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關(guān)鍵詞:綠色學(xué)校園區(qū);建筑設(shè)計(jì);評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
學(xué)校人口密集,這就造成了其能源消耗非常大。綠色學(xué)校園區(qū)的提出,是提倡校區(qū)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)要并充分考慮和利用環(huán)境因素,降低能源和資源消耗。在為在校學(xué)生和教師提供舒適的空間與環(huán)境的同時(shí),做到節(jié)能、高效,使其成為回歸自然、親和自然與自然和諧共生的學(xué)校園區(qū)。
一、綠色學(xué)校園區(qū)建筑設(shè)計(jì)的基本原則
綠色學(xué)校園區(qū)主要由保護(hù)和利用自然生態(tài)環(huán)境,節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、減少?gòu)U棄物排放及綜合利用六方面內(nèi)容組成。在保證建設(shè)安全性、便利性、經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上,在建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)引入綠色生態(tài)概念,其基本原則是:
(一)尊重自然生態(tài)優(yōu)先
不破壞原有的生態(tài)環(huán)境,尊重自然生態(tài)優(yōu)先已成為自然環(huán)境建設(shè)必須遵守的首要準(zhǔn)則。尊重自然生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)和諧是人與自然、人與社會(huì)協(xié)調(diào)與有機(jī)的必然保證。因此,要尊重原有地形、地貌,盡可能地保留自然水系、地貌、濕地、樹木這些長(zhǎng)期形成的自然環(huán)境,在尊重自然環(huán)境,極力保護(hù)原生態(tài)基礎(chǔ)上要充分加以利用,體現(xiàn)生態(tài)主題,突出自然有機(jī),更好地繼承和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,減少對(duì)環(huán)境的破壞。
(二)合理利用環(huán)境資源
要認(rèn)真、全面、仔細(xì)地分析原有地形、地貌,原有植被景觀。學(xué)校園區(qū)建設(shè)要充分體現(xiàn)“因地就勢(shì)”“因地制宜”,盡量結(jié)合原有的自然要素和周邊環(huán)境,將自然地形、山坡、臺(tái)地、溪流等富于變化的自然要素巧妙地納入整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)之中,使自然環(huán)境成主體特色,讓建筑主體更好地展示寬敞、自然的主題,達(dá)到人工環(huán)境與自然環(huán)境和諧相宜。例如,山地地區(qū)順勢(shì)而建,呈現(xiàn)分區(qū)明確、層次清晰、高低錯(cuò)落的效果;濱水地區(qū)與河道密切結(jié)合,利用原有水系,建成以親水、用水,以水為特色的濱水景觀帶和親水景觀區(qū),從而營(yíng)造出建筑與環(huán)境、人與自然和諧互動(dòng)的統(tǒng)一效果。這樣,創(chuàng)造出既有地域特色,又能充分融入原生態(tài)自然環(huán)境的景觀形式,使建筑與景觀環(huán)境主體特色顯現(xiàn)出原有的自然神韻。
(三)因地制宜,節(jié)約用地
我國(guó)土地資源有限,節(jié)約用地十分必要和重要。學(xué)校園區(qū)建設(shè)要與土地承載能力相適應(yīng)。否則,建筑規(guī)模過大,土地承載過重,不僅空間會(huì)顯得十分擁擠,也會(huì)使生態(tài)失去平衡。例如,建筑規(guī)模過小,校園占地過大就會(huì)顯得園區(qū)空曠,既不便于管理,也會(huì)造成土地資源的浪費(fèi)。
(四)節(jié)約有限的資源和能源
建筑生成與維持離不開資源,資源對(duì)地球來說是“有限的”,注意建筑耐久性設(shè)計(jì)及其材料可持續(xù)使用是對(duì)資源的充分發(fā)揮和節(jié)省能源。所以說,有效地利用資源對(duì)建筑而言是最重要的。為此,要從“長(zhǎng)壽命”“與自然共生”、可再生材料循環(huán)利用等方面考慮是否盡可能地減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。所以,我們要進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作,合理開發(fā)利用能源和資源,大力推廣節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材等工作,減少能源和資源的消耗。
二、綠色學(xué)校園區(qū)建筑設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本措施
(一)結(jié)合自然地勢(shì),依山就勢(shì),減少工程土方量
利用原有自然地形、地貌,盡量不動(dòng)或少動(dòng)土方,以便降低工程難度和減少工程土方量。這既減少了工程費(fèi)用,又是減排節(jié)能的一種有效措施。
(二)保護(hù)原有植被,建立立體綠化空間
在學(xué)校園區(qū)建設(shè)中,一方面要保護(hù)原有植被,另一方面要利用立體種植實(shí)現(xiàn)區(qū)域劃分。選用與當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥老噙m應(yīng)的物種,利用不同物種在時(shí)間、空間上的差異來配置植物,最終形成喬木、亞喬木、灌木、亞灌木和攀緣植物結(jié)合,層次豐富、配置合理的復(fù)合植物生態(tài)群落,以緩解熱島效應(yīng),改善學(xué)校園區(qū)空氣質(zhì)量。
(三)在室外園區(qū)盡可能增大綠地面積
通過采取雨水回滲措施,維持園區(qū)土壤水生態(tài)平衡。在學(xué)校園區(qū)內(nèi),除必要的道路和活動(dòng)場(chǎng)所外,在宿舍區(qū)、景觀區(qū)、廣場(chǎng)、人行道、步行街、自行車道等受力不大的地方,采用透水性能好的透水格柵或透水性方磚鋪地,還可以選用有孔方磚或草地磚、植草磚,在磚孔中用土填充,這既能使雨水滲透保持土壤水分,又有利于青草生長(zhǎng),使大部分地面有綠地功能。與此同時(shí),在建筑墻立面和房屋頂進(jìn)行垂直綠化,不僅能擴(kuò)大綠地面積,而且對(duì)園區(qū)因進(jìn)行建筑而減少的綠地進(jìn)行補(bǔ)償,降低地面、墻面的熱反射,調(diào)節(jié)園區(qū)微氣候環(huán)境。
(四)提高建筑圍護(hù)體系保溫性能
建筑圍護(hù)體系主要由外墻、屋頂和窗組成。加強(qiáng)圍護(hù)體系的保溫性能正如人在冬季穿上保暖衣服一樣,就是給建筑穿上一件保溫外套。北方寒冷地區(qū)非常關(guān)注維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,要選用保溫性能好的環(huán)保型外墻保溫材料。外窗是構(gòu)成建筑圍護(hù)體系的重要因素,在我國(guó)建筑中,熱損失的50%熱量是從窗戶散失的。為此,建筑西面一般不開窗為實(shí)體墻面。這樣,既可防止冬季西北方寒風(fēng)侵襲,使室內(nèi)溫度降低,又能避免夏季烈日西曬使室內(nèi)氣溫升高;北面盡量開小窗并采用封閉性能好的玻璃窗有效阻止室內(nèi)外熱能交換。在冬季,南窗越大,太陽(yáng)能補(bǔ)充能源越多,采暖負(fù)荷越??;北窗越小,能耗越少,節(jié)能效果越好。這種適當(dāng)調(diào)整南北建筑立面窗墻比的辦法能以最小的能源消耗降低冬季采暖能耗和夏季空調(diào)能耗,滿足舒適的室內(nèi)環(huán)境要求。
此外,根據(jù)建筑功能要求和當(dāng)?shù)貧夂?,科學(xué)合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體形、建筑間距、層高,以獲取盡量多的冬季太陽(yáng)幅射,提高太陽(yáng)能采暖率,減少冬季采暖能耗。
(五)夏季遮陽(yáng)
南面遮陽(yáng)、西面防曬、北面防風(fēng)阻寒是我國(guó)南北不同地區(qū)建筑節(jié)能所采取的基本措施。夏熱冬暖的南方地區(qū),夏季炎熱潮濕,遮陽(yáng)和自然通風(fēng)對(duì)節(jié)能的貢獻(xiàn)率大于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱。要采取遮陽(yáng)措施,把大量多余的太陽(yáng)幅射擋在室外,避免因太陽(yáng)光線直射而引起室內(nèi)溫度上升,減少空調(diào)使用。同時(shí),在建筑周圍開辟水面、綠地、植樹或在墻立面種植爬山虎等爬藤類植物,在屋頂采用種植屋頂,形成立體垂直綠化。這不僅美化環(huán)境,還能吸收太陽(yáng)幅射,減少地表面和建筑物表面的熱吸收,降低外墻表面和地表面溫度,達(dá)到降低室溫和凈化空氣的效果,在夏季起到明顯的降溫作用,也給人們營(yíng)造出陰涼舒適的空間。
(六)節(jié)約用水、用電
節(jié)水:水是人們生活中不可缺少的因素,其作用從飲水、洗滌、灌溉、運(yùn)輸發(fā)展到提供活動(dòng)、景觀載體等。我國(guó)是淡水資源十分匱乏的國(guó)家,目前水資源短缺嚴(yán)重,所以要充分考慮節(jié)水和水資源的綜合利用和利用效率。首先,在節(jié)約用水方面,采用節(jié)水器材和設(shè)施,如衛(wèi)生潔具及水龍頭,選用符合國(guó)家要求的節(jié)水型潔具;洗手盆、小便器、大便器采用定量感應(yīng)沖洗;公共衛(wèi)生間采用免沖小便器;建筑外墻選用有自潔功能的外墻材料,等等。其次,設(shè)計(jì)雨水、融雪回收與污水處理潔化裝置,進(jìn)行回收處理和循環(huán)使用,并用于生態(tài)景觀、樹木花草植物澆灑、建筑冷卻、混凝土養(yǎng)生、生產(chǎn)原料浸泡、衛(wèi)生潔具沖洗、洗車等,使水資源得到反利用,從而大幅度提高水的利用率,達(dá)到節(jié)約大量水資源的目的。節(jié)電:可以安裝人體感應(yīng)器,采用人來燈亮,人走燈滅的方式進(jìn)行控制,減少電能浪費(fèi);還可安裝智能照明調(diào)光裝置,給智能照明帶來最大的靈活性和節(jié)能空間;配合節(jié)能燈型光源及燈具,選擇節(jié)能型家用電器等達(dá)到節(jié)省電能的目的。
三、結(jié)論
總之,綠色學(xué)校園區(qū)建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到各個(gè)方面,任重道遠(yuǎn),這不僅需要建筑設(shè)計(jì)單位,更需要政府有關(guān)部門、社會(huì)各界、相關(guān)單位的重視、關(guān)心和支持,同時(shí)也需要學(xué)校積極不懈的努力才能實(shí)現(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:高校建筑 設(shè)計(jì)導(dǎo)則 標(biāo)志性建筑 節(jié)能 綠色校園
現(xiàn)代教育理念的更新、教育體制和教學(xué)方式的變革,特別是國(guó)家對(duì)教育領(lǐng)域的持續(xù)投入為高等教育帶來新的發(fā)展契機(jī)。從上個(gè)世紀(jì)90年代開始,中國(guó)的高等學(xué)校進(jìn)入了史無前例的“造園運(yùn)動(dòng)”的黃金時(shí)期。二十余年來,我國(guó)已建設(shè)了超過2000所大學(xué)和專門學(xué)院以及專科學(xué)校(含高職院校),校舍總建筑面積達(dá)6.6億平方米,在校學(xué)生人數(shù)接近3000萬。到目前為止,每年新增投入建設(shè)的大學(xué)新校區(qū)項(xiàng)目仍不下數(shù)十個(gè)。
校園規(guī)劃是一個(gè)極其復(fù)雜的過程——它應(yīng)該囊括教學(xué)、科研、生活、對(duì)內(nèi)對(duì)外交流的各個(gè)方面,承載著新世紀(jì)高等學(xué)校所面臨的無論是來自辦學(xué)條件、學(xué)術(shù)追求、社會(huì)聲譽(yù)還是校園本身潛在發(fā)展能力等各方面的挑戰(zhàn)。一般來說,建筑、道路、景觀三個(gè)基本因素組成了所有規(guī)劃的基礎(chǔ),這些因素相輔相成,共同支撐著大學(xué)的價(jià)值和使命。校園建筑設(shè)計(jì)是校園規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn),本文擬從建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則、標(biāo)志性建筑、節(jié)能建筑和綠色校園等幾個(gè)方面,簡(jiǎn)要概括校園建筑設(shè)計(jì)管理工作中的幾個(gè)關(guān)鍵問題。
一、建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則
建筑和建筑周邊空間的結(jié)合方式?jīng)Q定了一個(gè)校園的性格和訴求。當(dāng)規(guī)劃新建筑時(shí),“每一個(gè)校園都是各個(gè)部分的綜合體”確乎是一個(gè)至理名言——這意味著校園內(nèi)的建筑不僅是一個(gè)個(gè)功能完備的單體,還應(yīng)組成一個(gè)功能明晰、相互聯(lián)系的整體。所以,建筑設(shè)計(jì)的任務(wù)不僅在于滿足單體功能,還應(yīng)從大處著眼,完善總體規(guī)劃,與既有的建筑背景進(jìn)行呼應(yīng)并符合遠(yuǎn)期建設(shè)的構(gòu)想。
每個(gè)校園的建筑設(shè)計(jì)都以塑造個(gè)性為目標(biāo),這可以通過對(duì)建筑風(fēng)格、尺度、材料等等多種因素的統(tǒng)一把握來實(shí)現(xiàn)??屏_拉多大學(xué)波爾得分校通過定義建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則的方式完美地詮釋了校園建筑的統(tǒng)一。這份由建筑師查爾斯·克勞德提出的設(shè)計(jì)導(dǎo)則定義了建筑組合形式、尺度、主要建材等等一系列設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這份導(dǎo)則在給予設(shè)計(jì)師創(chuàng)作空間的同時(shí),保證了校園建筑明顯的統(tǒng)一的特征。相似的,北京大學(xué)也確定了一個(gè)基于矩形用地和中國(guó)傳統(tǒng)建筑元素的設(shè)計(jì)框架。哈佛大學(xué)同樣注重堅(jiān)持建筑設(shè)計(jì)的一致性原則,其校園建設(shè)在世界享有盛名,盡管它的教學(xué)樓采用不同的建筑風(fēng)格,但由于它們使用了相同的建筑材料(主要是紅磚)、一致的尺度并規(guī)劃于相同的矩形用地內(nèi),這些建筑的一致性得以保持。
通過設(shè)計(jì)導(dǎo)則保證校園建筑的同源性和協(xié)調(diào)性是形構(gòu)校園觀感的關(guān)鍵因素。但是,并不是說所有建筑都要完全相同,即塑造風(fēng)格一致的建筑景觀并非局限于對(duì)現(xiàn)存建筑的復(fù)制。更為重要的是要從尺度、主材、顏色、材質(zhì)和景觀等多方面綜合考慮,如屋頂線條及開窗方式等建筑元素的統(tǒng)一做法便可使建筑間產(chǎn)生獨(dú)特的協(xié)調(diào)性。也就是說,校園內(nèi)的每棟建筑在其作為一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體時(shí),必須通過設(shè)計(jì)彰顯其個(gè)性,同時(shí),當(dāng)它與周圍的建筑景觀相結(jié)合時(shí),追求校園整體的和諧統(tǒng)一又應(yīng)是建筑設(shè)計(jì)師追求的目標(biāo)。
二、標(biāo)志性建筑
某些建筑在規(guī)劃之初就被定義為校園地標(biāo),它們?cè)谛@建筑設(shè)計(jì)中扮演著極其重要的角色,并通常選址于某些特殊位置或被賦予了特殊功能(如圖書館、博物館等)。大量成功的例子使這些標(biāo)志性建筑成為高等學(xué)校學(xué)術(shù)聲譽(yù)和前瞻性的代言。
特殊的基地,諸如校園軸線的盡頭或相交處,是建設(shè)地標(biāo)式建筑的理想位置。哥倫比亞大學(xué)的洛氏紀(jì)念圖書館就是這類選址的例證。它出現(xiàn)在校園的中心不僅僅取決于其作為圖書館的功能,更多的考慮在于這個(gè)選址恰好位于校園軸網(wǎng)設(shè)計(jì)的中心。校園入口處亦是布置標(biāo)志性建筑的理想位置。這類建筑充當(dāng)了校園與社會(huì)的邊界,并成為大學(xué)校園面向社會(huì)公共形象的標(biāo)識(shí)——南開大學(xué)的主樓、麻省理工學(xué)院的斯塔塔中心就起到了這種作用。
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圖1 哥倫比亞大學(xué)洛氏紀(jì)念圖書館
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圖2 麻省理工學(xué)院斯塔塔中心
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圖3 南開大學(xué)主樓
特別要提到的是,在興建大學(xué)新校園的過程中,越來越多的大學(xué)通過方案競(jìng)賽或委托知名建筑師設(shè)計(jì)校園標(biāo)志性建筑以使其校園與眾不同。誠(chéng)然,這些富于視覺沖擊力且擁有占據(jù)報(bào)章頭條潛力的建筑設(shè)計(jì)方案對(duì)提升校園形象大有裨益,與此同時(shí)它們也帶來一系列問題。
首先是校園建筑群體的協(xié)調(diào),如果某個(gè)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)就與眾不同——它會(huì)將使校園失去作為整體存在的意義,隨之而來的是建筑風(fēng)格的混亂,校園的視覺統(tǒng)一性也將被葬送。其次,那些被列于建設(shè)計(jì)劃中的“明星建筑”能否歷久彌新,長(zhǎng)期作為校園的招牌,仍然值得引起建筑設(shè)計(jì)師的思考。最后是造價(jià)問題,標(biāo)志性建筑的造價(jià)一般高于校園平均造價(jià),而且經(jīng)常超支。誠(chéng)然,大學(xué)應(yīng)該推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新,鼓勵(lì)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案,但是這些建筑實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在總體預(yù)算內(nèi)進(jìn)行,其建設(shè)規(guī)格也要與當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相符合。
三、節(jié)能建筑和綠色校園
建筑節(jié)能,在發(fā)達(dá)國(guó)家最初為減少建筑中能量的散失,現(xiàn)在則普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”,在保證提高建筑舒適性的條件下,合理利用能源,不斷提高能源利用效率。隨著高校校園建設(shè)的大規(guī)模展開,校園建筑的高耗能問題日益突顯,針對(duì)教學(xué)、科研、辦公和生活等各類校園建筑的特點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)合理配置能源、降低運(yùn)行成本尤為重要。
首先,在建筑規(guī)劃階段,通過優(yōu)化建筑物的位置、朝向,充分利用太陽(yáng)光;通過優(yōu)化自然通風(fēng)設(shè)計(jì),合理組織自然通風(fēng),使建筑室內(nèi)的氣流、溫度分布得到有效調(diào)節(jié),以減少夏季空調(diào)運(yùn)行時(shí)間和保證不適用空調(diào)季節(jié)室內(nèi)的熱舒適性;通過優(yōu)化建筑體形設(shè)計(jì),將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低的水平上。其次,建筑圍護(hù)建構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)(主要是外墻、門窗、屋頂)的熱工性能,在夏季減少室外熱量的傳入,在冬季減少室內(nèi)熱量的流失,通過改善建筑內(nèi)部的熱環(huán)境,從而降低建筑冷、熱能耗。 再次,根據(jù)校園建筑的不同功能,合理選擇建筑冷熱源,充分利用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿刃屡d能源,積極開展區(qū)域能源規(guī)劃和專項(xiàng)設(shè)計(jì),將使校園能源結(jié)構(gòu)和配置趨于優(yōu)化。
另外,在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,高校應(yīng)積極倡導(dǎo)低碳環(huán)保理念,探索綠色建筑在教育建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,致力于建設(shè)綠色校園。只有樹立可持續(xù)發(fā)展理念、認(rèn)識(shí)到學(xué)校建筑環(huán)境對(duì)學(xué)生健康和學(xué)習(xí)的重要性,了解綠色建筑的投入和回報(bào),相信無論是政府部門、學(xué)校決策者或是學(xué)生和家長(zhǎng)都會(huì)認(rèn)同校園綠色建筑。綠色建筑無疑代表著教育建筑的發(fā)展方向,通過綠色校園建設(shè),學(xué)校不但可提高自身在本地區(qū)的聲譽(yù)和形象,更有利于自身的可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,高校建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的命題,只有從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行多方面綜合考慮,多管齊下,堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)理念,把握好設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵問題,才能創(chuàng)造出令人向往的大學(xué)校園。
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關(guān)鍵詞:校園規(guī)劃,學(xué)校建筑,設(shè)計(jì),理念,策略
Abstract: in recent years, with the strategy of invigorating our country by science and technology advanced, the government increased the campus construction of the investment, and at the same time to the campus planning and design requirements of the school building more and more is also high. This article from the campus planning and design idea of school buildings, this paper discusses the function of the school building space type and design strategy for campus architecture planning and design problems should be paid attention to are analyzed, in order to the campus planning for the future with the school building design to provide important reference.
Key words: the campus planning, and school buildings, design, concept, strategy
中圖分類號(hào): G472.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、 校園規(guī)劃及學(xué)校建筑設(shè)計(jì)理念
1.整體設(shè)計(jì)理念
整體設(shè)計(jì)理念將校園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)視為一個(gè)系統(tǒng)性工程,將校園建設(shè)中的各個(gè)要素歸納成統(tǒng)一的整體進(jìn)行研究,體現(xiàn)了一種規(guī)劃、建筑及景觀之間整體性的設(shè)計(jì)思路。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,在創(chuàng)作理念上堅(jiān)持系統(tǒng)的整體性。以系統(tǒng)化的整體觀進(jìn)行創(chuàng)作設(shè)計(jì),在校園的園林和建筑設(shè)計(jì)方面充分應(yīng)用系統(tǒng)化的理念,采用多層次的綠化和建筑體系構(gòu)建系統(tǒng)化的校園環(huán)境。第二,在建設(shè)過程中為保證建筑之間的多樣性引入整體設(shè)計(jì)理念,并制定相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。如設(shè)計(jì)校園建筑空間時(shí),為保證各個(gè)空間的整體性及人在各建筑活動(dòng)上的連續(xù)性,會(huì)側(cè)重于使用者在各個(gè)空間的活動(dòng)行為以及所體驗(yàn)到的空間氛圍。
2.綠色設(shè)計(jì)理念
綠色設(shè)計(jì)理念是校園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的核心理念,強(qiáng)調(diào)構(gòu)建生態(tài)優(yōu)先的校園環(huán)境,在建設(shè)校園環(huán)境的同時(shí),注重資源的合理利用,以減少污染物的排放。綠色設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)了以人為本,注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)的思想,具體體現(xiàn)以下方面:第一,強(qiáng)調(diào)建筑外部與周圍環(huán)境的和諧統(tǒng)一,注重保護(hù)和發(fā)展基地原有的生態(tài)系統(tǒng), 確保生態(tài)系統(tǒng)的平衡。第二,在學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的過程中,注重資源的優(yōu)化配置及能源的節(jié)約合理利用,以求實(shí)現(xiàn)資源的可再生利用。第三,注重健康舒適的內(nèi)部環(huán)境。學(xué)校建筑內(nèi)部環(huán)境應(yīng)保持空氣清新,暢通,溫濕度適宜,讓學(xué)習(xí)者感到舒適、輕松。
3.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念
動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念主要體現(xiàn)在:第一,校園規(guī)劃設(shè)計(jì)所形成的校園規(guī)劃結(jié)構(gòu)是一個(gè)富有彈性生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu),能夠滿足于校園空間的未來發(fā)展需求;第二,校園的建設(shè)發(fā)展有著自身獨(dú)有的發(fā)展規(guī)劃及發(fā)展機(jī)制,能夠?yàn)槲磥淼膶W(xué)校發(fā)展提供可控性依據(jù)。但是,從目前的校園建設(shè)來看,大多數(shù)以“校園總體結(jié)構(gòu)”為發(fā)展模式,因此,在這種模式的影響下,如何利用其有利條件,創(chuàng)造充滿生機(jī)活動(dòng)的校園空間形態(tài),需要適時(shí)引入動(dòng)態(tài)規(guī)劃與彈性生長(zhǎng)的設(shè)計(jì)理念。
二、校園規(guī)劃及學(xué)校建筑的設(shè)計(jì)策略
1. 學(xué)校建筑功能的空間類型及設(shè)計(jì)
(1)教師辦公、學(xué)習(xí)、研究空間的設(shè)計(jì)
教師辦公、學(xué)習(xí)、研究空間主要指教師辦公室、行政辦公室、會(huì)議室、教師閱覽室、教學(xué)交流活動(dòng)室、教學(xué)成果展示室等。在過去的學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中往往容易將教師辦公、學(xué)習(xí)、研究空間的設(shè)計(jì)忽略不計(jì)。教師只有掌握好靈活的教學(xué)方法,才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,這在很大程度上要求教師必須擁有足夠的研究學(xué)習(xí)空間。在設(shè)計(jì)這些空間時(shí),既要確保這些空間的獨(dú)立性,又要確保這些空間與學(xué)生活動(dòng)空間的聯(lián)系性。同時(shí)還應(yīng)將“人”這一重要因素充分考慮到。學(xué)校建筑空間是人的活動(dòng)空間,不管是在空間形態(tài),色彩,還是空間質(zhì)量、尺度都應(yīng)將使用者的生理特征、心理特征、行為方式充分考慮在內(nèi),為使用者創(chuàng)造良好的工作、學(xué)習(xí)環(huán)境, 創(chuàng)造一個(gè)良好的育人樂園。
(2)各種教學(xué)活動(dòng)空間的設(shè)計(jì)
教學(xué)活動(dòng)空間主要包括普通教室、語音教室、音樂教室、美術(shù)教室及體育場(chǎng)所等,這些教學(xué)活動(dòng)空間是教師傳授知識(shí),學(xué)生吸取知識(shí)所不可缺少的特定空間。因此,在設(shè)計(jì)這類空間時(shí)需要根據(jù)各特定空間的功能需求及特性,在空間質(zhì)感、尺度、形態(tài)上進(jìn)行深入地分析。在空間質(zhì)感上應(yīng)將空間的通風(fēng)、采光、日照等要求考慮進(jìn)去,如語音教室的環(huán)境是否安靜,是否會(huì)受到外界的干擾。在空間尺度上應(yīng)將將使用對(duì)象的生理特點(diǎn)考慮進(jìn)去,以求空間的合理布置。
(3)學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間的設(shè)計(jì)
自主學(xué)習(xí)空間是指學(xué)生自學(xué)習(xí)、自主活動(dòng)、自主發(fā)展的一種外部環(huán)境,通過這種外部環(huán)境促使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能夠表現(xiàn)出一種積極性、獨(dú)立性及自覺性。自主學(xué)習(xí)空間強(qiáng)調(diào)空間的多元性、開放性及可變異性。主要包括圖書閱覽室、科技活動(dòng)室、多功能活動(dòng)室、各種興趣活動(dòng)室等。當(dāng)學(xué)生所處的學(xué)習(xí)空間處于一種和諧、友好、寬松的氛圍時(shí),學(xué)生的思維不易受到束縛,交流、探索、求知欲望強(qiáng)烈。因此,在設(shè)計(jì)這些空間時(shí)需注重空間的靈活多變性,空間形式應(yīng)突破傳統(tǒng)的房盒子呆板造型,以開放性、多元性為基調(diào),使學(xué)生在這一空間中能夠產(chǎn)生自由而不壓抑的心理感應(yīng)。
(4)娛樂設(shè)施、活動(dòng)空間的設(shè)計(jì)
校園中的娛樂設(shè)施,活動(dòng)空間是校園生活的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生社交能力的重要場(chǎng)所,不僅能使學(xué)生積累足夠的生活經(jīng)驗(yàn),社交知識(shí),還能夠使學(xué)生緊張壓抑的心理情緒得到放松,有利于學(xué)生心靈、品格、情操的培養(yǎng)。因此在校園規(guī)劃中,娛樂活動(dòng)的場(chǎng)地需要詳細(xì)規(guī)劃,除了必備的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地,如足球場(chǎng),籃球場(chǎng),游泳室等,還因規(guī)劃娛樂場(chǎng)地,如,演出廳、影視廳等等??梢岳媒ㄖ臻g構(gòu)件或空間布局形態(tài)的多樣性、圍合性、不確定性及空間的錯(cuò)落變化所創(chuàng)造的帶有趣味性的外界空間,如利用挖空的片墻、構(gòu)架等構(gòu)件組成的戶外空間,讓學(xué)生在這些空間自由穿梭,從而培養(yǎng)他們的探索精神。 2. 校園環(huán)境設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞:綠色 建筑設(shè)計(jì) 要點(diǎn)
引言:
國(guó)務(wù)院在2013年頒布的1號(hào)文轉(zhuǎn)發(fā)的綠色建筑行動(dòng)方案中明確提出我國(guó)“十二五”期間要完成新建綠色建筑面積10億m2的目標(biāo),隨著政府推動(dòng),綠色建筑數(shù)量還將更加迅速的增加,對(duì)綠色設(shè)計(jì)的需求也將越來越大。
1、我國(guó)綠色建筑發(fā)展
我國(guó)從2006 年頒布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》開始,陸續(xù)出臺(tái)了《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則補(bǔ)充說明(規(guī)劃設(shè)計(jì)部分)》《綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則補(bǔ)充說明(運(yùn)行使用部分)》《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則》《民用建筑綠色設(shè)計(jì)規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色商店建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色超高層建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《綠色生態(tài)城區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn),并且已有20個(gè)地方在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上推出了地方的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過逐步完善與發(fā)展,形成了一套較為完整的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)體系。而且結(jié)合綠色項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)積累,對(duì)2006年的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行了修編,目前新版標(biāo)準(zhǔn)已完成征求意見稿,于2014年頒布。隨著標(biāo)準(zhǔn)體系的完善,綠色建筑數(shù)量的增長(zhǎng)速度在不斷加快。雖然2006年就出臺(tái)了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),但我國(guó)的綠色建筑自2008年才進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的發(fā)展,從2008年10個(gè)、2009年20個(gè),2010年已突破性的增長(zhǎng)到82個(gè);2011年增加了241個(gè),幾乎比上一年增長(zhǎng)了2倍;2012年389個(gè),2013年518個(gè),綠色建筑數(shù)量呈井噴式增長(zhǎng)。
2、綠色建筑發(fā)展的影響因素
降低能耗、更低的溫室氣體排放、保護(hù)自然資源、減少水資源消耗、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量是各國(guó)建造綠色建筑最重要的環(huán)境原因。也就是說,各國(guó)對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)作用的認(rèn)知是較為統(tǒng)一的,即綠色建筑目標(biāo)主要為降低能耗、減小建筑對(duì)環(huán)境的影響與提高建筑室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)這三大方面。
高昂的原始成本、缺乏政策支持、激勵(lì)、資本支出與運(yùn)營(yíng)成本節(jié)省之間的挑戰(zhàn)、缺少市場(chǎng)需求、可承受性――綠色是高端的、缺乏公共意識(shí)與缺乏專業(yè)人士等因素是阻礙綠色建筑發(fā)展的因素。特別是高昂的原始成本,雖然2012年比2008年有所下降,但依然是各國(guó)綠色建筑首要關(guān)注的問題。由此也可以看出綠色設(shè)計(jì)的重要性??吭O(shè)備與技術(shù)堆砌的綠色建筑成本高昂,唯有通過綠色設(shè)計(jì),從設(shè)計(jì)的根本上實(shí)現(xiàn)與環(huán)境融合、各專業(yè)協(xié)調(diào)、技術(shù)適宜,才能降低投資,實(shí)現(xiàn)便宜的綠色建筑。
3、綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要點(diǎn)
3.1綠色建筑設(shè)計(jì)涵蓋的內(nèi)容
綠色建筑設(shè)計(jì)所涵蓋的范圍很廣,涉及從宏觀的區(qū)域規(guī)劃到單體的專項(xiàng)設(shè)計(jì),從新建建筑到改造項(xiàng)目,乃至綠色建筑的認(rèn)證,都屬于綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容。
3.1.1綠色城市區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)與咨詢。在規(guī)劃階段,結(jié)合總體規(guī)劃理念進(jìn)行環(huán)境分析、能源規(guī)劃等可持續(xù)城市規(guī)劃技術(shù)服務(wù),取得滿足綠色、低碳、生態(tài)等要求的城市規(guī)劃文件。在前期階段,通過基于項(xiàng)目自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、技術(shù)條件、技術(shù)成本的專業(yè)調(diào)研,確定建筑項(xiàng)目的實(shí)施目標(biāo)和技術(shù)策略。主要設(shè)計(jì)技術(shù)包括綠色生態(tài)規(guī)劃咨詢與優(yōu)化設(shè)計(jì)、區(qū)域能源規(guī)劃咨詢與優(yōu)化設(shè)計(jì)、新建建筑節(jié)能評(píng)估專項(xiàng)分析和區(qū)域風(fēng)環(huán)境分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。如現(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)做的包頭新都市中心區(qū)規(guī)劃風(fēng)環(huán)境分析、青島藍(lán)海新港城風(fēng)環(huán)境優(yōu)化、四方歡樂濱海城室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境分析等。
3.1.2建筑綠色專項(xiàng)設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)結(jié)合日照分析、室外風(fēng)環(huán)境模擬、室內(nèi)自然通風(fēng)模擬、自然采光模擬、建筑遮陽(yáng)模擬、圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能計(jì)算、建筑能耗模擬分析等分析技術(shù),對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化分析,推進(jìn)設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)技術(shù)包括建筑采光遮陽(yáng)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬分析、復(fù)雜建筑全年能耗及節(jié)能潛力分析、復(fù)雜式地源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真分析、室內(nèi)舒適度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)、日照分析、圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能分析。如:煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)節(jié)能專項(xiàng)設(shè)計(jì)、上海虹橋產(chǎn)業(yè)樓全年能耗計(jì)算分析、復(fù)合式誠(chéng)品書店文化商業(yè)綜合體地源熱泵土壤熱響應(yīng)試驗(yàn)和系統(tǒng)優(yōu)化分析、南京機(jī)場(chǎng)節(jié)能專項(xiàng)設(shè)計(jì)、京滬高速鐵路上海虹橋站遮陽(yáng)系統(tǒng)專題研究、上海匯都公寓地源熱泵與太陽(yáng)能熱水集成設(shè)計(jì)專項(xiàng)等。
3.1.3既有建筑綠色改造設(shè)計(jì)。不僅是新建建筑,對(duì)既有建筑改造也可以將綠色理念融入其中,做可持續(xù)的設(shè)計(jì)――尋求資源、環(huán)境與空間品質(zhì)的最佳平衡,使歷史得以延續(xù),當(dāng)下能夠適用,未來可以發(fā)展。將既有建筑改造需求同現(xiàn)有造型特征進(jìn)行緊密結(jié)合,是綠色改造設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)。此類設(shè)計(jì)實(shí)例如上海香港廣場(chǎng)南、北樓裙房外立面裝飾工程節(jié)能設(shè)計(jì)、銀河賓館節(jié)能改造、虹橋賓館節(jié)能改造等。
3.1.4綠色建筑星級(jí)認(rèn)證。從建筑設(shè)計(jì)到最終綠色星級(jí)的認(rèn)證,提供綠色建筑全過程服務(wù)內(nèi)容。如:項(xiàng)目綠色開發(fā)策劃、綠色星級(jí)目標(biāo)定位可行性分析、綠色任務(wù)書設(shè)置、綠色規(guī)劃與建筑方案咨詢、綠色專項(xiàng)技術(shù)分析(日照分析、室外風(fēng)環(huán)境模擬分析、室內(nèi)自然通風(fēng)模擬分析、自然采光模擬分析、建筑遮陽(yáng)模擬分析、室內(nèi)外環(huán)境噪聲模擬分析、圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能計(jì)算、建筑能耗模擬分析等)與綠色管理(施工綠色技術(shù)交底和綠色施工指導(dǎo))等內(nèi)容,并委托專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行質(zhì)量控制,從而獲得國(guó)家綠色建筑星級(jí)認(rèn)證和美國(guó)LEED 認(rèn)證。此類項(xiàng)目如蘇州誠(chéng)品綠色建筑設(shè)計(jì)、申都大廈綠色建筑設(shè)計(jì)、湖州太湖旅游度假區(qū)綠色建筑設(shè)計(jì)、崇明陳家鎮(zhèn)能源中心綠色建筑設(shè)計(jì)等。
3.2綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
綠色建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是建筑對(duì)氣候的適應(yīng)性,應(yīng)首先通過建筑本體的設(shè)計(jì)盡可能實(shí)現(xiàn)建筑性能與品質(zhì)的優(yōu)化,如微環(huán)境設(shè)計(jì)(風(fēng)環(huán)境優(yōu)化、日照控制)、建筑遮陽(yáng)(活動(dòng)外遮陽(yáng))、立體綠化(垂直綠化、屋頂綠化)、自然通風(fēng)(通風(fēng)隔音窗技術(shù)、中庭、拔風(fēng)井、導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造)、自然采光(光導(dǎo)、光纖照明)、隔熱保溫(保溫遮陽(yáng)一體化外窗、雙層幕墻、變色玻璃、斷熱橋構(gòu)造、氣密性)等設(shè)計(jì),這也是需要資金投入最少的部分,投入產(chǎn)出比高;在此基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)暖通、電氣、給排水等專業(yè)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)行,如智能照明(LED 照明、光感控制)、能量回收利用(空調(diào)排風(fēng)熱回收、冷凝熱回收、煙氣熱回收、電梯勢(shì)能回收)、能效監(jiān)控(能耗分項(xiàng)計(jì)量、水泵風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)、可變新風(fēng)比、污染物控制與設(shè)備聯(lián)動(dòng))、節(jié)水技術(shù)(節(jié)水衛(wèi)生器具、微灌滴灌技術(shù))、蓄冷蓄熱技術(shù)、冷熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù);最后可根據(jù)條件考慮增加可再生能源與資源的利用設(shè)計(jì),如太陽(yáng)能(熱水、發(fā)電、制冷空調(diào)、采暖)、淺層地?zé)崮埽ㄍ寥涝礋岜?、地表水源熱泵、海水源熱泵、地下水源熱泵)、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)能利用、水(雨水、中水)、材料(廢舊材料、可循環(huán)材料)。
另一方面,綠色建筑設(shè)計(jì)還應(yīng)注意應(yīng)用技術(shù)對(duì)建筑功能、氣候條件的適用性。不同綠色技術(shù)有其不同的適用條件,以土壤源熱泵技術(shù)為例。土壤源熱泵系統(tǒng)適用于冬夏季負(fù)荷相近的地區(qū)或建筑;尤其適用于熱負(fù)荷大、間歇運(yùn)行和占地面積大等特點(diǎn)的建筑使用;宜與其他系統(tǒng)形成復(fù)合式系統(tǒng),以確保系統(tǒng)的可靠性和高效運(yùn)營(yíng)。如上海浦東游泳館,占地面積較大,運(yùn)行時(shí)間為間歇運(yùn)行,泳池?zé)嶝?fù)荷大,非常適合采用土壤源熱泵,經(jīng)過兩個(gè)加熱和兩個(gè)制冷季的運(yùn)行,土壤溫度基本保持穩(wěn)定;而地源熱泵在運(yùn)行過程中,間歇運(yùn)行也有利于土壤溫度的恢復(fù)。
4、結(jié)語:
綠色建筑設(shè)計(jì)是從設(shè)計(jì)之初就貫徹綠色理念,利用性能化分析手段優(yōu)化設(shè)計(jì),協(xié)調(diào)各個(gè)專業(yè),選擇適宜技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)建筑對(duì)環(huán)境影響的最小化、建筑性能的最優(yōu)化及建筑能耗最小化的目標(biāo)。隨著綠色建筑的大力推進(jìn),綠色建筑設(shè)計(jì)將是未來建筑設(shè)計(jì)發(fā)展必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1]國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部綠色建筑行動(dòng)方案的通知.(2013)1號(hào)
關(guān)鍵詞:空間組合;中小學(xué)校建筑;建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用
前言
空間組合從廣義角度理解,可理解成為若干獨(dú)立空間通過某種方式進(jìn)行連接,使各分散的空間形成有序的序列空間,成為一個(gè)完整的單元體,狹義角度分析空間組合就是內(nèi)部空間與外部環(huán)境之間的整體結(jié)合方式,通過空間的調(diào)整,更加突出建筑設(shè)計(jì)自身的風(fēng)格特色。
1、現(xiàn)代教育理念下中
小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中的空間理念在素質(zhì)教育時(shí)展形勢(shì)之下,教育工作者在不斷提升教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),更要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的科學(xué)化構(gòu)建,為學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高、身心素質(zhì)的全面發(fā)展提供重要的教育環(huán)境。素質(zhì)教育的發(fā)展促使現(xiàn)代教育向人本化方向轉(zhuǎn)移,中小學(xué)校作為現(xiàn)代教育的前沿陣地,現(xiàn)代教育的有效開展除了認(rèn)清楚教育者教育引導(dǎo)外,還需關(guān)注校園的內(nèi)外環(huán)境建設(shè)作用[1]。中小學(xué)校園建筑設(shè)計(jì)要秉持以人為本的科學(xué)發(fā)展觀,將多維度的空間理念落實(shí)并貫徹于實(shí)際的校園建筑設(shè)計(jì)之中,通過極具個(gè)性、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)手法,實(shí)現(xiàn)學(xué)校建筑設(shè)計(jì)效果的最大化?,F(xiàn)代教育的特殊性對(duì)于中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)提出了眾多要求,中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足現(xiàn)代教育的需求,并重點(diǎn)關(guān)注對(duì)學(xué)生的身心發(fā)展的影響,以期為學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)營(yíng)造良好環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生良性發(fā)展。中小學(xué)校是學(xué)生成長(zhǎng)與發(fā)育的重要基地,因此,在進(jìn)行建筑空間設(shè)計(jì)時(shí)要符合中小學(xué)生階段的年齡特點(diǎn),以保證中小學(xué)校建筑空間環(huán)境設(shè)計(jì)最大限度地滿足學(xué)生生理與心理需求。此外,在建設(shè)設(shè)計(jì)過程中,還應(yīng)注重空間組合的重要影響作用,以整體思想探索學(xué)校校園整體空間,以建筑為主,配合周邊環(huán)境設(shè)計(jì),促使兩者成為一整體,在設(shè)計(jì)中突顯創(chuàng)新性,學(xué)校教育環(huán)境除了應(yīng)充滿書香氣意外,還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代教育特征,大膽改造,更好營(yíng)造學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)發(fā)育良好環(huán)境,突破傳統(tǒng)學(xué)??臻g組合傳統(tǒng)方式,在建筑外形上進(jìn)行創(chuàng)新,盡量突顯當(dāng)?shù)貙W(xué)校自身教育特色。
2、中小學(xué)校建筑空間組合及應(yīng)用
中小學(xué)校的建筑空間組成主要包括教學(xué)用房,行政用房,生活用房和活動(dòng)操場(chǎng)等,在中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中,教學(xué)樓的空間組合以及教學(xué)用房、活動(dòng)操場(chǎng)與其他建筑之間的空間關(guān)系,無疑是學(xué)校建筑空間組合設(shè)計(jì)的核心。(1)教室空間組合及應(yīng)用教室是教學(xué)用房的主要空間,也是文教建筑的核心空間,同時(shí)還是現(xiàn)代教育的第一場(chǎng)所。教室分為普通教室和功能教室,普通教室的形狀多為長(zhǎng)方形和正方形,也有少數(shù)功能教室是梯形和多邊形,由于學(xué)生處于教室時(shí)間多于室外時(shí)間,因此,在進(jìn)行教室空間組合設(shè)計(jì)時(shí),可結(jié)合學(xué)生的班級(jí)人數(shù)設(shè)定,班級(jí)教學(xué)模式以及年級(jí)差別,結(jié)合不同要素進(jìn)行考量,以此促使教室設(shè)計(jì)更加符合現(xiàn)代教育要求[2]。結(jié)合不同教室教學(xué)功能,在進(jìn)行空間組合時(shí),應(yīng)盡量將同種功能性教室進(jìn)行選擇與安排,例如實(shí)驗(yàn)室與實(shí)踐器材教室之間應(yīng)盡量臨近。多媒體教室建筑設(shè)計(jì)時(shí),首先要滿足教室空間的充足,而后考量到相關(guān)電器設(shè)備的裝置,在進(jìn)行教室空間組合時(shí),盡量以實(shí)用性原則為出發(fā)點(diǎn),而后滿足現(xiàn)代教室的各個(gè)空間劃分。以教學(xué)樓為例,所有的功能空間,包括教室的功能以及班級(jí)的分布等,分區(qū)要明確,在教室安排上,普通教室盡可能相對(duì)集中,功能教室、實(shí)驗(yàn)教室等也要相對(duì)集中,所有教學(xué)用房應(yīng)與輔助空間有方便的聯(lián)系。同時(shí)相近年級(jí)的宜鄰近布置,不同年級(jí)的宜分開布置,或分層布置,這是因?yàn)閷?duì)于不同年級(jí)學(xué)生,年齡以及社會(huì)認(rèn)知不同,其教室如果安排在一起或同層,極有可能造成高年級(jí)和低年級(jí)之間的流線干擾,容易引發(fā)矛盾。因此,在設(shè)計(jì)組合應(yīng)用中盡量從多種角度進(jìn)行分析與考量。(2)半室外空間半室外空間是教室的延伸,更是學(xué)生轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)與娛樂的場(chǎng)所,例如教學(xué)樓的露臺(tái)、過廊等。通常這些地方與教室之間相互聯(lián)系,半室外空間組合是現(xiàn)代教育建筑中不可或缺的要素,在進(jìn)行該空間地區(qū)設(shè)計(jì)時(shí),可適當(dāng)布置綠植,學(xué)生手工作品等,將半室外空間組合與班級(jí)文化建設(shè)之間相互關(guān)聯(lián),還可利用過廊、連廊等半室外空間,將學(xué)生作品展示在其中,一方面有助于美化校園整體空間;另一方面有利于營(yíng)造良好文化藝術(shù)氛圍,開創(chuàng)班級(jí)文化建設(shè)新方式。(3)教室中的家具布置家具布置是教室空間組合的一個(gè)重要組成部分,是教室空間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一,因此在進(jìn)行空間組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮教室中的各種家具布置,常見如學(xué)生課桌、座椅、教師講臺(tái)、黑板以及教室后面的板報(bào)欄、儲(chǔ)物柜等,課桌布置,要充分考慮到課桌與課桌之間的間距,課桌寬度等應(yīng)盡量滿足實(shí)際需求[3]。例如小學(xué)生課桌長(zhǎng)寬可設(shè)定為長(zhǎng)為60厘米,款為40厘米要求,而中學(xué)生應(yīng)適當(dāng)增加,可設(shè)定課桌長(zhǎng)為70厘米,寬為50厘米,這些小空間的設(shè)定與布置都將影響整體空間效果,故此應(yīng)滿足實(shí)際需求,保證課桌應(yīng)用尺度。此外家具布置還包括班級(jí)中板報(bào)空間預(yù)留,班級(jí)飲水機(jī),班級(jí)衛(wèi)生用品擺放位置等。(4)教室環(huán)境空間組合教室環(huán)境空間組合設(shè)計(jì)主要是針對(duì)教室的物理空間環(huán)境的實(shí)際應(yīng)用性布置,如窗戶的位置,尺寸大小以及遮陽(yáng)措施的設(shè)置等,因?yàn)楣饩€過強(qiáng)、過暗和不良的采光方向都將影響到學(xué)生的視覺效果。教室中通風(fēng)也是建筑設(shè)計(jì)中不可忽視的空間要素,通風(fēng)設(shè)計(jì)對(duì)于教室整體空間設(shè)計(jì)來講具有重要意義,在建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注重教室門窗的相對(duì)位置,選擇合理的門窗尺寸和適宜窗臺(tái)高度,確保教室的空氣流通。(5)圖書館與教師辦公區(qū)域劃分圖書館空間應(yīng)盡量處于校園的中心位置,方便學(xué)生進(jìn)行書本借閱,以期營(yíng)造良好的讀書環(huán)境,同時(shí)圖書館還應(yīng)盡量遠(yuǎn)離操場(chǎng)等嘈雜空間,以保證圖書館的優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境。但圖書館空間設(shè)計(jì)與教室空間設(shè)計(jì)的不同之處則在于玻璃大小與玻璃清晰度,圖書館盡量運(yùn)用大玻璃設(shè)計(jì)方式,以便于學(xué)生可以觀察到圖書館內(nèi)部環(huán)境氣氛,以此不僅可吸引學(xué)生進(jìn)入圖書館學(xué)習(xí),還可營(yíng)造良好的校園學(xué)習(xí)氛圍[4]。教師辦公空間設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注重盡量將教室與教師辦公空間之間相互組合,防止教室過遠(yuǎn)而影響教師對(duì)班級(jí)的管理。教師辦公空間不僅應(yīng)具備基本辦公功能,還應(yīng)設(shè)置檔案資料放置區(qū)域。在教師辦公空間組合中,經(jīng)常出現(xiàn)辦公區(qū)域無法滿足教師實(shí)際需求的現(xiàn)象,這就要求在進(jìn)行空間組合前設(shè)定好其各空間的功能。(6)校園建筑環(huán)境營(yíng)造校園環(huán)境營(yíng)造不僅可起到襯托其他空間組合的作用,還有助于打造優(yōu)質(zhì)教學(xué)環(huán)境的作用。建筑環(huán)境營(yíng)造可應(yīng)用園林建筑和綠色空間,盡量保持學(xué)校自然綠植環(huán)境。在進(jìn)行綠色空間布置時(shí),可借助涼亭、花架、連廊等建筑的襯托,適當(dāng)布置小游園、竹園、果園等,突顯校園書香庭院氣息,借助綠植環(huán)境的襯托,起到增加校園景觀的效果。另外操場(chǎng)空間是校園環(huán)境中的重要組成部分,操場(chǎng)空間應(yīng)用可借助草坪,讓學(xué)生在綠意濃濃的環(huán)境中,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)活動(dòng),通過對(duì)校園建筑環(huán)境的營(yíng)造,以此為學(xué)生打造最自然、愉悅的文化氛圍。
3、結(jié)論
綜述,中小學(xué)校建設(shè)設(shè)計(jì)空間組合具有重要應(yīng)用價(jià)值,在設(shè)計(jì)過程要堅(jiān)持整體性的設(shè)計(jì)原則,注重空間組合的科學(xué)合理規(guī)劃,充分考慮教室空間組合、半室外空間組合、教室中的家具布置、校園和教室環(huán)境空間等相關(guān)空間之間的關(guān)系,將不同空間進(jìn)行合理布置,并由此共同構(gòu)成校園建筑統(tǒng)一體,提升建筑空間組合的藝術(shù)價(jià)值、審美價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,彰顯校園環(huán)境的人文性特征,為中小學(xué)生的全面發(fā)展、教學(xué)質(zhì)量的不斷提高、素質(zhì)教育和內(nèi)涵建設(shè)進(jìn)一步提升創(chuàng)造條件和奠定基礎(chǔ)。
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中國(guó)人民大學(xué)東校區(qū)選址位于北京市通州區(qū)通州新城東部潞城鎮(zhèn),北京六環(huán)以外,至北京首都機(jī)場(chǎng)約30分鐘車程。項(xiàng)目用地范圍北至玉帶河大街,西至宋梁路,東至春宜路,南至運(yùn)河?xùn)|大街?;噩F(xiàn)狀地勢(shì)平坦,自然環(huán)境良好,現(xiàn)有一定數(shù)量的果林和少量村落。項(xiàng)目規(guī)劃力求多層面引入生態(tài)適應(yīng)性策略,場(chǎng)地的園林綠帶與城市公共綠帶連為一體,形成整體開放的生態(tài)格局,通過氣候分析、生態(tài)規(guī)劃、綠色交通、低碳節(jié)能策略的運(yùn)用以及一系列適宜生態(tài)技術(shù)的采納,將新校區(qū)打造成具有示范性的可持續(xù)綠色校園。
2設(shè)計(jì)策略
“綠色校園”,是指在全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材,保護(hù)環(huán)境,減少污染與碳排放,為人們提供健康、適用、高效使用空間,與自然和諧共生的校園。在中國(guó)人民大學(xué)新校區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中,基于對(duì)場(chǎng)地環(huán)境氣候和建筑功能的基本解讀,形成總體的規(guī)劃布局分區(qū)策略,通過校園規(guī)劃物理環(huán)境仿真技術(shù)(主要是指風(fēng)環(huán)境模擬、日照模擬及典型立面的采光遮陽(yáng)模擬三個(gè)方面)的應(yīng)用,對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的生態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證和改進(jìn),最后形成合理的規(guī)劃布局和建筑單體設(shè)計(jì)控制導(dǎo)則。
2.1通過功能與場(chǎng)地氣候解讀,劃定基本功能區(qū)
通過對(duì)校園功能需求的解讀,以及周邊環(huán)境的分析,充分考慮使用便捷、城市關(guān)系、資源共享等因素在功能上進(jìn)行合理布置。公共教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)位于校園中心板塊,包含了公共教學(xué)、實(shí)驗(yàn)組團(tuán)和標(biāo)志性建筑圖書館。學(xué)院區(qū)根據(jù)各自不同的學(xué)制特點(diǎn)相互組合,并分為東西兩片。考慮到北京地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。規(guī)劃布局以冬季防風(fēng)為主,同時(shí)兼顧夏季和過渡季自然通風(fēng)。規(guī)劃設(shè)計(jì)中將宿舍類建筑布置在地塊北側(cè),以阻擋冬季冷風(fēng),同時(shí)地塊東南側(cè)布置體育區(qū),體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地多,建筑較少,以確保夏季通風(fēng)流暢,其余部分體育場(chǎng)地結(jié)合學(xué)生生活區(qū)布置。公共活動(dòng)區(qū)位于南北軸線末端和北面生活區(qū)中間。以湖面為中心設(shè)置了學(xué)生事務(wù)中心、文體中心和榮譽(yù)堂三組建筑。專家公寓及教工區(qū)位于東面,位置相對(duì)獨(dú)立,享有宜人的居住環(huán)境,便于與城市聯(lián)系。資源共享與對(duì)外交流區(qū)包括了對(duì)外交流中心、國(guó)際園、校部機(jī)關(guān)辦公樓,布置于基地南面,在使用上保持相對(duì)獨(dú)立且靠近城市道路,方便對(duì)外事務(wù)與活動(dòng)的開展,校部機(jī)關(guān)辦公樓位于入口西側(cè)。
2.2保護(hù)原有植被,建立立體生態(tài)綠化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
在校園開放景觀空間設(shè)計(jì)中,運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理,建立立體生態(tài)綠化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),一方面保護(hù)基地內(nèi)原有植被;另一方面,利用立體種植實(shí)現(xiàn)區(qū)域劃分。根據(jù)不同分區(qū)的空間異質(zhì)性,由生態(tài)廊道延伸出綠軸,形成聯(lián)系和劃分各組團(tuán)的中心綠化,再由組團(tuán)綠化滲透到各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部。選用與當(dāng)?shù)貧夂?、土壤相適應(yīng)的物種,利用不同物種在空間、時(shí)間和營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位上的差異來配置植物,最終形成喬灌草結(jié)合、層次豐富、配置合理的復(fù)合植物生態(tài)群落。利用綠地凋落和綠肥等土壤適應(yīng)物,進(jìn)行再循環(huán)和再利用,形成群落自肥的良性循環(huán)機(jī)制,從而減少施肥、除草和修剪等工作,降低綠地建設(shè)費(fèi)用。此外,立體生態(tài)綠化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立,為各建筑組團(tuán)氣候調(diào)節(jié)形成了園區(qū)內(nèi)組團(tuán)級(jí)的開放綠化空間,有助于緩解熱島效應(yīng),改善空氣質(zhì)量,同時(shí)為夏季自然通風(fēng)預(yù)冷和空氣質(zhì)量改善提供渠道。
2.3合理布局建筑組團(tuán)、改善校園微氣候
完成基本功能分區(qū)后,引入物理環(huán)境仿真技術(shù)對(duì)規(guī)劃組團(tuán)進(jìn)行多種的布局方式驗(yàn)證。在風(fēng)環(huán)境模擬過程中,采用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)CFD軟件優(yōu)化校園整體規(guī)劃方案,通過多組團(tuán)之間相互關(guān)系、組團(tuán)內(nèi)建筑的組合方式的優(yōu)選,使校園內(nèi)公共活動(dòng)區(qū)域及建筑物周圍15m高處風(fēng)速小于5m/s,保證室外行人的舒適性。冬季建筑物前后壓差不大于5pa,避免冬季較強(qiáng)的冷風(fēng)滲透,減少建筑物冬季采暖能耗。夏季75%以上的建筑前后保持15pa左右的壓差,避免局部出現(xiàn)渦旋和死角,保證建筑充分利用夏季、過渡季的自然通風(fēng)潛能。根據(jù)以上分析結(jié)果,將高層宿舍放于基地北側(cè)形成連續(xù)界面,在冬季能夠有效擋住北風(fēng)。南面教學(xué)及學(xué)員建筑結(jié)合利用綠色生態(tài)帶底層局部形成架空,使內(nèi)部院落能夠有效得到舒適通風(fēng)。因此在規(guī)劃過程中,會(huì)對(duì)以后的教學(xué)及科研建筑單體提出架空率的要求,在校園北側(cè)界面提出界面連續(xù)率的要求。在東南側(cè)的球場(chǎng)和體育館,密度和高度較小,體育館采用流線型設(shè)計(jì),對(duì)減少夏季風(fēng)阻礙具有積極的作用。同時(shí),在組團(tuán)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行日照模擬嚴(yán)格計(jì)算日照間距(圖7),校園規(guī)劃方案中兩棟建筑間的間距可以保證后排建筑底層在大寒日獲得不低于2小時(shí)的滿窗日照??紤]到現(xiàn)代教育不再僅僅局限于課室,室外活動(dòng)日益增多,設(shè)計(jì)中對(duì)校園外部空間進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注,確保室外開敞空間在冬季可以獲得充足的陽(yáng)光照射,以適應(yīng)現(xiàn)代校園活動(dòng)日益多元化的發(fā)展趨勢(shì)。
2.4提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能,降低建筑能耗
通過合理設(shè)計(jì)防曬墻、綠色中庭、緩沖邊庭,通風(fēng)樓梯間,通風(fēng)井等形式,可以改善室內(nèi)的熱環(huán)境和空氣質(zhì)量。注重建筑體形朝向選擇,樓間距以及窗墻面積比,采用遮陽(yáng)措施,充分利用自然通風(fēng)和天然采光,可以有效降低建筑能耗。通過計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬方法確定建筑照明能耗、空調(diào)能耗和采暖能耗之間的平衡點(diǎn)。確定外遮陽(yáng)詳細(xì)構(gòu)造,根據(jù)教學(xué)、辦公、實(shí)驗(yàn)、住宿等不同的使用功能,為建筑單體選用不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)宿舍等熱工性能要求高的建筑,采用外墻外保溫、屋面保溫和樓梯間隔墻保溫,以及高效節(jié)能窗、雙層通風(fēng)玻璃幕墻、低輻射玻璃等節(jié)能措施。對(duì)于集中在白天使用的建筑,則采用了遮陽(yáng)板、節(jié)能窗、種植綠化屋面和陽(yáng)光間等節(jié)能措施。根據(jù)以上原則對(duì)校園中建筑制定建筑單體設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè),從保溫隔熱、遮陽(yáng)、通風(fēng)、照明四個(gè)角度對(duì)后期建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行限定,從制度上確保校園規(guī)劃生態(tài)適應(yīng)性策略的延續(xù)性。
3結(jié)語
1相對(duì)于現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的變化
綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)大體上是基于我國(guó)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),也部分借鑒了國(guó)外綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,同時(shí)結(jié)合我國(guó)的特征進(jìn)行了修改補(bǔ)充,如節(jié)地部分,要求“建筑物周圍人行區(qū)風(fēng)速低于5m/s,不影響室外活動(dòng)的舒適性和建筑通風(fēng)”、“室外透水地面面積比大于等于40%”;如節(jié)能部分,要求“建筑總平面設(shè)計(jì)有利于冬季日照并避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向,夏季有利于自然通風(fēng)”、“新建的公共建筑,冷熱源、輸配系統(tǒng)和照明等各部分能耗進(jìn)行獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量”、“建筑設(shè)計(jì)總能耗低于國(guó)家批準(zhǔn)或備案的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的80%”;如節(jié)水部分,要求“辦公樓、商場(chǎng)類建筑非傳統(tǒng)水源利用率不低于20%、旅館類建筑不低于15%”;如節(jié)材部分,要求“建筑結(jié)構(gòu)要素要簡(jiǎn)約,無大量裝飾性構(gòu)件”;如室內(nèi)環(huán)境部分,要求“設(shè)置室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),保證健康舒適的室內(nèi)環(huán)境”、“辦公、賓館類建筑75%以上的主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50033的要求”等。標(biāo)準(zhǔn)一方面補(bǔ)充了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)在綠色方面的欠缺,另一方面強(qiáng)化了相關(guān)設(shè)計(jì)要求的量化標(biāo)準(zhǔn)。此外,綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)階段應(yīng)關(guān)注施工、運(yùn)營(yíng)方面的內(nèi)容,如節(jié)材部分,要求“建筑結(jié)構(gòu)材料合理采用高性能混凝土、高強(qiáng)度鋼”、“在建筑設(shè)計(jì)選材時(shí)考慮使用材料的可再循環(huán)使用性能,在保證安全和不污染環(huán)境的情況下,可再循環(huán)材料使用重量占所用建筑材料總重量的10%以上”;如運(yùn)營(yíng)管理部分,要求“辦公、商場(chǎng)類建筑耗電、冷熱量等實(shí)行計(jì)量收費(fèi)”等。
2綠色建筑體系的完善
伴隨著綠色建筑的推進(jìn),綠色建筑評(píng)價(jià)管理單位也不斷發(fā)展,但綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在地方適用性、建筑類型適用性、評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則上還有不足,需要不斷發(fā)展。如在建筑類型方面,編制和頒發(fā)了“綠色醫(yī)院”、“綠色辦公”、“綠色商店”、“綠色超高層”、“綠色校園”、“綠色生態(tài)城”等;在地方適用性方面,上海、北京、天津、深圳、江蘇等大部分省市都提出和頒發(fā)了適用于地方特點(diǎn)的地方標(biāo)準(zhǔn)。此外,現(xiàn)存的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了相應(yīng)修訂和完善,如《上海市民用建筑太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(光伏發(fā)電系統(tǒng)分冊(cè))》(DG-TJ08-204B-2008)、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(2009年版)、《上海市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ08-2078-2010)、《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50555-2010)、《建筑遮陽(yáng)工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ237-2011)、《上海市公共建筑用能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(DG108-2068-2012)、《上海市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DG108-107-2012)、《半導(dǎo)體照明應(yīng)用節(jié)能評(píng)價(jià)技術(shù)要求》(2012年版)、《工商用制冷設(shè)備的環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求》(2012年版)、《民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50785-2012)等。
3設(shè)計(jì)革新的思路
建筑行業(yè)在應(yīng)對(duì)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面,除了需要不斷完善設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系之外,還需在以下三個(gè)方面進(jìn)行革新和改變。
3.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的變革
雖然我們的現(xiàn)存設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善了綠色建筑的相關(guān)要點(diǎn),但是建筑設(shè)計(jì)的宗旨仍然是在保證功能、美觀、安全、舒適的前提下,實(shí)現(xiàn)初投資的經(jīng)濟(jì)性和投資的高回報(bào)率,這也與開發(fā)商的投資利益最大化的思路相符。但不同的是,“綠色建筑”強(qiáng)調(diào)的不是初投資經(jīng)濟(jì)性下的建筑性能最佳,而是建筑全壽命周期下的投資回報(bào)率最佳。簡(jiǎn)而言之,更加關(guān)注的是“動(dòng)態(tài)回報(bào)率”,而非“靜態(tài)回報(bào)率”,即綠色建筑時(shí)代,建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)劣準(zhǔn)則應(yīng)以消耗最經(jīng)濟(jì)的資源來滿足功能、美觀、安全、舒適等固有屬性的需求。
3.2設(shè)計(jì)流程的變革
因?yàn)榫G色建筑強(qiáng)調(diào)全壽命周期,強(qiáng)調(diào)性能化設(shè)計(jì),所以綠色建筑設(shè)計(jì)一方面要求設(shè)計(jì)師需要了解設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),了解建筑的建造過程和運(yùn)行使用的運(yùn)維要求,另一方面需要使用計(jì)算機(jī)模擬的方式來計(jì)算和分析設(shè)計(jì)方法的優(yōu)劣。其實(shí)對(duì)于社會(huì)分析逐步細(xì)化的今天,設(shè)計(jì)師難以全部掌握這些技術(shù),為了適應(yīng)這兩方面的需求,最重要的是改變本身固化的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方式。建筑物理專業(yè)必然成為綠色建筑設(shè)計(jì)新流程中的一員,他們主要承擔(dān)多種設(shè)計(jì)方案的性能比較分析,以幫助設(shè)計(jì)人員在有限的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出最佳的建筑,當(dāng)然有些大型企業(yè)還會(huì)誕生如建筑材料/產(chǎn)品咨詢師、建筑需求分析咨詢師等分工,他們可以為設(shè)計(jì)師釋放更多的時(shí)間去關(guān)注設(shè)計(jì)方案本身在功能、美觀、舒適等基本功能方面的優(yōu)化組合和實(shí)現(xiàn)。建筑設(shè)計(jì)的過程也必須成為全過程化,在施工圖完成之后的技術(shù)招標(biāo)、圖紙深化和施工、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)階段,設(shè)計(jì)師都必須時(shí)時(shí)跟蹤,并擔(dān)當(dāng)重要的角色,如圖1,在電氣系統(tǒng)技術(shù)深化階段,施工圖的設(shè)計(jì)單位仍然需要承擔(dān)技術(shù)審核的角色。
3.3設(shè)計(jì)方法的改變
與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法不同,綠色建筑的設(shè)計(jì)方法更加注重氣候、環(huán)境等因素的引導(dǎo)設(shè)計(jì)、定性設(shè)計(jì)方法的定量化、定量設(shè)計(jì)方法的可視化,同時(shí)更加注重集成技術(shù)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)氣候、環(huán)境等因素的引導(dǎo)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)建筑的建造在適應(yīng)氣候、環(huán)境等方面有很多的實(shí)踐并形成了一些值得我們借鑒的經(jīng)驗(yàn)。在當(dāng)今的建筑設(shè)計(jì)中,這些方法都或多或少地消失了。當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)中建筑師多數(shù)把利用或者抵御氣候的問題轉(zhuǎn)移給了設(shè)備工程師,氣候等因素所能體現(xiàn)的內(nèi)容只是一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施。綠色建筑則要求建筑師在設(shè)計(jì)建筑之前就應(yīng)該了解當(dāng)?shù)氐臍庀蟮乩硖卣?,從而指?dǎo)如何進(jìn)行體型、窗口設(shè)計(jì)等。如圖2,就是在建筑設(shè)計(jì)之前,充分了解當(dāng)?shù)乜梢岳米匀煌L(fēng)滿足室內(nèi)舒適性的月份,從而指導(dǎo)以何時(shí)的氣候條文作為邊界條件指導(dǎo)自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。(2)定性設(shè)計(jì)方法的定量化傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法對(duì)于某些技術(shù)的效果表達(dá)很難用定量方法量化,如自然通風(fēng)效果等。如圖3,通過結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的自然通風(fēng)性能設(shè)計(jì),可以定量表達(dá)房間開窗設(shè)計(jì)在自然通風(fēng)情況下小于0.3m/s區(qū)域的面積比,通過定量化的評(píng)價(jià)可以為開窗開門大小、位置提出改進(jìn)建議。(3)定量設(shè)計(jì)方法的可視化傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法對(duì)于某些技術(shù)的設(shè)計(jì)通常使用經(jīng)驗(yàn)公式或某些簡(jiǎn)化的圖表進(jìn)行計(jì)算,如自然采光、空調(diào)風(fēng)口的設(shè)計(jì)、噪聲、空調(diào)處理過程等。但這種定量設(shè)計(jì)方法缺乏可視性和形象化,對(duì)于計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證也只能通過經(jīng)驗(yàn)或者計(jì)算書的檢查來實(shí)現(xiàn),對(duì)于某些非專業(yè)的業(yè)主或者使用者就很難表達(dá)清楚。建筑性能設(shè)計(jì)方法就可以通過一些計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)將傳統(tǒng)的定量設(shè)計(jì)方法進(jìn)行可視化。如圖4為某大空間建筑的氣流組織分析圖,通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算初步確定了風(fēng)口布置方式(10個(gè)送風(fēng)口和5個(gè)排風(fēng)口,送風(fēng)口風(fēng)速3m/s,排風(fēng)口風(fēng)速為2m/s),可視化的結(jié)果表明送風(fēng)可達(dá)到池廳區(qū)域,排風(fēng)口的設(shè)計(jì)不會(huì)形成短路現(xiàn)象,且空氣流動(dòng)均勻性較好,大部分區(qū)域滿足小于0.2m/s、大于0.05m/s的要求。(4)集成技術(shù)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)自從2005年《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以來,我國(guó)就非常重視建筑節(jié)能的工作,可以說綠色建筑的核心也是建筑節(jié)能,在能源方面就體現(xiàn)了與綠色建筑相適應(yīng)的特點(diǎn),可以分析不同節(jié)能技術(shù)集成的綜合效果,可以展示建筑的能耗特征,促進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)措施的優(yōu)化。如圖5,該項(xiàng)目預(yù)測(cè)出建筑未來逐月以及主要用能設(shè)備的能源消耗情況,通過進(jìn)一步調(diào)整圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、遮陽(yáng)、照明節(jié)能以及高效制冷機(jī)等空調(diào)設(shè)備節(jié)能措施,從而將節(jié)能率從50%提高至60%。
3.4設(shè)計(jì)工具的變革
從綠色建筑工程的實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法的推進(jìn)還存在以下問題:1)二維制圖設(shè)計(jì)與三維仿真分析的交替建模的重復(fù)矛盾;2)多種性能化分析軟件之間的協(xié)調(diào)配合;3)專業(yè)化分析人員與專業(yè)化設(shè)計(jì)人員的協(xié)調(diào)發(fā)展。從發(fā)展來看,以BIM建筑信息化模型平臺(tái)集成眾多性能化分析技術(shù)的設(shè)計(jì)程式將是未來發(fā)展的趨勢(shì),如Autodesk的Revit就嘗試集成了Ecotect、IES等軟件,Sketchup就嘗試集成了EnergyPlus軟件;同時(shí)加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的性能化分析技術(shù)的培訓(xùn)和專業(yè)化分析隊(duì)伍的設(shè)計(jì)工程實(shí)踐也是促進(jìn)新設(shè)計(jì)方法發(fā)揮更大作用的措施(圖6)。
4案例分析—以建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)為例
以上海某交通建筑屋頂遮陽(yáng)設(shè)計(jì)為例,闡述綠色建筑設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程的特點(diǎn)。
4.1項(xiàng)目背景
屋頂天窗的設(shè)計(jì)基于提高室內(nèi)采光、降低能耗、提高室內(nèi)視野通透性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),基于以上原則之后,設(shè)計(jì)的天窗面積為屋頂面積的0.27,基于PKPM節(jié)能分析難以滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189—2005)的要求。基于以上情況,遮陽(yáng)設(shè)計(jì)必須介入。經(jīng)過多方討論,形成以下遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的原則:1)采用固定外遮陽(yáng)形式,而不采用內(nèi)遮陽(yáng)形式;2)以解決夏天阻擋太陽(yáng)輻射為主,冬季太陽(yáng)得熱為輔;3)可在玻璃上多加處理,解決部分遮陽(yáng)問題。
4.2遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的開始
由以上情況可知,此次遮陽(yáng)設(shè)計(jì)并不是一開始就介入,而是在項(xiàng)目調(diào)整階段中介入的,所以困難和限制更多。項(xiàng)目組專門成立了屋頂遮陽(yáng)專項(xiàng)組,專項(xiàng)組的成員包括項(xiàng)目經(jīng)理、建筑師、建筑物理工程師、建筑材料工程師以及遮陽(yáng)廠家。接下來的設(shè)計(jì)過程如下:(1)首先確定遮陽(yáng)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施:適當(dāng)減少天窗面積;提高玻璃遮陽(yáng)性能(建筑材料工程師(或玻璃廠家)提供);考慮大梁對(duì)天窗的遮陽(yáng)(考慮自身遮陽(yáng));設(shè)置固定百葉外遮陽(yáng)。(2)在以上基礎(chǔ)上,建筑師根據(jù)實(shí)際情況提出了以下兩種固定百葉外遮陽(yáng)方案:方案1:固定百葉,南北方向布置,三個(gè)百葉為一組,組間距為950mm,組內(nèi)百葉間距為425mm,百葉寬度450mm,百葉中心線距天窗距離為200mm(圖7,8)。方案2:固定百葉,東西方向布置,五個(gè)百葉為一組,組間距為950mm,組內(nèi)百葉間距為512mm,百葉寬度450mm,百葉中心線距天窗距離為200mm(圖9,10)。(3)由于該項(xiàng)目超出了查詢手冊(cè)的適用范圍,軟件模擬計(jì)算方法(EnergyPlus)進(jìn)行分析,此時(shí)建筑物理工程師介入,進(jìn)行分析。
4.3遮陽(yáng)模擬分析
4.3.1分析思路針對(duì)固定遮陽(yáng),計(jì)算夏季外遮陽(yáng)系數(shù)和冬季外遮陽(yáng)系數(shù),繼而得到夏季外遮陽(yáng)系數(shù)和冬季外遮陽(yáng)系數(shù)的比值(以下簡(jiǎn)稱夏冬比),從全年節(jié)能角度來講這個(gè)值越小越好,即夏季盡量遮擋陽(yáng)光,冬季盡量引入陽(yáng)光。
4.3.2方案1與方案2的比較兩種方案的比較結(jié)果見表1(其中材料的反射率等參數(shù)由建筑材料工程師或廠家提供)。由計(jì)算結(jié)果可知,方案1相對(duì)方案2優(yōu)勢(shì)明顯,方案2夏冬比的差別不大,方案1的夏冬比最低可以做到0.8以下。此外在方案1中還可以看出,百葉向南開比向北開更有優(yōu)勢(shì),故選擇方案1,并且把角度向南開作為后續(xù)分析的基礎(chǔ)。
4.3.3方案1中參數(shù)變化的影響分析在確定方案1后,需要就百葉寬度、百葉角度以及百葉中心線與天窗距離對(duì)遮陽(yáng)效果的影響進(jìn)行進(jìn)一步分析,然后確定它們的尺寸。(1)角度的確定由圖11可以看出,在百葉寬度和離窗距一定的情況下,百葉向南開,角度與水平面成30°時(shí)為最佳。(2)百葉寬度和百葉中心線與天窗距離的確定圖12是基于30°情況下,對(duì)于離窗距和百葉寬度的分析。由圖可知,百葉寬度為450mm時(shí)為最佳,離窗距對(duì)結(jié)果影響不大,距離200mm稍好于400mm。
4.3.4建筑師提出兩種布置方式并比較建筑物理工程師結(jié)合遮陽(yáng)、采光、視野、經(jīng)濟(jì)性綜合評(píng)價(jià)圖13中兩種方式優(yōu)缺點(diǎn),最終推薦后者。確定了固定外遮陽(yáng)百葉的開啟方向、尺寸、離窗距離以及布置形式之后,還需結(jié)構(gòu)工程師結(jié)合風(fēng)荷載及重量荷載對(duì)于遮陽(yáng)結(jié)構(gòu)提出要求或復(fù)核,并且電氣工程師還需提出控制、防雷以及變配電等方面的要求。
4.3.5建筑師要與廠家確定遮陽(yáng)產(chǎn)品的安裝預(yù)留空間、材料顏色等內(nèi)容該工程對(duì)于屋頂遮陽(yáng)系統(tǒng)進(jìn)行了性能化設(shè)計(jì)的嘗試,通過性能化的優(yōu)化設(shè)計(jì),使得屋頂遮陽(yáng)系統(tǒng)的百葉形式、開啟方向、角度和尺寸等參數(shù)從定性化設(shè)計(jì)向定量化設(shè)計(jì)進(jìn)行了轉(zhuǎn)變。設(shè)計(jì)流程中建筑物理專業(yè)的介入也為建筑遮陽(yáng)的方案對(duì)比和參數(shù)確定提供了重要的分析依據(jù)。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞:生態(tài)化;建設(shè);校園設(shè)計(jì)
一、生態(tài)設(shè)計(jì)思想概述
生態(tài)是指人與自然之間的關(guān)系。生態(tài)建筑應(yīng)處理好人、建筑與自然三者之間的關(guān)系,既要為人創(chuàng)造一個(gè)舒適小環(huán)境,同時(shí)又要保護(hù)好周圍的大環(huán)境(自然環(huán)境)。歐美國(guó)家上世紀(jì)60年代以前生態(tài)建筑設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)為對(duì)于氣候的關(guān)注,形成名為生物氣候地方主義的設(shè)計(jì)理論。60年代以后,隨著與生態(tài)建筑設(shè)計(jì)密切相關(guān)的深層次生態(tài)學(xué)、生物建筑運(yùn)動(dòng)、蓋婭運(yùn)動(dòng)的發(fā)展以及后來可持續(xù)思想的完善,生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的理論大大豐富。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)逐漸變化:從早期注重人體對(duì)氣候生物反應(yīng)的建筑設(shè)計(jì),發(fā)展為利用替代能源和適用技術(shù)設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì),并逐漸轉(zhuǎn)向?qū)で笕恕⒔ㄖ?、自然三者和諧統(tǒng)一的建筑設(shè)計(jì)理念。
1993年美國(guó)國(guó)家公園出版社出版的《可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則》例舉了生態(tài)建筑的主要設(shè)計(jì)原則;同年6月,國(guó)際建協(xié)在芝加哥舉行主題為“為了可持續(xù)未來的設(shè)計(jì)”的會(huì)議,正式采納了這些原則:a)重視對(duì)設(shè)計(jì)地段的地方性、地域性的理解,延續(xù)地方場(chǎng)所的文化脈絡(luò);b)增強(qiáng)適用技術(shù)的公眾意識(shí),結(jié)合建筑功能要求,采用簡(jiǎn)單合適的技術(shù);c)樹立建筑材料和能量循環(huán)使用的意識(shí),在最大范圍內(nèi)使用可再生的地方性建筑材料,爭(zhēng)取重新利用舊的建筑材料、構(gòu)件;d)針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,采用被動(dòng)式能源策略,盡量應(yīng)用可再生能源;e)完善建筑空間適用的靈活性,以便減小建筑體量,將建設(shè)所需要的資源降至最少;f)減少建造過程中對(duì)環(huán)境的損害,避免破壞環(huán)境、資源浪費(fèi)和建材浪費(fèi)。
二、高校校園建設(shè)走向生態(tài)化設(shè)計(jì)的必要性
高校校園建設(shè)走向生態(tài)化是校園本身發(fā)展的必然:a)和其他建筑門類一樣,高校建設(shè)本身面臨著資源消耗、廢物排放、環(huán)境破壞等諸多問題,生態(tài)化設(shè)計(jì)是人類發(fā)展的共同趨向;b)大學(xué)本身建設(shè)周期和發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年甚至數(shù)百年。在這樣長(zhǎng)的時(shí)段中大學(xué)的建設(shè)不可能一成不變,必然隨著社會(huì)發(fā)展和大學(xué)的自身需要不斷更新自己的面貌。從這一點(diǎn)上講,生態(tài)化設(shè)計(jì)對(duì)于校園保持統(tǒng)一完整的景觀和避免不必要的資源浪費(fèi)具有至關(guān)重要的意義;c)先進(jìn)的觀念和技術(shù)往往產(chǎn)生和發(fā)展于大學(xué)之中,大學(xué)有充足的技術(shù)儲(chǔ)備和先進(jìn)的設(shè)計(jì)觀念,大量的專業(yè)設(shè)計(jì)人才和先進(jìn)技術(shù),這使得大學(xué)較其他實(shí)體更加具有建設(shè)生態(tài)化環(huán)境的優(yōu)勢(shì);d)生態(tài)化設(shè)計(jì)事關(guān)人類自身的生存和發(fā)展。大學(xué)作為科學(xué)技術(shù)和文化傳承的旗手,其自身的建設(shè)一定要為社會(huì)做出表率,帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)生態(tài)觀念的革新。
三、生態(tài)化大學(xué)校園設(shè)計(jì)
近來在許多有關(guān)大學(xué)規(guī)劃的著述中,“生態(tài)大學(xué)”、“花園式大學(xué)”、“綠色校園”、“可持續(xù)發(fā)展的校園”等名詞成為非常時(shí)髦的字眼,這從一個(gè)側(cè)面反映了對(duì)于生態(tài)校園的關(guān)注。簡(jiǎn)單地說,“生態(tài)化大學(xué)”可理解成以生物氣候?qū)W和可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)思想為基本設(shè)計(jì)思想的大學(xué)校園,具體可從以下幾個(gè)方面理解:
首先,它必須是不破壞環(huán)境的校園。日本政府在《循環(huán)型社會(huì)基本法》中提出要盡可能地利用資源和能源,減少?gòu)U棄物的排放,以改變現(xiàn)代工業(yè)文明的“大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄”的價(jià)值觀,建立一個(gè)以“最佳生產(chǎn)、最佳消費(fèi)、最少?gòu)U棄”為特征的“循環(huán)型經(jīng)濟(jì)社會(huì)”。用著名建筑師巴克明斯特•富勒(R. Buckminster Fuller)的觀點(diǎn)來講叫作“少費(fèi)多用”,即校園建設(shè)順應(yīng)自然環(huán)境的特點(diǎn)。有水面的校園,充分利用現(xiàn)有的水體美化校園景觀;在地面起伏的山地環(huán)境,規(guī)劃的布局要適應(yīng)地形特點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)的組合;注意校園與城市的關(guān)系,努力使學(xué)校成為城市的景點(diǎn)而非城市發(fā)展的障礙……建筑布局注意主導(dǎo)風(fēng)向、采光度、通風(fēng)性、建筑密度和交通流線的合理設(shè)計(jì),其核心就是“設(shè)計(jì)結(jié)合自然”。我們經(jīng)常談?wù)摰纳鷳B(tài)大學(xué)主要體現(xiàn)在這個(gè)層次上。
其次,它必須是可持續(xù)發(fā)展的校園,即強(qiáng)調(diào)對(duì)未來的考慮。在建筑設(shè)計(jì)中盡可能利用可再生的材料與能源;減少資源和能源的消費(fèi);采用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法,盡可能減少建筑物的消費(fèi)剩余物和盡可能地實(shí)現(xiàn)廢棄物的回收利用。在規(guī)劃上考慮校園長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需求,交通組織及功能分區(qū)考慮將來擴(kuò)建的可延續(xù)性,努力使校園建設(shè)過程中始終保持統(tǒng)一的校園風(fēng)貌。
關(guān)鍵詞:綠色學(xué)校建筑;設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì)
引 言:在進(jìn)行綠色學(xué)校建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、資源利用率和自然規(guī)律,最后使該建筑的采光、保溫、通風(fēng)等環(huán)境逐漸得到完善,建筑的耗能也大量減少。
1 綠色學(xué)校建筑的概念
根據(jù)綠色建筑的概念,綠色學(xué)校建筑可定義為具有健康、舒適、節(jié)能、環(huán)保特性的校地、校舍、校園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地及其附屬設(shè)施。健康、舒適, 就是要求學(xué)校建筑要為學(xué)生提供一個(gè)良好的室內(nèi)、室外學(xué)習(xí)和活動(dòng)環(huán)境, 保證學(xué)生的健康和高效地學(xué)習(xí); 同時(shí), 學(xué)校不僅是人才的“生產(chǎn)者”,也是能源的“消費(fèi)者”, 是環(huán)境問題的“制造者”, 節(jié)能、環(huán)保就是要求學(xué)校建筑要盡可能少的消費(fèi)資源, 制造最少的廢棄物, 降低周圍環(huán)境的負(fù)荷。
2 學(xué)校建筑發(fā)展趨勢(shì)
學(xué)校自產(chǎn)生以來就形成了以“班級(jí)教室”為中心的傳統(tǒng)模式,該模式的不足在于學(xué)生的立體交往太少;而現(xiàn)代教育注重交往、開放、互動(dòng),強(qiáng)調(diào)個(gè)性化等方面的發(fā)展。學(xué)校設(shè)施不僅提供在校生學(xué)習(xí),還應(yīng)承擔(dān)非在校生(電大、夜大、職大生等)接受業(yè)余教育的職責(zé)。同時(shí)校區(qū)應(yīng)盡可能多置綠地, 并適當(dāng)預(yù)留可發(fā)展的用地。校區(qū)內(nèi)的公共設(shè)施(體育館、圖書館、科學(xué)樓等)應(yīng)與校區(qū)外的設(shè)施互補(bǔ),保證校區(qū)的開放性及自由度。此外,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)學(xué)校建筑時(shí)需要把握的方面有:
2.1 對(duì)特定地域、特定人文歷史背景下的學(xué)校設(shè)計(jì), 應(yīng)表現(xiàn)其建筑或場(chǎng)地所擁有的品質(zhì)和特別的精神;
2.2 建筑要體現(xiàn)設(shè)計(jì)師對(duì)建筑、社會(huì)、歷史的個(gè)性化理念;
2.3 建筑本身應(yīng)該是對(duì)民族文化、地域文化的詮釋。
3 綠色學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)分析與探討
3.1 綠色學(xué)校建筑的選址設(shè)計(jì)
建筑強(qiáng)調(diào)“天人合一”和“因地制宜”的生態(tài)思想,所以在綠色學(xué)校建筑的設(shè)計(jì)中應(yīng)該要兼顧節(jié)能和節(jié)地兩個(gè)方面。選址好的建筑地址,根據(jù)地形地貌的狀況來設(shè)計(jì)綠色學(xué)校建筑,可以使用自然采光和通風(fēng),影響其內(nèi)外環(huán)境并節(jié)約大量的空調(diào)耗能。因?yàn)槎炖淇諝鈺?huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生“霜凍”的影響,所以綠色學(xué)校建筑不應(yīng)該被放在洼地、山谷之地,這樣會(huì)使其用于采暖的耗能提高。要實(shí)現(xiàn)提高建筑節(jié)能和采暖效率的水平,必須把綠色學(xué)校建筑置于避風(fēng)、向陽(yáng)之地。
另外,要注意的是選擇綠色學(xué)校建筑用地時(shí),要遵循生態(tài)環(huán)保的理念,保護(hù)周圍已有的生態(tài)環(huán)境,避免對(duì)原有的自然條件和設(shè)施產(chǎn)生不利的影響。綠色學(xué)校建筑的基本原則中包括不能對(duì)建筑周邊環(huán)境有破壞作用。同時(shí)我們可以通過提高建設(shè)用地的利用率,將邊角地變?yōu)榭捎玫慕ㄖ玫兀蛘唛_發(fā)地下空間,確定合理的校園容積率,有利于達(dá)到節(jié)地的目標(biāo)。
3.2 綠色學(xué)校建筑的布局設(shè)計(jì)
科學(xué)合理的校園建筑布局設(shè)計(jì),不僅可以方便師生開展正常的教育教學(xué)活動(dòng),更是綠色建筑的良好體現(xiàn)。明確合理的出入口、實(shí)行人車風(fēng)流,劃分相對(duì)獨(dú)立而又緊密聯(lián)系的教學(xué)區(qū)、運(yùn)動(dòng)區(qū)、生活區(qū),都是有效提高土地利用率的途徑。
做好建筑的良好朝向,主要建筑以南北向布置為主,爭(zhēng)取做到最佳的采光及景觀,合理設(shè)置建筑間距,在減少教學(xué)樓間的聲音干擾的同時(shí),保證主要用房能夠得到足夠的日照,符合的日照標(biāo)準(zhǔn)要求,減少彼此間的遮擋。對(duì)于臨水或者依山而建的校園,更要利用好有利的地形,深入分析布局利弊,做好景觀、節(jié)能的有機(jī)結(jié)合。
3.3 綠色學(xué)校建筑的單體設(shè)計(jì)
隨著建筑單體節(jié)能技術(shù)措施的不斷提高,新型的保溫墻體材料、中空隔熱玻璃、屋面保溫材料、節(jié)能變頻空調(diào)等技術(shù)日漸成熟,但我們不能忽略了更廉價(jià)環(huán)保的技術(shù)手段―自然通風(fēng)和有效遮陽(yáng)。
(1) 提高自然通風(fēng)效率
使用自然通風(fēng)不僅僅能夠減少空調(diào)的耗能,能夠在不耗費(fèi)資源的條件下使室溫降低,而且還可以讓學(xué)生生活在新鮮的自然空氣中,對(duì)身心健康有很大的幫助。我們?cè)谠O(shè)計(jì)通風(fēng)裝置時(shí)要考慮到在夏季主導(dǎo)風(fēng)方向上應(yīng)該使用開放式設(shè)計(jì),在冬季主導(dǎo)風(fēng)方向采取封閉式設(shè)計(jì)。控制好窗墻比以及外窗開窗率,在南向盡量擴(kuò)大外窗可開啟面積,為過渡季節(jié)組織室內(nèi)自然通風(fēng)創(chuàng)造有利條件。在條件允許的房間,盡量采用兩側(cè)對(duì)開窗,形成良好的穿堂風(fēng),有利于夏季降溫,降低空調(diào)能耗。為了達(dá)到獲得良好通風(fēng)條件的目的,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)氣流的慣性原理,在相鄰的墻面將進(jìn)、出口的位置錯(cuò)開分布。
(2) 提供有效遮陽(yáng)效果
對(duì)于我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)來說,夏季東、西墻面的溫度能夠高達(dá)40℃,從而可以直接影響到室內(nèi)的溫度。對(duì)綠色學(xué)校建筑的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)能夠起到很好的隔熱作用,可以考慮陽(yáng)臺(tái)、遮陽(yáng)百葉、垂直綠化等手法來進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合計(jì)算夏天遮陽(yáng)和冬天日照的不同要求來進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),使其在高溫天氣阻擋熱量的進(jìn)入,在低溫天氣讓人享受足夠的陽(yáng)光。
3.4 綠色學(xué)校建筑的綠化設(shè)計(jì)
綠色學(xué)校居住建筑的附近如果有大量的水面和綠化,能夠?qū)χ車臍夂蜻M(jìn)行改善。但是不同的建筑材料對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率是有差異的。通過實(shí)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)在夏天,草地表面的平均溫度相對(duì)于混凝土地面大概低了4.4℃,相比瀝青地面更是低了7℃左右。綠化的作用是對(duì)建筑周圍夏季進(jìn)行增加濕度、降溫等。相關(guān)理論證明,每增加10%的綠化覆蓋率,就可以使溫度下降高達(dá)2.6℃;當(dāng)覆蓋率高達(dá)50%,溫度會(huì)下降大約13%,這正好可以解除熱島效應(yīng)。
(1) 建筑周邊的綠化設(shè)計(jì)
在我國(guó)夏季氣候十分炎熱,為了讓從建筑外地面上反射過來的熱能量減少,我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇對(duì)太陽(yáng)輻射反射率低的用材。通常,可以在建筑外種植草坪和灌木以形成降溫效應(yīng),從而使反射到室內(nèi)的熱量下降。具體來說,就是通過植被進(jìn)行的呼吸機(jī)制帶走相應(yīng)的熱能,進(jìn)而讓建筑物周圍的空氣溫度明顯下降。
(2) 建筑屋面的綠化設(shè)計(jì)
植物可以通過蒸騰作用和光合作用來維持生命,可以改變熱能量的垂直分布方向。對(duì)屋面的綠化能夠改變建筑屋面能量的平衡關(guān)系。進(jìn)行屋面綠化的作用不僅僅是增加了城市的植物覆蓋率,而且能夠起到很好的蓄水效果,使得2/3的雨水能被植被吸收,從而進(jìn)一步促進(jìn)植被的生長(zhǎng)和城市空氣、溫度的調(diào)節(jié)。通過相關(guān)的實(shí)測(cè),發(fā)現(xiàn)屋面綠化能夠凈化空氣、改善城市的空氣質(zhì)量,并且可以充分的利用太陽(yáng)的輻射作用。
(3) 建筑墻面的綠化設(shè)計(jì)
從美觀的角度來說,墻面綠化可以美化環(huán)境,營(yíng)造一個(gè)自然、健康的生活條件;從節(jié)能的角度看,可以使起到很好的降溫蓄熱作用;從防止污染來說,能夠減少城市的粉塵污染,有效的緩解熱島效應(yīng)。墻面的顏色和朝向?qū)ζ錅囟鹊母叩陀兄匾绊?。朝南、西的深色墻面,夏季最高可以高達(dá)60℃,冬季外墻溫度低達(dá)-10℃。對(duì)墻面進(jìn)行綠化設(shè)計(jì),能夠有效吸收和反射太陽(yáng)輻射,起到降溫遮陽(yáng)的效果,避免墻面承受巨大的溫度差異。
4 結(jié)束語
總之,綠色節(jié)能設(shè)計(jì)作為比較容易實(shí)現(xiàn)的生態(tài)手段,具有投資少和節(jié)能效應(yīng)持久的優(yōu)點(diǎn),而且一般的學(xué)校建筑都可以采用,特別是節(jié)能手段與建筑美觀和功能使用結(jié)合在一起,會(huì)更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能型社會(huì)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]黃公炳. 試談夏熱冬冷地區(qū)住宅的通風(fēng)與遮陽(yáng)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].建筑.2009(13).
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