞:高層建筑;垂直景觀;營造
一、研究背景與意義
基于全球城市化進程的日益加劇,人口的膨脹、城市建筑密度的不斷攀升,人們開始意識到環境與建筑能耗的污染以及生態系統的危機。為了遏制這種趨勢,綠色建筑應運而生。綠色建筑的定義是在建筑的全壽周期內,最大限度地節約(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。而實現綠色建筑的重要途徑之一就是———垂直景觀,它在城市生態景觀方面的補償作用不可估量。我國作為人口大國,城市土地資源緊缺,同時還有大量人口不斷涌入城市,導致北、上、廣等大城市越來越擁擠。這些寸土寸金的大城市中心集商業、娛樂、文化于一體,高層建筑林立,公共綠地嚴重短缺。有人提出建設更多的綠地廣場和公園來解決這一棘手的問題。這個初衷是好的,可是實際的國情卻很難實施。據預測,2020年,中國將有300萬農村人口轉移到城市。大量的農村人口正在以驚人的速度涌入城市,城市土地可容納量積聚飽和,我們正面臨著建筑土地和綠化面積如何平衡的極其嚴峻的問題。而另一方面,物質文化水平的提高,使得都市人對于生活品質的追求也在不斷提高。他們渴望親近自然,享受綠色的需求正在與日俱增。據統計,上海在2010年的GDP已達到一萬美元,隨著經濟消費能力的提升,高品質的生活標準、環境與質量標準成為城市居民越來越關注的話題。對公共綠地環境的投入,使得生活與工作環境更加舒適宜人成為人們的一種共識與追求。因此,在橫向綠化的可擴展面積基本為零的情況下,尋求高層建筑縱向上的綠化可利用性定會成為一種趨勢。高層建筑的表皮綠化不僅能短期實現綠植覆蓋率,而且與建筑節能、減少能耗的綠色建筑目標相一致,是一舉多得的方法。同時,垂直景觀對于改善都市的生態效應也具有重要意義,高層建筑的垂直景觀功能定位于生態學,具有吸附與阻滯空氣中的塵埃、減少灰塵顆粒物,清潔凈化空氣、降低噪音輻射,調節室溫、節約建筑能耗,美化環境、令人身心愉悅等不可估量的社會和經濟效益。
二、國內外研究現狀
城市垂直景觀設計早在古代巴比倫時期的經典空中花園已經出現了萌芽,當然早期垂直立體綠化的呈現更多的是自然植物無意識的攀爬,品種較單一,更沒有系統理論的形成。直到20世紀90年代,西方發達國家才開始了對垂直綠化的系統研究,它也逐步成為在景觀設計領域中對未來城市生態景觀發展的前沿課題。一些發達國家的垂直景觀在改善新興城市的生態環境方面,得到政府政策上的支持和推進,給城市居民帶來生態、經濟和健康上的利益,也在一定程度上消除了“城市熱島效應”,推進了生態園林建設的科學性。這其中,馬來西亞建筑師楊經文可以說是真正實現“空中花園”的先驅,他的建筑設計以與有機的、富有生命力的植被化相結合而聞名。他倡導建筑與植物生態系統的有機共生。在他的生態建筑實踐中,始終堅持生物氣候學設計原則,創造了眾多令人驚艷的垂直景觀生態建筑。其著名作品之一是新加坡EDITT?TOWER,1998年獲得了熱帶生態建筑設計大獎。整座建筑遠遠望去猶如一顆屹立于高樓大廈中的參天大樹,大樓的四周都被綠色植物所包裹,植物與建筑的和諧共存既達到了美學的高度,又起到了隔熱的作用。該建筑所設置的綠色空間與居住面積比例達到了1:2。
大樓還設有雨水回收、光伏發電、污水凈化等多套綠色節能系統。楊經文的生態建筑,實現了綠色植物與建筑的和諧共生,也展現了通過精心配置的植物可能形成的豐富多姿的空間形態,將建筑與自然完美地結合。正如楊經文所說:“建筑物常??梢钥醋鞔罅康臒o生命物質的堆積,植被化的目標就是將有機的、富有生命力的物質與無機的、無生命的物質融為一體。”除此以外,在日本、法國等都相繼出現了垂直景觀生態建筑。例如日本福岡的ACROS樓,整個建筑除去1/4的地下空間,地上建筑設計成臺階狀,屋頂部分全部由綠色植被所覆蓋??⒐的?,郁郁蔥蔥的植被已經與南側公園的綠化融為一體,仿佛在城市中央形成了一座綠島,在收獲優美的視覺景觀的同時,使整棟建筑的溫度更加舒適,創造了良好的生態效應。目前,在北京、上海、深圳、重慶等大城市中,城市垂直綠化的研究和探討已經形成一定的共識,一些城市建筑外立面也出現了綠化表皮的實踐案例,但是這些實踐在某種程度上只能稱為垂直綠化,跟垂直景觀還有一定的距離,可以說我國高層建筑垂直景觀設計尚處于起步階段,還有許多經驗要學習。
三、垂直景觀在高層建筑中的營造手法
需要明確的是垂直景觀與垂直綠化是不同的兩個概念,垂直景觀是以充分利用建筑縱向空間、實現植物(包括喬木)與高層建筑共生的景觀設計,而垂直綠化究其本質是建筑垂直面的攀緣綠化,是攀緣植物翻轉90°的平面綠化。但兩者也存在著一些共同的特點,諸如占地少、都是利用縱向立體進行的綠化設計等。垂直景觀的設計,將植物作為建筑造景的主要手法,通過不同的植物造景組合,形成建筑高層的平面布局與縱向建筑結構設計獨特的空間構建,形成如畫的美麗景觀,并且豐富高層建筑室內空間的功能要求。對于這些營造手法的探析需要更多的實踐操作的可能性,而目前我們更多的是只具備理論整理的經驗論。根據楊經文在高層建筑運用生物氣候學來組織空間的經驗,我們可以學習的設計方法如下:
(一)空間組織
分析其平面布局,楊經文的高層建筑輪廓多設置為不規則形,利用不同凹度的開敞空間進行綠化??v向樓層的懸挑式空間錯落有致,既可以使不同戶型享受到更多的陽光,同時錯位排序的植物也可以得到足夠的光照和生長空間,尤其是喬木植物。大量綠色植物的嵌入種植不僅有效地減少了建筑本身的熱島效應,還能生成氧氣,吸收二氧化碳與一氧化碳,并且豐富了建筑單一的表皮,也不影響陰影區開窗的可能性。再分析其豎向空間,高層建筑的垂直景觀的結構本身是植物搭配建筑的自然美與人工美結合的產物,應當考慮好植物的預留生長空間,重視其彈性空間的設計安排。各類設施的設置力求便捷,滿足時空發展的需求。因此,消防、疏散等設施設計應上升到美學層面去考量??梢猿浞掷贸邔咏ㄖ阑鹨幏端笤O置的建筑避難層,著重利用垂直景觀綠化、營造生機盎然的建筑外立面,以提升整棟建筑的美感。
(二)植物配置
綠色植物作為垂直景觀生態建筑的重要要素,它直觀地展現著一座建筑的生態效應和視覺感受。出色的垂直景觀生態建筑肯定是植物與建筑美學的高度融合,因此,植物的搭配尤為重要。垂直景觀的營造也絕不是簡單地給建筑物附著上一層攀緣綠植,它關注的是植物豐富種類的搭配、色彩季相的變化、姿態柔和的線條,營造出具有豐富的時空變化的生命力的建筑。在設計過程中,懸挑式的種植槽中作為獨立的植物單元,要充分配置好植物群落,豐富品種,形成自然分層的綠色景觀,例如可以在不同凹度的錯層開敞空間中,采取地被植物鋪底、喬木來遮陰、具有觀賞價值的灌木草花鑲嵌點綴的方式。同時,選用下垂式植物、藤蔓植物進行垂吊式美化,彌補建筑外壁的一些生硬的結構線條,營造出與建筑相映成趣、叢植錯落、四季皆有景的自然植物群落景觀。
(三)節能循環
正如楊經文認為許多后現代主義建筑,在建筑立面處理中過多地增添了許多無意義的造型,造成了許多建筑材料的浪費。這些不理性的設計怪像,忽視了能源的合理使用和能耗的約束。面對日益嚴峻的世界能源消耗問題,建筑師毫無疑問要加強節能意識,特別是高層建筑的節能問題。站在生物氣候學的高度去探索建筑節能的可能性與方法論,最終提升人的精神享受以及減少建筑能耗。高層建筑的垂直景觀應當統籌優化生態層面的規劃設計,在設計伊始,就該重視整體人工生態系統的循環回收,使綠色環境的原料與廢料盡可能多地循環利用,消化分解本身產生的能耗,降低損耗。設計要面臨的挑戰在于最大程度地去利用資源和能源,減少浮塵,吸附噪音,調節室溫,以最小的投入,獲得最大的收益,從而體現出垂直景觀生態建筑的節能、節水、節材等環保低碳理念。
(四)人性關懷
根據英國和日本的研究調查發現,工作或生活于高層建筑中的人群,有四成以上渴望與自然親近接觸,比如打開窗戶能看到綠色或走到戶外去活動,而垂直景觀正是把這種愿望付諸實踐的較好途徑。垂直景觀除了美化外部建筑環境,同時也為室內空間引入了自然美景。不僅在高層建筑的室內休憩空間真正實現了景為人用,更在陽臺空間中構造了一個個夢幻的空中綠植花園。在陽臺空間茂密的樹蔭下,層次分明的植物景觀,讓人感受到以植物景觀律動為框、藍天為畫的奇妙體驗。高層建筑的垂直景觀設計目標不是為了模擬自然,更多的是可以彌合生態學和建筑設計之間生硬的裂縫,形成持久穩固的聯系,營造合宜的自然,創建合理的人工生態系統。因此,垂直景觀在高層建筑設計中,必須關注人的舒適度,從微觀層面上滿足人體工學的要求,關注人的健康,在強調采光、通風、保溫等基礎條件上,還必須重視人的使用安全問題。
一、深圳體育新城安置小區案例分析
深圳體育新城安置小區是深圳市為申辦2011年世界大學生運動會而建設的住區,需要解決5個村落的500戶居民的拆遷安置問題。因為由政府投資,資金受到嚴格控制,工期緊張,需求也非常特殊。在整個項目設計過程中,我們清晰地認識到對項目的分析和定位非常重要,原住民對設計的滿意度將直接影響工期和拆遷進度。綜合考慮各種制約因素,我們通過規劃與設計階段的精確控制,實現了低成本適宜技術的綠色建筑目標,該小區也獲得2006年國家財政部、建設部第一批可再生能源建筑應用示范項目(圖1,圖2)。
1.集成化設計
在規劃過程中我們成立專門的溝通組及設計組,同步開展工作,從而保證不會因為工期縮短而降低質量。我們一方面與建設方溝通,以求更好地實現安置政策;另一方面與村民溝通,以保證我們的方案能夠更貼近村民需要,也為方案后期的順利實施打下必要的基礎。為了更順利地與村民深入交流,我們還專門選派了會方言的建筑師參與溝通??紤]到原住村民的客家文化背景,在對客家民居已有的研究基礎上,我們又引入社會學、民俗學、植物學等學科學者協助建筑師進行協同設計,豐富了方案的內涵。
2.精細化設計
為滿足原村民自住房與出租房分開、每個村要相對集中等要求,針對用地緊張的情況,我們將相對比較安靜的東部設為自住區,西側為小戶型出租區。5個村從南到北依次排列,通過道路、景觀、幼兒園、會所等公共設施來間接區分,而不是用圍墻生硬地隔斷,這樣既保證了整個小區設計一體化,又滿足了居民的基本需求。我們采用數字化手段,從定性判斷走向定量驗證,力圖把常規技術作精,提高舒適度的同時節約資源。結合日照模擬,調整總平面布局,使所有住戶都能達到規范中的日照要求,并借助通風模擬驗證了小區內每棟建筑都有順暢的通風(圖3)。為避免西面城市道路的噪聲影響,我們將此區域建筑平面設計成折線,功能定位為單身公寓,既形成組團和院落空間,又使建筑自身成為小區的噪聲遮擋屏障,并在戶型平面上用走廊和廚房對噪聲進行二次遮擋,以便減少對臥室的干擾,在陽臺等細節方面也綜合考慮了技術要求。環境設計方面,利用模擬技術確定喜陰植物與喜陽植物的分布區域,以指導景觀設計師合理選擇樹種及種植位置。此外,我們對建筑護結構也進行了精細化的節能設計。
3.適宜性技術的運用
根據項目的實際情況適當選用新技術,如研發半集中式太陽能熱水利用技術;利用湖面做人工濕地,結合MBR技術作中水處理,降低一次性投入和運行費用;利用沼氣等等。
按照國家綠色建筑評價標準預估,深圳體育新城安置小區有望達到三星級,項目的總投資為10億,其中綠色建筑增量成本為6150萬元,占總投資額的6.15%。2007年8月自住區部分已經封頂。
二、綠色建筑設計理念
設計階段真正體現綠色建筑本質的價值觀,將對項目的可持續發展起到決定性作用,也是以較小的成本代價最大限度控制能源消耗量的重要環節。建立綠色思維是進行綠色建筑設計的先決條件,綠色思維是以“創新為魂”、“平衡為本”的思維模式創新性地從事建筑設計活動(圖4)。其根本第一是創新,第二是平衡。創新將對綠色建筑設計的理論、方法、內涵產生一種革命性的沖擊——觀念更新、設計內涵增加、設計方法改變、甚至設計管理體系也會隨之變化,這部分變革是軟性的,因此一直沒有得到建筑師的足夠重視。綠色建筑的推行必然要應用新技術、新材料、新設備、新工藝,這些革新是硬性的,與投資造價密切相關,現今建筑師設計綠色建筑時往往視之為“良方”,而忽略了自身的主導作用。我們應該提高對軟性技術創新的關注度,這是建筑師的責任,也是以最少的資源代價獲取最大效益的關鍵控制點。
平衡是綠色設計的核心,包括縱向平衡和橫向平衡兩種。縱向平衡針對有全生命周期的項目,在設計階段就要充分考慮從建設到拆除的全過程,而不應停留于將房子建成的階段性任務。在橫向平衡中,綠色建筑設計中關于節地、節水、節能、節材、室內空氣品質、運行管理等方面,實際是受制于功能、造價、形式以及政治、經濟、氣候、人文管理等諸多因素的。所以綠色建筑一定是平衡各方面因素后產生的結果,建筑師不一定在每個要素上都作到最好、最精,但是應盡量使綜合成本、技術、環境、功能、性能、藝術等方面達到整體優化(圖5)。
創新、平衡之下的綠色建筑設計應提倡“精宜之道”?!熬敝赋R幖夹g精細化,具體項目具體分析;分類、分級、分層思考技術策略;定性、定量驗證;從經驗中挖掘、提升常規技術的效能,減少資源的浪費?!耙恕笔撬男录夹g應用適宜化,在風險管理意識下應用與項目定位匹配的四新技術。新技術應用一定會有風險,不能因“新”而盲目應用,也不能因為有風險就不用??茖W的做法是:針對項目具體情況分析應用的模式和范圍,控制和化解風險。作到“精宜之道”需要工作模式的變革,比如集成化的工作模式、數字化的設計手段、科學化的邏輯判斷及持續化的效能驗證。其中集成化在精宜設計中最為關鍵,不僅是設計自身,而要從源頭開始,讓建設方、設計者、使用者共同參與。另一方面,資源節約和高效利用源于各學科的集成而不僅僅是應用一項技術或設備。比如應用高性能的鋼筋是節材措施,但建筑結構合理、降低含鋼量、少用鋼筋混凝土也是節約材料、降低造價,這更需要設計過程中的精細化,避免為戴“綠”,而進行技術“冷拼”或為“綠”而“綠”。
推進循環經濟已成為我國的發展戰略,綠色建筑是建筑領域循環經濟的具體表現之一,如何科學地將其實現,值得我們深思。我國的現實條件與面臨的問題都說明我們不能照搬發達國家的做法。我國是從農業經濟跨越到知識經濟時代的,特別是我們目前處于城市化進程的頂峰期、建筑設計和建造的時代,探求中國的綠色建筑如何在市場經濟環境下發展,建筑師不僅要關注高技術支撐下的實驗建筑和示范建筑,更要研究如何設計量大、面廣且低成本的綠色建筑。
2高容積率的中小戶型住宅建筑設計
2.1總平面布置
總平面布置的基本要求就是在“低建筑密度,高綠化率”的開發理念下,為居民營造優越的居住環境。要想使此目標得以實現,需要從以下幾個方面著手:首先就是做到最大可能的減少樓棟數。在平面上就應該適度地考慮如何加大單層的建筑面積,爭取做到每棟單元能夠達到六戶左右的同時,還能夠做到可以多單元拼接,使樓棟間布置更加合理、組合更加靈活。這么做的優點不僅可以體現在增加單棟建筑面積上,還體現在居民用戶公攤面積比例大大降低。其次就是充分利用建筑高度上限,增加建筑層數,同時合理設置建筑層高,若在每層原有的基礎上再降低2cm左右,這樣一棟建筑物就可以多出兩層的建筑面積。向上增加層數和平面上加大單層建筑面積這兩種方法相比較之后會發現,豎向上增加層數此種方法優于平面上加大單層建筑面積方法,究其原因是一旦使用加大單層建筑面積和降低層高這兩種方法,就不可避免地以犧牲住宅品質為代價。戶均建筑面積的降低是規劃指標是否變動的基礎和前提,通常情況下,戶均建筑面積的降低,就會帶動總戶數的增加,總戶數的增加必然也會導致規劃指標的增加。隨著各方面的增加,建筑商會面臨一系列的問題,其中最主要的問題就是車位數的增加。停車位的增加,必然導致居民居住環境的下降,要想解決此類問題,小區建設者應該以地下停車位為主,地面停車位為輔,爭取最大限度地降低車輛對小區居民生活的影響。
2.2建筑單位綜合性設計分析
2.2.1建筑面積公攤比例研究分析
理性購房者對于建筑面積公攤比例是比較重視的。力爭將其控制在15%以內,若高于20%,購房者就會很難接受。18層以上高層設計,一梯2戶、4戶中,每一層公共交通面積大約設計為40m2或者是70m2。根據每一戶建筑面積90m2計算,建筑面積公攤比例分別為22.22%、19.44%。因此說,90m2以下中小型住宅單元若想控制公攤面積,最好是選用一梯5、6的戶型。同時,建筑設計需要對電梯、樓梯、過道等公共交通空間進行綜合優化,以使其面積低于上述標準。通過降低公共交通面積的方式降低建筑面積公攤比例是建筑設計首要思考的。
2.2.2精細化戶型設計分析
現代住宅主要由客廳、書房、衛生間、臥室、餐廳、陽臺等組成,通過適度的聯系空間進行組合,這樣才能保證動靜分區。根據不同的產品定位以及客戶所需,進行差異化和針對性的戶型設計是十分必要的。但是在“90平方米,70%”的政策要求下,住宅的戶型設計只是滿足這些還是遠遠不夠的,而是要求建筑師在限定的面積內設計出高品質的戶內居住空間。建筑師在設計過程中應重視對人的行為方式和人體工程學進行綜合性思考。應將灶臺、洗菜池、冰箱、洗衣機、潔具三大件等小元素納入戶型設計的綜合考量之中。住宅內每一寸空間都需要進行精細化的設計,這樣才能保證在戶型設計過程中,做的面積可控、功能齊全、尺度適當、空間整齊。
2.2.3避免出現無效空間
隨著相關條例的出現,以往房地產發展過程中備受關注的“大與豪”設計理念已經轉變為舒適、自由的新理念。要去除戶型設計中“大與豪”的弊病,就應該將其中的無效空間去除掉,所謂的無效空間就是:空間在壓縮或是消除之后所具備的功能不會消除。
(1)客廳:
在降低無效空間的選擇上,客廳是最有潛質的。客廳的主要功能就是視聽??蛷d內安裝壁掛式彩電已是流行趨勢,電視視距最佳為3.54m。U型沙發長邊大約為3.8m。試聽空間只有在3.5m~4m之間才是舒適的。所以適當地壓縮客廳面寬可減少無效空間,同時也不會對客廳空間的功能完整性造成太大影響。
(2)衛生間:
衛生間內功能完善。很多情況下,業主很難接受馬桶正對門的設計方式,但是要是馬桶不正對門設計的情況下,布置方式就會增加無效空間。在設計上到底是遷就業主的喜好還是堅持科學合理性設計,這是一個很難的選擇。
(3)廚房與餐廳:
廚房長邊開門和餐廳并聯,此種方式兩者之間有著較短的距離,聯系也是相對比較便捷的。U型灶臺布置占用面積較小,有著較高的操作效率。方正的餐廳空間更加適合餐桌的放置,無效空間最小。
(4)陽臺:
陽臺所具備的功能,除去晾曬以及養鳥種花等功能之外,不同的家庭會根據自身愛好豐富陽臺內容。在同樣的面積上,大面寬小進深的陽臺所具備的使用功能更加全面。
(5)臥室:
臥室除了擺放床、床頭柜之外,還需要考慮衣柜的位置。若臥室空間過于局促,在設計上,應考慮盡量設計低窗臺凸窗,因其不計入建筑面積,又能拓展室內空間,開闊視野。
2.實現可再生資源的高效利用。生態建筑的理念是針對社會經濟發展中的資源緊缺、城市用地緊張等尖銳的發展問題,提出的一種可持續發展的建筑理念,在這一理念的指導下,建筑物的發展方向發生了改變,當前建筑領域技術的快速發展和各種建筑工藝的不斷完善,給生態建筑的建設實施提供了必要的條件,借助這些條件在生態建筑的建設活動中,盡可能的使用可再生資源進行建設活動,減少建筑活動對不可再生資源的浪費,這種建立在可持續發展戰略上的建筑理念,能夠極大的促進建筑行業的生態化發展,同時在建筑活動中通過對可再生資源的合理利用,能夠有效的減少建筑施工的成本。
3.生態建設需要體現地方特色。任何一個地方的建筑特色都是因為當地的自然環境影響才會形成的,而這種特色建筑形式又反過來推動了建筑的前進與發展,在生態建筑物的建設過程中,要對建筑物所在的地理環境、自然環境和生態環境進行科學細致的分析,保證建筑物的建設形式能夠滿足當地環境的要求,同時又能體現出足夠的地方特色,只有這樣才能夠保證在生態建筑中體現出生態環境的多樣性,才能從本質上將建筑物與自然生態環境融合到一起,生態建筑物的地方特色就是對自然生態環境多樣性的體現,是生態建筑物的一個本質特點。
4.建筑設計生態化趨勢。面對當前的社會經濟發展形式,在建筑領域已經就生態建筑達成了某種共識,目前生態建筑有兩個發展方向。(1)研究原生的生態建筑,探索現代生態建筑的發展之路。從建筑物出現的原因出發對建筑物進行分析,建筑物是人類活動的內在機制與自然環境相互聯系、相互作用的邏輯產物,包含了內在的生態精神。簡而言之人之所以會定居,就是因為人類體驗到在建筑中生活與自然環境的和諧穩定,這種建筑精神可以稱之為原生的生態建筑。(2)探索和運用新的生態技術,加快建筑的生態化。在人類的發展歷史中,建筑物的發展伴隨著人類從古至今,在建筑領域建筑的設計形態和具體建筑技術工藝都在不斷的發展,在未來的建筑領域這一特性也會延續,并以建筑的生態化為目標,所以在建筑活動中不斷探索、應用新的技術,將會是未來建筑的一個主要的發展方向。