論大型交通建筑生態化設計策略

時間：2024-05-26 11:45:16 理工學我要投稿

論大型交通建筑生態化設計策略

　　環境和建筑組成一個不可分割的有機系統,建筑物在這個系統內運營。如何試論大型交通建筑生態化設計策略?

　　摘要:本文通過歸納和總結生態化策略在交通建筑中的應用,探討如何充分發揮大型交通建筑在城市發展中的推進作用,進而分析實現建筑與環境有機結合、協調發展的方法。

　　關鍵詞:交通建筑;生態化策略;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

　　在國民經濟高速發展的同時,建筑行業能耗居高不下的弊端日益顯現。我國大量民用建筑已經取得了50%的節能效果,而大型交通建筑的生態化設計才處于起步階段。如何響應節能減排國策,實現可持續發展,維持經濟高速增長,大型交通建筑建筑生態化已成為了能源工作開源節流的首要措施之一。

　　1概述

　　1.1基本概念

　　“生態”一詞源于希臘文Oikos,原意 “住所”,后來衍生成生態學(Ecology)。到20世紀60年代建筑師保羅·索勒瑞首先將生態學與建筑學結合為生態建筑學,其內涵在不斷擴展和延伸。

　　整體性是生態思想的基本原則。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,生態化策略是可持續發展觀在建筑行業的體現。在生態建筑的倡導下,建筑業的發展從過去的以改變自然為手段逐步轉變成與自然和諧發展、保持生態平衡的模式。這標志著人與自然的關系進入了現代生態文明階段。生態化設計是一個整體模式,通過協調各因素以求達到目標之間的平衡。本身具有層次性,從總體規劃到細部設計,從低層次目標到高層次,隨著設計的深入,各個環節逐步有機結合。

　　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,建設用地面積約11.66hm2。位于鄭東新區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構及聚氨酯保溫復合鋁板外殼為主的可循環材料,建造起來簡單快捷,多數材料及結構可以預制,使施工周期縮短的同時也降低了工地的污染。本投標方案經專家評審獲得第一名。

　　2生態化策略

　　2.1生態化形式

　　2.1.1順應氣候,優化形態

　　環境和建筑組成一個不可分割的有機系統,建筑物在這個系統內運營。我們在設計階段對于環境問題的討論是不可回避的,如何合理地利用環境,順應氣候,實現節能環保,是我們設計的出發點之一。

　　鄭州處于我國中部,鄭州地區屬暖溫帶季風氣候,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的陰影之下;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定的特點。實驗結果表明,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

　　地域性主要體現在建筑與當地社會人文的聯系,地域文化的塑造對于建筑物個性的形成起著至關重要的作用。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計非常重要。由于已經在建的鄭州新站規模龐大,氣勢宏偉,造型非常陽剛,所以設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柔結合,寓意鄭州經濟和交通發展剛柔并進。

　　2.2生態化內容

　　2.2.1可循環材料

　　傳統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。通過對圍護結構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,是公認的最佳環保型隔熱保溫材料。其輕質高強材料特性,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構上更加合理,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。傳統交通建筑為了獲得勻質舒適空間片面強調陽光,自然風和溫度的不利影響,依賴人工照明和空調等技術手段來營造室內空間,但是這并不符合人體生理健康需求�？茖W研究表面,室內氣候適度的動態變化能夠減輕人的生理和心理壓力,增加環境舒適度。另一方面,減少對技術手段的依賴,是節約能源,降低能耗的有效途徑。

　　本項目主體站房除設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,在屋頂適當位置設有采光區,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花園植物吸收充分的陽光。同時,天窗下面設置半透明膜內遮陽,來折射、散射太陽光,達到良好的照明條件。在經費允許的情況下,設計師建議在頂部采光區安裝透明太陽能發電板(PHOTOVOLTAIQUE),通過這一有效的高科技手段來把無污染的光能轉換成電能,這項技術在歐洲已經得到廣泛應用,在發電的同時也給室內創造出舒適的陰影。

　　2.2.3良好的室內空氣質量

　　人們對生活質量要求的提高,也越來越認識到室內空氣品質的重要性。由于合成材料廣泛應用造成了空氣質量的下降,而且節能保溫要求建筑物自身的氣密性,使得進一步限制了室內外空氣的流通�？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計傾角來引導風向,并在合適的高度開啟側窗對氣流引導,使其在室內緩和通過。屋頂的天窗和下沉中庭空間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,達到室內外空氣交換的目的。

　　2.2.4綠色宜人的視覺環境

　　在主體站房中部區域設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境舒適度。同時自然通風技術和地源熱泵(土壤換熱器)也在設計中得到充分應用,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結語

　　面對全球生態危機的現狀,集約設計的生態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計方案中生態手段應用的分析,可以看出生態化交通建筑的特征,即立足于當地的自然環境特點和社會地域情結,因地制宜,科學、高效、合理地加以優化整合,達到系統集約、經濟高效、突出地域化、體現人性化的目的。

　　參考文獻:

　　[1]清華大學建筑學院.清華大學建筑設計研究院編著.建筑設計的生態策略.北京:中國計劃出版社,2001.

　　[2]西安建筑科技大學綠色建筑研究中心.綠色建筑.北京:中國計劃出版社,1999.

　　[3]林憲德.綠色建筑:生態·節能·減廢·健康.北京:中國建筑工業出版社,2007.

　　[4]馬鐵丁.環境心理學與心理環境學.北京:國防工業出版社,1996.

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