論大型交通建筑生態(tài)化設(shè)計策略
環(huán)境和建筑組成一個不可分割的有機系統(tǒng),建筑物在這個系統(tǒng)內(nèi)運營。如何試論大型交通建筑生態(tài)化設(shè)計策略?
摘要:本文通過歸納和總結(jié)生態(tài)化策略在交通建筑中的應用,探討如何充分發(fā)揮大型交通建筑在城市發(fā)展中的推進作用,進而分析實現(xiàn)建筑與環(huán)境有機結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展的方法。
關(guān)鍵詞:交通建筑;生態(tài)化策略;客運中心
Abstract: This article induces and summarizes the ecological strategies applicatied in the transportation construction,discusses how to exert the promotional effect of large-scale transportation construction in urban development and then analyses the methods of achieving the coordinated development of architecture and environment.
Keywords:transportation building;ecological strategies;passenger transportation
在國民經(jīng)濟高速發(fā)展的同時,建筑行業(yè)能耗居高不下的弊端日益顯現(xiàn)。我國大量民用建筑已經(jīng)取得了50%的節(jié)能效果,而大型交通建筑的生態(tài)化設(shè)計才處于起步階段。如何響應節(jié)能減排國策,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,維持經(jīng)濟高速增長,大型交通建筑建筑生態(tài)化已成為了能源工作開源節(jié)流的首要措施之一。
1概述
1.1基本概念
“生態(tài)”一詞源于希臘文Oikos,原意 “住所”,后來衍生成生態(tài)學(Ecology)。到20世紀60年代建筑師保羅·索勒瑞首先將生態(tài)學與建筑學結(jié)合為生態(tài)建筑學,其內(nèi)涵在不斷擴展和延伸。
整體性是生態(tài)思想的基本原則。自然界是一個整體,人類不能獨立于自然界之外,打破自然界自身平衡。作為一種建筑策略,生態(tài)化策略是可持續(xù)發(fā)展觀在建筑行業(yè)的體現(xiàn)。在生態(tài)建筑的倡導下,建筑業(yè)的發(fā)展從過去的以改變自然為手段逐步轉(zhuǎn)變成與自然和諧發(fā)展、保持生態(tài)平衡的模式。這標志著人與自然的關(guān)系進入了現(xiàn)代生態(tài)文明階段。生態(tài)化設(shè)計是一個整體模式,通過協(xié)調(diào)各因素以求達到目標之間的平衡。本身具有層次性,從總體規(guī)劃到細部設(shè)計,從低層次目標到高層次,隨著設(shè)計的深入,各個環(huán)節(jié)逐步有機結(jié)合。
1.2項目概況
鄭州綜合交通樞紐公路客運中心總用地面積約26.66hm2,建設(shè)用地面積約11.66hm2。位于鄭東新區(qū)綜合交通樞紐東廣場東北角,國道107輔道以東,七里河路以南。緊靠鄭州市新火車站,自然形成輻射周邊區(qū)域的交通核,通過鐵路、地鐵、汽車等換乘,將南來北往的旅客安全高效的送達。為實現(xiàn)建筑造型,以及滿足交通建筑對于大空間的客觀要求,方案采用大跨度預制鋼結(jié)構(gòu)及聚氨酯保溫復合鋁板外殼為主的可循環(huán)材料,建造起來簡單快捷,多數(shù)材料及結(jié)構(gòu)可以預制,使施工周期縮短的同時也降低了工地的污染。本投標方案經(jīng)專家評審獲得第一名。
2生態(tài)化策略
2.1生態(tài)化形式
2.1.1順應氣候,優(yōu)化形態(tài)
環(huán)境和建筑組成一個不可分割的有機系統(tǒng),建筑物在這個系統(tǒng)內(nèi)運營。我們在設(shè)計階段對于環(huán)境問題的討論是不可回避的,如何合理地利用環(huán)境,順應氣候,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,是我們設(shè)計的出發(fā)點之一。
鄭州處于我國中部,鄭州地區(qū)屬暖溫帶季風氣候,四季分明,7月最熱,平均27.3℃ ;1月最冷,平均0.2℃。夏季主導風向是東南風,冬季西北風。本項目把客運站主體設(shè)計成L型,長邊沿用地的東南邊,并把主要立面朝向夏季主導風向�？瓦\站東面的墻體與垂直方向形成一個夾角,讓建筑物下部收攏。這個角度的形成使得在夏季炎熱的太陽成89°角的直射下,下層玻璃幕墻也能始終處于屋頂?shù)年幱爸?而在冬季溫和的陽光成45°照射下,能透過玻璃幕墻照入站房。自然光的直接引入節(jié)省了白天的照明能耗,同時有效解決夏季太陽光輻射熱的問題。
2.1.2地下空間的利用
充分利用地下空間也是這個方案的特點。深度7m,地下兩層的空間既節(jié)省了用地,又有效地在豎向上組織了流線,同時可以利用地下空間有著氣溫比較穩(wěn)定的特點。實驗結(jié)果表明,地下6m深處的氣溫年波動恰好與室外空氣的年波動呈現(xiàn)180o左右的相位差。即在室外氣溫最冷的1月該深度氣溫處于全年最高值,在氣溫最熱的7月該低層氣溫處于全年最低值。由于周邊土壤的良好熱工性能,合理利用這部分自然能源,將大大節(jié)省采暖,制冷的費用。
2.1.3地域文化的塑造
地域性主要體現(xiàn)在建筑與當?shù)厣鐣宋牡穆?lián)系,地域文化的塑造對于建筑物個性的形成起著至關(guān)重要的作用。鄭州綜合交通樞紐公路客運中心是重點工程,也是鄭州市形象的窗口,因此客運中心站房造型設(shè)計非常重要。由于已經(jīng)在建的鄭州新站規(guī)模龐大,氣勢宏偉,造型非常陽剛,所以設(shè)計師避免了同類型的對稱建筑以剛克剛,采用了富有動感的柔和造型,在承托新火車站重要性的同時,也顯示了自身獨特的簡潔柔和風格,使得整個鄭州交通樞紐從造型上剛?cè)峤Y(jié)合,寓意鄭州經(jīng)濟和交通發(fā)展剛?cè)岵⑦M。
2.2生態(tài)化內(nèi)容
2.2.1可循環(huán)材料
傳統(tǒng)大型交通建筑為了營造輕靈通透的效果,傾向于選用大面積玻璃幕墻作為圍護材料,為此背上能源消耗帶來沉重的負擔。通過對圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能進行對比研究,為了更加有效地降低建筑物熱工損耗,并沒有全部采用玻璃幕墻,而是在較大面積的西側(cè)和屋頂部分選擇聚氨酯保溫復合鋁板作為圍護材料。聚氨酯保溫復合鋁板為建筑物表皮,中間注入阻燃型聚氨酯泡沫復合而成,是公認的最佳環(huán)保型隔熱保溫材料。其輕質(zhì)高強材料特性,不僅讓建筑物顯得輕盈、簡潔大方,也使得遠遠伸出的挑檐在結(jié)構(gòu)上更加合理,使建筑物獲得良好遮擋西曬的效果。
2.2.2良好的自然采光
沒有任何照明比自然光更加舒適。傳統(tǒng)交通建筑為了獲得勻質(zhì)舒適空間片面強調(diào)陽光,自然風和溫度的不利影響,依賴人工照明和空調(diào)等技術(shù)手段來營造室內(nèi)空間,但是這并不符合人體生理健康需求�？茖W研究表面,室內(nèi)氣候適度的動態(tài)變化能夠減輕人的生理和心理壓力,增加環(huán)境舒適度。另一方面,減少對技術(shù)手段的依賴,是節(jié)約能源,降低能耗的有效途徑。
本項目主體站房除設(shè)計了南面的大面積玻璃幕墻和東面墻體的傾角來引入自然采光外,在屋頂適當位置設(shè)有采光區(qū),在白天擁有足夠的自然光源以減少照明耗能的同時,也保證候車廳中軸線上的室內(nèi)花園植物吸收充分的陽光。同時,天窗下面設(shè)置半透明膜內(nèi)遮陽,來折射、散射太陽光,達到良好的照明條件。在經(jīng)費允許的情況下,設(shè)計師建議在頂部采光區(qū)安裝透明太陽能發(fā)電板(PHOTOVOLTAIQUE),通過這一有效的高科技手段來把無污染的光能轉(zhuǎn)換成電能,這項技術(shù)在歐洲已經(jīng)得到廣泛應用,在發(fā)電的同時也給室內(nèi)創(chuàng)造出舒適的陰影。
2.2.3良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量
人們對生活質(zhì)量要求的提高,也越來越認識到室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要性。由于合成材料廣泛應用造成了空氣質(zhì)量的下降,而且節(jié)能保溫要求建筑物自身的氣密性,使得進一步限制了室內(nèi)外空氣的流通�？瓦\站站房通過風壓和熱壓的手段來改善自然通風的效果。L型布局,不僅僅延長了迎風面,而且減少了建筑物進深,有利于形成穿堂風。在邊界風作用下,在建筑高度2/3處有氣流正面停滯點,氣流從該處向外輻射,該區(qū)域動能比同一水平高度氣流大。因此我們在東南立面除了設(shè)計傾角來引導風向,并在合適的高度開啟側(cè)窗對氣流引導,使其在室內(nèi)緩和通過。屋頂?shù)奶齑昂拖鲁林型タ臻g為中軸的地下空間利用溫差形成煙囪效應,在垂直方向形成氣流的運動,達到室內(nèi)外空氣交換的目的。
2.2.4綠色宜人的視覺環(huán)境
在主體站房中部區(qū)域設(shè)計一個下沉的中庭空間,種植綠色植物,自然采光和通風改善提高了環(huán)境舒適度。同時自然通風技術(shù)和地源熱泵(土壤換熱器)也在設(shè)計中得到充分應用,不僅大大降低建筑物的能耗,引入綠色植物、陽光因素不僅僅改善了室內(nèi)小氣候,又增強了空間活力和識別性,振奮了旅客的精神。
3結(jié)語
面對全球生態(tài)危機的現(xiàn)狀,集約設(shè)計的生態(tài)化交通建筑給出了前進的方向。通過對鄭州綜合交通樞紐公路客運中心設(shè)計方案中生態(tài)手段應用的分析,可以看出生態(tài)化交通建筑的特征,即立足于當?shù)氐淖匀画h(huán)境特點和社會地域情結(jié),因地制宜,科學、高效、合理地加以優(yōu)化整合,達到系統(tǒng)集約、經(jīng)濟高效、突出地域化、體現(xiàn)人性化的目的。
參考文獻:
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