探析大空间公共建筑生态化设计

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:李必钦
[导读] 摘要:随着地球资源的不断减少,生态理念日益深入人心,大空间公共建筑生态化设计也顺应潮流,受到了普遍欢迎。
        广东省重工建筑设计院有限公司  广东省广州市  510700
        摘要:随着地球资源的不断减少,生态理念日益深入人心,大空间公共建筑生态化设计也顺应潮流,受到了普遍欢迎。与国外相比,我国的大空间公共建筑生态化设计起步较晚,技术不成熟。本文对大空间公共建筑生态化设计的原则和思路进行了讨论,试图探索大空间公共建筑生态化设计的发展方向。
        关键词:公共建筑;生态化;设计
        引言:大空间公共建筑,是一种为大量参与者提供公共活动场所,室内空间较大的建筑类型。所谓“大空间”是一个动态的、开放的、相对的概念,并不能用精确的数字予以衡量。大空间公共建筑不局限于特定类型的建筑,也不以结构的跨度作为限制,它既可以是单一而巨大的空间,如体育场、展览馆,也可以是复杂建筑的一部分,如文化中心或者商业综合体里自成体系的各个功能区域。
        1.公共建筑设计理念概述
        建筑设计是建筑行业的关键环节,在城市建设中具有重要的作用。公共建筑在很大程度上关系到城市整体面貌,从一个城市的公共建筑建设情况能够管窥城市发展现象以及基本经济水平。公共建筑设计理念是城市发展重要方向,也是实现建设绿洲城市的重要目标。从我国局部地区建筑风格来看,在住宅区域、办公区域以及经济开发区中,往往存在标志性建筑,由于不同区域中生活着不同生活质量、不同活动种类的群众,在公共建筑设计中必须考虑人流特征,以便于形成商、住共同发展的局面,推动经济发展,贯彻落实以人为本理念,促进城市健康发展。公共建筑设计理念讲究“预留”,目的在于为后期绿色生态建设做好准备工作。无论大型建筑工程还是小型建筑工程,在建设初期,需要能够为后期建设综合考虑,根据建筑风格建造建筑发展空间,确保能够预留足够的空间用以绿化建设方面。
        2.大空间公共建筑生态化设计原则
        2.1经济高效原则
        随着时代的发展,建筑物作为一种社会公共物品的属性日益凸显。由于全球性的环境污染和能源危机使得人类不断追求持续高效的可持续发展之路。作为大空间的公共建筑尤其如此,由于公共建筑体积太大,我们不得不考虑它的消耗量。我们追求的是用最少的资源换取最高的经济效益,尽量与当地的生态达成平衡,提高自然的利用率。主要措施包括节约用水、用地,节约建筑材料,节约能源等。如果我们追求经济高效的原则,就能发现大自然给予我们资源的就很多,比如自然通风,天然采光,如此就可以减少不必要的人工通风和人工照明。经济高效的原则就是追求资源的重复和循环利用,用最少的资源消耗来获取最大的使用价值。
        2.2舒适健康原则
        目前,人们对健康的关注度越来越高,任何物品都被要求健康无污染。什么是健康的建筑设计?这里既指建筑物本身安全、质量高,能保证人们的生命安全,同时要有绿色装修,不会对人们的生理和心理造成污染,最后建筑必须是赏心悦目的,能使人产生美的享受,而且可以促进人们身心的全面发展。大空间的公共建筑必须符合舒适健康的原则。
        2.3整体集约的原则
        大空间公共建筑的生态设计是和当地的自然形态联系到一起的,我们可以把它看作是自然生态的一部分,因此在设计上就要有辩证的联系原则,不能孤立地看待建筑,而是因地制宜,使其完美地符合当地的自然环境,与环境融为一体。此时的地域生态因素也是设计师的灵感源泉,务必结合当地的气候和地形地貌,充分利用当地的建筑材料,同时建筑风格要符合当地的文化风俗,设计独一无二的特色建筑。
        2.4地域性原则
        所谓的地域性原则是指建筑的设计要根据当地的地形地貌、气候、环境等因素来综合考虑。大空间公共建筑是和传统的大空间建筑迥然不同的,它本身就具备灵活自热化的特点。所以在大空间公共建筑的生态化设计上要结合地域性原则,不仅是形式上与自然环境相适应而且在建造过程中的各个方面都要充分利用当地材料,因地制宜。例如,当地的建筑材料,当地的自然资源,不限于太阳能,风能和地热能等。


        3.大空间公共建筑生态化设计思路
        3.1形式设计
        3.1.1整体设计
        在大空间公共建筑的设计过程中,设计人员需要根据现场情况、基地特点,选择建筑材料、施工技术等,具体有两种形式:第一,对地下空间进行充分利用;第二,对建筑体量的一部分进行下沉处理。对地下空间的充分利用,能够巧妙地避免其对地面环境造成影响,有利于对地表水、地面植被等的保护。在设计过程中,设计师根据施工现场地形地貌,结合城市整体规划要求,对如何更好地利用地下空间进行分析。通过利用地下空间,能够创造出更好的建筑室内环境,利用合理的设计,减少施工土方量,也能在一定程度上增加建筑绝缘性能。世界上很多著名的公共建筑都能够体现对地下空间的利用,包括大阪中央体育馆等,由于建筑位于地下部分较多,其建筑室内温度在夏季受到外界环境影响较小,还能利用自然通风,保证了地下空间保温能力,发挥节能降耗作用,真正实现了环境与生态的协调。正如日本大阪中央体育馆,其主馆与副馆各设置了一个天窗,能够利用自然通风与采光,减少环境负荷,也符合生态学的相关要求。
        3.1.2体形设计
        在大空间公共建筑设计中,体形设计十分关键,其关系到建筑最直接的形象。体形设计必须结合建筑内部功能、基础条件、环境关系、使用者需求等具体设计,建筑外形必须符合思维逻辑、感官逻辑,确保建筑外形自然恰当、大方舒适。大空间公共建筑规模大,通过合理的体形设计,能够实现节能降耗,满足生态设计要求。体形系数是衡量建筑规模的重要数值,其表示建筑物及室外接触表面积与建筑所包围体积的比值。体形系数越小,则建筑热损失就越小,结构散热面积也就越小,对应能耗就会减少,提升建筑整体的节能效果。因此,根据空间几何形式关系,在保证建筑体积一致的基础上,球体应该是表面体积最小的结构,所以一般大空间公共建筑屋顶以曲面形式为主,尤其是通过拓扑学思维,采用墙面、屋面围护结构融合模式。但在建筑体形设计中不能过于苛求,否则会影响设计师的创造性。
        3.2内容设计
        3.2.1建筑材料选择
        为了保证大空间公共建筑环境的健康性,需要采用无害建筑材料,建筑材料选择尤为关键,保证建筑材料具有无辐射污染、发射率低、热稳定性强、挥发性低等特点。在选择有机化合物建筑装饰材料的过程中,不仅需要确保材料的卫生安全性,同时施工设备必须满足环保要求。冰箱、空调中的冷冻剂含有氯氟烃材料,对大气臭氧层具有分解作用,会使紫外线增强,对人体健康造成危害。所以,在大空间公共建筑设计中,应该尽可能地减少空调使用时间,采用不含有害物质的室内保温材料。
        3.2.2室内环境设计
        室内环境也是大空间公共建筑设计中的关键,为了能够营造更加自然、舒适的室内环境,必须进行光环境、声环境、风环境以及热环境建设。其中,在大空间公共建筑室内声学环境设计过程中,考虑到声场混响时间与吸声量、建筑体积等因素有关系,必须合理利用建筑形体,优化整体声学设计。在光环境设计当中,应该充分利用太阳光,减少电设备光,降低能耗。自然光还具有一定的热效应和消毒功效,能够让人精神愉悦,有助于人身体健康。在公共建筑通风设计中,大空间建筑通风路径较长,流动阻力相对较大,如果依靠自然风压、热压,则无法保证建筑室内通风效果,也会导致室内存在噪声污染、空气污染等。通过空气流通通道设计,采用生态手段进行空气净化,以满足室内通风条件。
        结束语:
        大空间公共建筑的生态化设计要运用系统思维,遵循相应的原则,原则具有相对恒定性,策略具有相对灵活性,文中简要对生态化设计作了分析,在设计时要考虑形式和内容要结合生态,大空间公共建筑设计是整体的系统的设计,要从整体综合考虑,发挥整体最大性能。
        参考文献:
        [1]高琪.关于生态建筑中的中庭空间设计探讨[J].明日风尚,2018.
        [2]吴伟东,李昕阳,何泉.生态优化视角下的零能耗居住建筑优化设计初探[J].城市建筑,2019.
        [3]陶鹰.公共建筑的环保节能设计方法探讨[J].中国设备工程,2018.
 
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