时间:2023-04-06 18:52:51
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇建筑设计论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
《中国大百科全书》给城市设计(Urbandesign)下的定义是:“城市设计是对城市形体环境所进行的设计。一般指在城市总体规划指导下,为近期开发地段的建设项目进行的详细规划和具体设计。城市设计的任务是为人们各种活动创造出有一定空间形式的物质环境,内容包括各种建筑、市政设施、园林绿化等方面,必须综合体现社会、经济、城市功能、审美等各方面的要求,因此也称为综合环境设计。”城市设计是介于城市规划与建筑设计之间的一种设计。相对于城市规划的抽象性和数据化,城市设计更具有具体性和图形化,但是它又不等同于具体的建筑设计,它的研究范畴仅局限于城市形体环境的层面。城市设计的目的在于提高城市的环境质量、城市景观和城市整体形象的艺术水平,创造和谐宜人的生活与工作环境。
1.2城市设计的具体内容
城市设计具体内容主要包括:城市总体空间设计;城市典型要素空间设计(中心广场,商业街道,居住区,滨水区等);旧城保护与更新空间设计;城市交通设计;城市环境保护设计;城市生态防护圈设计;城市景观设计;城市地下空间设计;城市环境设施与建筑小品设计等。
2现代城市设计的基本特征
1)创作性是城市设计的重要特征。城市设计要实现具体的三维形态框架的建构,它必然是一个创作过程的产物。城市设计的创作过程是设计者逻辑思维、形象思维与创作灵感交织,而形象思维则是城市设计的主要思维。城市设计的创作需要有城市设计的基本技巧,精通城市职能、形体及三维空间关系的处理。2)强调以人为本。即以具体的活生生的人为根本出发点,满足人的需求,以人的心理与生理行为为依据,关注城市空间设计的场所感、归属感,追求舒适和有人情味的空间环境。3)以城市意象为依据。城市设计中强调对城市历史、地理、文化背景进行分析,对其提供有生命力的城市机理延续;要求分析城市的地形、地貌与周围环境的关系,城市地理位置的优劣势,与周围交通系统的联系。城市意象空间正是人对以上各类客观因素的综合反映。4)综合应用多学科知识。城市设计与城市规划、建筑学、风景建
筑学密切关联,而且还涉及社会学、经济学、生态学、环境心理学、法学和城市管理学等学科。城市设计是这些相关学科在城市物质环境设置、使用和体验这一结合点上的综合体现。借助多学科知识,城市设计追求空间形式上的统一与完美,综合效益上的最佳与优化,社会生活上的和谐与协调。5)时间和空间的统一。只有空间而没有时间的环境是没有活力的。现代城市设计在使环境美达到具体化与视觉化的设计中,除了使用传统的三维环境视觉理论外,还在大范围内把人的时间运动与空间环境视为统一系统,将时间和空间概念从建筑范畴运用到城市环境设计中。
3城市设计的原则
1)表现的原则。即城市设计要反映城市的本质和内涵,要强化城市区别其他城市的地方特色,要形成有个性特色的城市空间结构和城市景观,使它们成为城市的典型识别标记。2)相互协调的原则。即城市和自然之间、城市各部分之间、城市建筑群之间要相互协调。另外,要协调生态、社会、经济效益的关系,保证生态效益的充分发挥;协调保护与建设、景观与生态、投入与产出的多重关系。3)有机秩序的原则。这是“宇宙结构的真正原则”,生物是这样,城市也是这样。城市设计要为城市社区建立一种有机的秩序,包括物质秩序和社会秩序;城市设计必须在城市规划指导下进行设计,要严格执行城市规划法规。
4城市设计与城市规划的区别和联系
4.1城市设计与城市规划的区别
1)追求效益不同。城市设计主要追求环境效益。城市规划追求经济效益、社会效益、环境效益三者的平衡发展。
2)出发点和关注点不同。城市设计强调以人的需求为出发点,以人的生理和心理行为为依据,关注具体的城市生活与工作环境。而城市规划是以物质环境为出发点,作为城市建设管理的依据而制定的硬性控制指标,关注是城市整体的协调发展,它较少涉及与人的感性和活动相关的环境场所问题。可以说关注人还是关注物是城市设计与城市规划的分水岭。
3)形态维度不同。城市设计是城市三维空间的环境设计(如建筑群体空间布局、开放空间和环境设计、建筑小品空间布置和设计等)。而城市规划是城市二维空间的总体安排(如用地规划、道路两侧平面安排等)。因此二者表现出不同的形态维度。
4)工作属性不同。城市设计工作属性属于艺术创作,强调环境人文因素,容纳历史积淀,铺垫地区文化,表现时代精神,并结合人的感知经验建立起具有整体结构性特征、易于识别的城市意象和氛围(如城市意象、室外空间、街墙界面、整体材质色彩等)。而城市规划工作属于技术经济规划,以城市建设法规为指导,注重各类技术经济因素(例如交通容量、功能分区、用地开发强度、建筑高度、密度、容积率等数据)。
5)工作成果不同。城市设计工作成果图文并茂,图纸、文本、导则在其中起重要作用,且具有一定的实施操作弹性,并附有具有三维直观效果的表现图纸。城市规划工作成果偏重文字性的法律条款、政策、方案,图纸是次要的。
6)参与人员不同。城市设计主要由建筑师和城市设计专家承担。城市规划是各种专家(如经济学家、社会学家、规划学家、地理学家等)共同合作的结果。
4.2城市设计与城市规划的联系
城市设计与城市规划紧密结合、密不可分。城市设计的三维空间景观的塑造与城市规划的平面布局是一种互为条件、相互制约的关系。城市规划在涉及城市的用地布局、路网结构、市政设施等诸方面的同时,必然包含了对城市空间特征塑造的思考,没有“纯二维”的规划,而且规划的思想观念和意图也必须最终反映在城市三维空间中才能得以实现。
城市设计和城市规划所要研究的对象都是人们所处的城市,只是侧重点有所不同,它们都以创造一种良好的、有序的生产、生活环境为目的,都要综合协调各项城市功能,安排城市各项用地,组织好交通和安排好各类工程设施,都要研究城市的社会发展,考虑城市的历史文脉等。可见,它们之间交叉、重叠的领域涵盖了城市建设系统各个方面,两者统一于一个完整的规划过程之中。规划的平面布局图,也是城市设计进行城市三维空间环境塑造的基础依据和前提。另一方面,对城市空间的塑造与安排,又可反馈回来对平面布局进行完善、补充和调整,从而使两者都趋于更加合理化。
5城市设计与建筑设计区别和联系
城市设计与建筑设计的关系是整体环境与个体形象的关系。两者在设计的规模、尺度和层次上是不同的。城市设计主要解决的是城市的面和线问题,它属于城市整体环境设计。建筑设计主要解决的是城市的点的问题(单体、群体建筑在城市都是一个点),它属于城市个体元素设计。建筑设计虽然也要考虑环境效果,但一个良好的城市形态环境更多地取决于城市设计的效果而不是建筑设计的效果。城市设计以多重委托人和整个城市人民作为服务对象,更多反映公众利益和意志。建筑设计一般以单个委托人作为服务对象(大型公共建筑除外),主要取决设计者本人和委托人的目标价值取向。
美国城市规划师伊·沙里宁曾经说过:“通常做设计是要将一栋房子置于周围的环境中;将周围的环境置于一个城市规划中。建筑师在设计单体或群体建筑时,必须考虑建筑的大环境和开发地盘红线内的小环境问题。”这段话清楚地说明建筑设计与城市设计、城市规划的有机联系。这种有机联系体现了城市空间形态(城市设计解决的问题)和建筑空间形态(建筑设计解决的问题)的连续性。
摘要:介绍了城市设计的涵义、内容、特征以及原则与要求,分析了城市设计与城市规划、建筑设计的区别与联系,对城市的具体设计具有重要意义,从而提高城市的环境质量。
关键词:城市设计,城市规划,建筑设计
在建筑设计中,要求设计者将自然环境因素充分考虑到其中。只有人和自然能够和谐相处,人类社会才能在和谐中发展。随着自然环境的不断恶化,可持续发展战略收到了人们的普遍重视。任何一项工作都要考虑到自然环境的重要性,要尊重自然,善待自然。生态建筑设计需要遵守的基本原则就是要和自然和谐相处,作为大自然的朋友,建筑工程不能对自然产生破坏。
2、充分利用自然资源,实现自然同建筑的完美结合
设计师在进行建筑设计的过程中,要对有限的自然资源进行充分的利用。这种充分的利用并不是说去对自然资源进行一味的索取。指的是在具体的建筑工程的设计中,要对建筑场地内的空间资源等因素进行有效利用,可以将其作为建筑的一个部分。在建筑工程施工之前,要进行一定的规划和设计,在此过程中就要对地上资源和地下资源都有所考虑,将自然合理地融入到建筑设计中。同时设计师要对建筑的节能减排功能做到一定的认识,以便在施工中有所注意,这样才能有效地做到建筑和自然地完美结合。
3、认真考虑相应生态环境地域特点
建筑工程必将对一定的土地资源进行一定的利用,同时也要充分考虑到施工现场以及周围的自然景观和人为景观。要对当地的气候条件和资源等因素进行有效的掌握,对其能源分布和文化特点进行调查。在具体的工程施工的过程中,不能对这些因素产生破坏,才能在总体上实现建筑和环境的完美统一。
二、生态建筑设计理论应用于建筑设计
1、通过科技手段解决生态问题
在建筑的施工过程中要通过一定的手段,找出影响生态平衡发展的主要因素,并且采取一定的措施加以解决。在通常情况下,一些先进的技术会被广泛的应用。一般来说,对于建筑材料技术和物理技术方面来说,可以将自然界的风能和太阳能等无污染的能源资源进行有效地转化,成为人们常用的资源。同时还要将新能源和施工技术和施工手段等方面进行有机的结合。这样才能有效地提高资源的利用率,达到生态建筑理论的要求目标。
2、进行因地制宜的建筑设计
2当前绿色建筑设计流程中存在的问题
当前绿色建筑的设计大多数是依据《绿标》设定建筑的绿色建筑认证目标后,由绿色建筑咨询顾问制定绿色建筑设计方案,指导项目设计团队完成设计。在目前这种绿色建筑设计流程中,尚存在一些问题,阻碍了绿色建筑技术与建筑的自然融合。现对几类典型问题进行分析,以便设计人员和相关咨询人员对绿色建筑设计流程有更加清晰的认识。
2.1绿色建筑设计指导滞后
一些建设者(甲方)对绿色建筑理念缺乏深入了解,等到了施工图阶段才会考虑聘请绿色建筑咨询工程师,制定绿色建筑技术方案,对设计方案的修改也只能是以“打补丁”的形式出现,不能从根本上解决技术与建筑的冲突,并且也会增加不必要的成本。例如绿色建筑对室内采光、室内外通风、综合能耗等有定量要求,如在施工图阶段才进行模拟分析,一旦发现不满足设计要求,则可能需进行较大改动,甚至返工,造成不必要的浪费[3]。同时,绿色建筑设计不仅仅是对建筑本体设计有要求,建筑与周边环境的关系也同样是绿色建筑设计的关注内容,部分关注点在项目前期策划阶段就需考虑,如场址的选择、场地生态的保护、场地内旧建筑的利用、场地内以及周边的物理环境、建筑周边的交通、与周边建筑的设施共享情况、建筑对周边环境的影响、地下空间的利用等[4-5]。但因为在项目前期无绿色建筑设计指导人员的介入,此部分因素无法进行合理优化。
2.2设计团队缺乏良好的沟通与协作
很多绿色建筑技术属于综合性技术,需要多专业以及相关的技术厂家配合设计。例如场地内非传统水源的利用,如果要设计合理的雨水收集回用系统,则需要对场地内的雨水收集量和利用量进行用水平衡分析,这就需要景观专业给排水专业提供景观用水数据,同时需要雨水设施厂家给予技术支持。但在传统的建筑设计建造流程中,景观专业以及设备厂家的介入往往已经到了施工图设计后期。这对于绿色建筑技术的合理设计造成了一定影响。
2.3设计团队对绿色建筑理念模糊,职责不明确
现在很多绿色建筑项目中,设计人员对绿色建筑设计理念理解有限,且并未意识到自己在绿色建筑设计中的职责,而是仅仅将绿色建筑咨询顾问的要求放入设计图纸中,缺乏主动设计意识。例如,在最初方案设计时,建筑师多是以建筑美学和功能作为设计目标进行设计,提交绿色建筑咨询顾问审核,如存在不满足《绿标》条文的情况,则按照绿色建筑咨询顾问的建议进行方案调整,并未在方案设计之初将自然资源、气候、地形等环境因素融入建筑设计中,更缺乏对被动技术的利用意识和对潜在适宜技术的估计。
3绿色建筑设计流程优化
针对绿色建筑设计流程中存在的问题,现从绿色建筑顾问的角度,以《绿标》为基础,对现有的建筑设计流程进行优化,使其符合绿色建筑设计特点。
3.1项目设计团队
绿色建筑设计团队人员更加复杂。在原有人员的基础上,又增加了绿色建筑咨询顾问、绿色建筑专项技术厂家等。在不同的设计阶段有不同的人员参与到设计团队中,在充分理解绿色建筑目标的基础上协调一致,确保项目目标的完整实现[6]。
3.2项目设计流程
项目设计流程包括前期策划阶段、方案设计阶段、扩初设计阶段、施工图设计阶段。设计团队的成员应在各自相应的时间参加到设计团队中,绿色建筑咨询顾问应当在最初向甲方介绍绿色建筑设计理念时,也将绿色建筑设计的工作流程向其进行介绍,协助项目负责人及时组建团队开展相应的设计工作。依据绿色建筑的设计理念和要求,建立绿色建筑设计流程,并给出各个阶段的主要参与者以及各阶段形成的绿色建筑设计成果。1)前期策划阶段组建绿色建筑设计团队—召开绿色建筑启动会,进行绿色建筑理念宣讲———绿色建筑可行性分析研讨会(2次以上):分析场地性质、地区气候资源、周边交通、服务设施等因素,探究适宜技术、增量成本。参与人员包括:甲方、绿色建筑咨询顾问、建筑师、规划师、造价评估师、环境评估工程师。2)方案设计阶段绿色建筑方案设计方案研讨会(2次以上)—下发各专业绿色建筑方案设计要求—绿色建筑方案设计—审核设计指标(并反复优化)—完成绿色建筑设计方案—报建方案。参与人员包括:甲方、绿色建筑咨询顾问、建筑师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、结构设计、模拟分析师、造价评估师。3)扩初设计阶段技术深化落实设计研讨会(2次以上)—绿色建筑扩初设计—审核设计图纸—对设计图纸进行计算机模拟:室外风环境;室内自然采光;室内自然通风;建筑综合能耗(优化设计)—完成绿色建筑扩初设计。参与人员包括:甲方、绿色建筑咨询顾问、建筑师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、结构设计、专项技术厂家、设备供应商、模拟分析师、造价评估师。4)施工图设计阶段绿色建筑设计深化—完成绿色建筑施工图—审核施工图,如参数有变化,则再次进行相应的算机模拟—绿色建筑施工图出图—校对,审核,会签。参与人员包括:甲方、总承建商、绿色建筑咨询顾问、建筑师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、结构设计、专项技术厂家、模拟分析师、造价评估师。5)施工及验收阶段施工图交底—绿色施工培训—施工—调试—竣工验收。参与人员包括:甲方、总承建商、分包商、绿色建筑咨询顾问、建筑师、结构设计师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、监理、调试工程师、设备供应商、专项技术厂家、造价评估师。
3.3绿色建筑设计流程特点
上述绿色建筑设计流程是以《绿标》为基础,秉承“整体设计方法”的理念,对现有的设计流程进行优化,其将绿色建筑咨询顾问的工作流程与传统的建筑设计流程相融合,该设计流程的主要特点如下。
1)绿色建筑咨询顾问全程指导设计工作
在前期策划阶段,绿色建筑咨询顾问参与到项目策划中,并向项目甲方宣传绿色建筑理念和设计流程,协助甲方在前期组建设计团队,并召开绿色建筑启动会,向设计团队成员宣传绿色建筑设计理念以及绿色建筑的设计流程,介绍团队设计人员各自的职责及其介入设计的阶段,鼓励设计人员积极参与到绿色建筑方案的讨论中,增强建筑设计师对被动技术的利用意识。
2)定期的会议讨论制度保障了设计团队成员的有效沟通与协作
项目负责人应制定严格的例会制度,定期召开设计沟通会及专家研讨会,协调各专业的及时沟通。议程要合理,所有人都事先同意,建议一周一次,每次会议要决定下一周的计划。
3)借助模拟软件优化设计
每个阶段,绿色建筑咨询顾问都会借助模拟软件辅助优化设计。方案阶段,借助模拟分析软件开展各设计方案的对比分析,为团队成员检验各种想法,然后整合到一起,不断地提出意见、反馈、优化方案;扩初设计阶段,借助模拟软件检验扩初设计是否达到设计要求;施工图阶段,则借助模拟软件完成对项目最终设计结果的分析整理。
基于以上文献分析,本文集中在3个方面进行调研,即:假设一(低碳设计的意识)、假设二(低碳设计的现状)、假设三(低碳设计的期待)。希望通过这3方面的调研,对中国低碳建筑的设计现状有一初步的针对性了解。问卷由11个单项(11个问题)选择题构成,共分为4组(表1):①假设一包括问题1~3,主要针对建筑师的低碳意识来回答;②假设二包括问题4~6,主要测量低碳设计现状;③假设三包括问题7~9,主要调研建筑师对未来低碳设计的看法;④两个背景问题(问题10和问题11),以受测者的执业年限和单位类型作为变量,以便于分析获得的数据。
1.2取样和发放
本问卷调查采用在线发放和填写的形式完成。具体的方法是:在问卷网()制作完成电子问卷后,通过邮件邀请建筑师,在确定后再把问卷的网络地址发给他们来回答。2014年9~11月之间,168位中国建筑师回答了我们的问卷。他们大部分来自上海、南京、杭州、北京、武汉、广州、昆明、兰州等中国各直辖市和省会城市。2.3数据收集和分析方法问卷网具有便捷的数据处理优势及其自带的数据分析工具。在受访者答题完毕之后,每个问题的回答会自动呈现为数据图表;在分析数据的过程中,我们使用交叉表格法,以不同的两个问题的回答情况为变量,来分析他们之间(比如工作年限和设计构思中低碳因素的影响两者之间)的分布状况和关联性。
2结果分析
在接受调查的168位建筑师中,大部分是工作年限在10年左右的青年建筑师,其中1~3年工作经验的61位,占总调查人数的36.31%,3~10年的57位,占33.93%;在拥有10年以上工作经验的人中,工作时间在10~20年的有36位(21.43%),20年以上的有14位(8.33%)。从所供职的单位类型看,来自大型设计院(100人以上)的建筑师共有113位,占调查人数的大多数,为67.26%;其余的调查对象分别来自于:人数在20~100人的专业设计咨询公司(11人,6.55%)、20人以下的设计事务所和工作室(18人,10.71%)、高等院校或科研机构(19人,11.31%)、房地产等甲方单位(5人,2.98%)、其他(2人,1.19%)。综合这两项看,大型建筑设计院的中青年建筑师构成了本文调查对象的主体。目前中国的建筑设计市场仍然是以大型国有设计院为主导,一线设计师也以中青年设计师为主,因此,本次调查的人员构成是比较符合现实情况的。
2.1低碳设计的意识
调查数据说明:中国建筑师具有低碳设计的意识,具有较强的责任感。超过九成(153位)的建筑师认为在设计中引入低碳节能的理念是必要的,相反,认为不必要的只有8位,另有7位表示不置可否。但是与如此高的认识度形成反差的是,当被问到“建筑师应当在实现低碳建筑的目标中负有怎样的责任?”时,大部分的建筑师(67.86%)却认为建筑师只是一个重要的参与者,而不是作为项目负责人为低碳的目标全权负责,甚至有些调查对象认为建筑师只是一个不重要的参与者而已(8.93%)。交叉表格分析反映了年龄与低碳建筑设计意识强弱的关系:随着年龄的增大和经验的积累,建筑师们对自己在低碳建筑设计中的责任意识逐渐增强。相似地,在推动建筑低碳节能设计的原因中,最大的因素是国家的强制标准(64.88%),排在第二位的是甲方业主的商业要求占到16.67%,而只有少数的建筑师(14.88%)是出于对自身业务水平的提高而寻求建筑的低碳建筑设计方案。这个问题的目的是测试建筑师低碳设计的主动性,显然,情况并非我们想象的那样乐观。但反过来也证明了,设计法规对实现低碳建筑设计的重要作用。从以上分析不难看出,总体来说,建筑师们在声称低碳建筑设计重要性的同时,却在不自觉地回避低碳设计的责任,至少并不主动寻求低碳设计创新。
2.2低碳设计的现状
在设计构思中,2/3的建筑师会把低碳建筑设计理念纳入考虑的因素,但并不认为这将成为设计的决定因素;认为自己把节能设计作为设计中的首要因素并以此作为设计创作的切入点的建筑师仅有26人,占15.48%;表示在方案构思设计中并不考虑节能设计的仍有30人,占17.86%。可以明显看出,建筑师在方案构思阶段对建筑节能问题的投入和重视程度,与其对建筑师在节能设计中的角色认识有直接的关系,可惜在调查中只有10位建筑师认为,建筑师是节能设计的主要负责人,并能将其贯彻到设计构思中去。接下来的问题反映的是建筑师达到低碳节能目标所采用的方法,虽然没有被直接问这个问题,但是由于在不同的设计阶段其设计内容有所侧重,也能反映这一点。一般说来,方案设计主要考虑建筑与基地、建筑内部分区、建筑造型等问题,大部分的被动设计也涉及其中;初步设计是在方案设计基础上的深化,包括设备选型等技术问题;而施工图阶段,建筑师会专注建筑构造和细节设计以及与相关专业的技术配合。也就是说,越到设计的后期阶段,建筑师依靠自身的、建筑学的设计手段的比重会逐渐下降,而更多地依靠技术手段和其他专业人员的帮助。调查显示建筑师对低碳设计投入精力最多的阶段,从大到小依次是:方案构思(39.88%)、初步设计(37.50%)、施工图设计(22.62%)。此外,那些愿意承担更多低碳节能设计责任并积极主动寻求低碳设计解决策略的建筑师,会在方案阶段投入得更多,也说明方案设计阶段对于建筑最终的节能性能表现的重要影响,这也将是未来建筑师更加大有可为的设计阶段。调查还发现,中国建筑师对自身在低碳节能设计上的能力并不自信:只有约3%的受访者认为自己的知识是非常全面的,在设计中运用自如;大部分人(54.17%)只能说了解一些,而且并不太会运用这些知识;仍有愈四成(42.86%)的建筑师认为自己的知识还不足以在实践中运用,设计出真正让人满意的低碳节能建筑。中,我们把受访建筑师和他们的供职单位类型做了对比研究,发现高校和科研院所中的建筑学教师对自己的能力评价最高,其次是设计事务所或工作室、专业设计咨询公司,大型设计院的建筑师最低。也就是说,越大型单位的建筑师对低碳设计能力越不自信。这可能与其设计工作组织方式有关系,小型设计公司的建筑师有更多的创作自由。通过对上述3个问题回答的分析显示,建筑师在设计构思中对低碳节能的理念和实践并不充分,更多地依靠其他专业技术人员或者技术的手段而非自身的设计技巧来实现这一目标。究其原因,可能是建筑师们对自己在低碳节能建筑设计方面的知识积累尚不自信。
2.3低碳设计的期待
第3部分的调查从设计工具和方法、设计难点、设计知识积累3方面,了解建筑师对实现低碳建筑设计的预期判断。5种设计方法和工具中,基本上被利用的程度都差不多。相对来说,借鉴成功设计案例(23.81%)与节能专家合作(22.02%)是最受欢迎的方式。剩下的3种方式:参考设计指标(17.86%)、借助BIM软件(17.26%)、遵循低碳节能的一般设计方法(17.86%)分别占据接近的比例。这反映了案例类比(casereasoning)的方式是比较符合建筑师思维特点的一种设计方法,在低碳建筑设计中也有较大的利用价值。但是,这不是说在设计过程中,建筑师只用其中的一种,而事实情况是,往往在不同的阶段利用不同的设计工具和方法,即使同一阶段也利用不同的工具来相互比较、映证、分析。一半左右的建筑师(51.19%)认为,实现低碳建筑设计的最大障碍是增加了设计周期而不被甲方接受。这也说明如何在设计中快速融入低碳节能的设计因素是今后的研究重点。约2/5的建筑师(43.45%)表示由于缺乏相关知识或者是具备相关知识却无法真正运用是最大的障碍。从这个比较中可以看出,多数建筑师认为外界因素是制约低碳设计发展的主因,而对自己的学习能力或潜力充满信心。图6也佐证了随着工作经验的积累,知识和工作协调能力越来越不成为低碳设计的障碍,但是设计难度、增加设计周期以及难以将低碳设计融入构思中却是所有年龄段的建筑师面临的共同问题。对接近一半的建筑师(48.81%)来说,讲座是最受欢迎的学习方式。这有可能与中国建筑师的日常工作都比较繁忙有关,没有时间进行关于低碳知识的全面学习。但是如果有时间的话,还是有20.24%的建筑师愿意钻研系统的理论书籍来提高自身的业务水平。另有14.29%和8.33%的建筑师把专业杂志和在线专业论坛作为他们学习的首先方式。
2绿色建筑理念下的不同生态校园的分区设计
在进行校园建筑的设计和规划时,我国普遍将校园用地从功能上划分为教学文化区、学生生活区、体育运动区、生态休闲区、行政办公区以及教职工住宅区等六部分,在不同的功能分区内,生态校园建筑设计所用的方法也不尽相同。本文重点对教学文化区、学生生活区和体育运动区的建筑设计做出了阐述。
2.1教学文化区
教学文化区是学校建筑设计的主体区域,这一部分的建筑设计包括教学楼、图书馆、实验室训楼等。教学区是校区的核心区域,应该以中轴线形态设计成庄严宏伟的风格,以突显整个学校的风貌。在设计时还应该注意主轴线上的空间层次感和组织序列性。主轴线两边的建筑设计应该具有灵活性和变化性。从而使整个教学区的建筑设计庄重而灵活,严谨而又富于变化。河南工业大学的建筑就是这样呈对称分布的。学校正对门是中心广场,极具标志性的图书馆位于广场之后,左右分别为理科、文科教学团组以及各学院专业实验室。建筑物之间空间较大,搭配草地、花卉、树木,这样的布局既给人以庄严之感,又显得开阔、幽静,符合以人为本的理念。
2.2学生生活区
在绿色建筑理念指导下建筑设计的生态校园中,学生生活区是由宿舍楼、后勤管理中心、学校医院和服务性建筑组成的。在进行生活区内的设计时,可以开辟林间空地用来供学生休息,在空地中设计绿地、花坛、走廊、座椅等。选择生活区的花草树木时,应该选择具有不同季相、色相变化的植物,丰富生活区内的景观。为了体现设计的舒适化和人性化,要在生活区内设立活动场所。学生宿舍应该设立单独卫生间,宿舍楼内设立自习室、阅览室、接待室、洗衣房等。该区域的建筑设计应该采用智能楼宇管理系统,以方便学生的日常生活。另外,为了体现绿色建筑理念,所有的宿舍楼应该在每一间宿舍的屋面铺设多晶硅光伏板,通过这样的手段可以很好地实现对太阳能的利用,从而实现节约能源、保护环境的目的。
2.3体育运动区
体育运动区是学生活动的重要场所,是生态校园建筑设计中必不可少的重要组成部分。尤其是在现阶段国家大力倡导全面推进素质教育、促进学生健康成长的背景下,体育运动区的重要性更是被凸显出来。为此,在进行体育运动区的设计时,应该保证有较大的土地使用面积,根据学校的实际状况设立篮球馆、篮球场、足球场、网球场、乒乓球场、文体中心等职能区域,在该区周围可以栽种高大乔木,同时将喜阴性的灌木和花卉栽种在乔木下层,以形成一定规模的绿化带。这样的绿化带可以在一定程度上遮阳、挡风,同时还可以有效地减少噪音的扩散。体育运动区在设计中应该对照明灯管职能控制系统、观众导览系统、应急广播系统等进行有选择的使用,同时还要强化硬件建设。使体育运动区既具有现代化的气息,同时又能满足师生的审美需求。
地铁的设计需要综合考虑原建筑征用拆迁占地以及后期的商业开发等众多问题,在实际设计中可以将地铁车站建设与物业综合开发相结合起来,统一规划,同步实施,对城市的发展有着积极的作用,所以地铁建设之初应多加考虑,并根据当地的特点选择与之相协调的结合设计模式。
1.1.1地铁公司主导进行结合设计
对于由地铁公司自行组织开发的地铁上盖物业,该模式具有无可比拟的优势。地铁公司作为地铁线路建设的业主,能够统一协调地铁和物业这个有机的大系统。通过对这种“地铁+物业”的模式进行系统化的规划构建,从而可以实现充分利用各方面设计专家的智慧设计出美观的地铁物业结合发展的建筑方案。
1.1.2地铁公司与物业开发商组成联合设计团队
进行结合设计。这种形式是由地铁公司联合物业开发商共同组建设计团队进行项目建设设计工作,在设计的过程中双方设计人员进行及时有效的沟通,对设计接口的处理进行协商处理,旨在从源头上充分提高建筑项目的设计质量,满足双方业主的意愿。
1.1.3地铁公司与物业开发商平等进行结合设计
协调。地铁前期的规划需要充分考虑到政府相关方面政策的限制,而在地铁站点周边又存在着较多的独立物业开发地段,尽管这些地块不受地铁设计开发公司的控制,但是考虑到整个城市环境的美观设计以及乘客流量的互补等方面,需要将地铁的站点同周边的设计环境有效地衔接起来,地铁建筑公司和物业开发商双方进行平等友好的协调设计。这种设计模式在地铁设计中最为复杂,需要综合考虑多方面因素,从全局出发进行工作创新,切实处理好设计接口的问题,避免出现“错、漏、碰、缺”等不良现象。
1.2车站各层建筑布置及功能分区
一般在车站站厅层的两端,设有设备以及管理用房。车站主要的管理用房布置在站厅层两端,在这些管理用房设备中还需要留有一条直通地面的消防通道口。站台层是指地下二层的楼层,同样的设备区和管理房一般需要设在站台层的两端。一般在该楼层安排管理人员将楼梯间和车站站厅两端的设备相互联系起来。车站的集散厅一般设置在公共区域内,通过检票机和栅栏将整个区域划分成付费区和非付费区,在公共区域内通过设计出多个出入口实现对乘客的集散功能。出入口的方式采取楼梯和电动扶梯相组合的形式出现,此外在各个出入口还需要单独设置垂直电梯以方便残疾等特殊人群进出车站。乘客从入口进入站厅层的非付费区域,只有通过到售票口买票或者刷卡的方式经过安检和检票机进入到公共区域的付费区域,进而由下行楼梯或者电动扶梯或者是垂直电梯等方式经展厅层下到站台层乘坐地铁。同样的下车出战的乘客则需要以相反的步骤完成出站。只有将车站内部各个区域划分明确,完成各自分工,从而才能实现乘客有序地进出车站,上下乘车,从而能够很好地满通性建筑的特点。
2地铁建筑装修设计
装修设计是地铁建筑设计的重要构成部分之一,是车站在建筑设计过程中的延续和深化。我们只有通过装修设计实现对整个环境空间的营造。车站的装修既需要保证整体的风格,又需要反映出当地特有的建筑特色,满足乘客们的审美,从中感受到温暖和关怀,从而喜欢乘坐地铁出行,使之成为出行的首选。地铁建筑的装修设计首先需要考虑的便是其功能性和实用性,由于地铁本身是一个客流量较大的交通模式,因而在装修设计的过程中切忌华而不实。在完善其各项功能装修的基础之上,还需要做到体现出一定的现代化气息和地域性人文特色,旨在满足大众乘客的审美追求,力求避免小型车站出现封闭沉闷压抑的感觉,而是要为乘客营造出一个舒适温馨愉悦的乘车环境。这便需要合理有效地利用起灯光、色彩以及材质的变化,通过虚实结合的处理方式对站台厅的布局进行设计,墙面和柱子的表面需要选用浅色的玻化砖,地面同样以浅色的花岗岩为主,而在条块分割处则可以通过深色花岗岩完成分割,关高灯箱的光源则可以以荧光灯为主,从而减少地下空间的压抑感觉。在完成了车站内部的装修布置的同时还需要考虑车站地面建筑的装修同周边环境的匹配和协调,同时还需要给出市民显著的轨道交通建筑所具备的主要特点,备用房间的装修满足了各种工艺要求的前提下尽可能实现简单经济实用的原则。至于地铁建筑装修材料的选择则需要秉承耐腐蚀、不可燃烧以及防潮方便清洁和容易维护的原则,材料需要保证良好的稳定性性能以及较为合理的标准价格。对于地面的选材则需要充分考虑防滑、耐磨损以及防止静电和吸尘性能良好的优质建材。地铁建筑的照明,需要选用高照度且低耗能的节能荧光灯具,并且在车站内部各个部门基本型标准化的位置布置。灯具和平板条之间的结合需要考虑到安装和维修时的便捷。此外,灯具还可以选用外设散光片的装饰性面罩从而有效地节省能源。在对地铁建筑进行路引和广告灯箱的设计时,力求在维持整体和谐美观的基础上做到醒目亮眼,便于乘客记忆,方便乘客有序快速地进出地铁车站,从而实现站内整体环境的协调统一。站内广告灯箱的设置同样需要遵循格式化统一化的要求进行布局规划,保证在不妨碍乘客正常出行的情况下设置布局。
为了把建筑业整个从传统的手工业作坊转到大机器工厂中,把住宅视为住人的机器,批量进行生产。一方面体现了为人类建造的民主思想,另一方面,在整个过程中,强调对自然界模式的了解。在现代建筑的领域中可以深切地感受到,一方面人的自信战胜了大自然的自信,再一个是对大自然的漠视。
从世界范围来看,生态建筑还处于前期发展阶段。从技术上来讲,新的材料、新的技术、新的思路正在不断地出现,但到目前为止,生态建筑还没有一个固定的技术套路。
一、生态设计产生于对现代建筑的反思
生态建筑的设计思想是在本世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中,不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻的反思。美国学者提出:住宅设计结合自然首先要用生态学的观点从宏观上研究自然环境和人的关系,特别是研究现代工业在高速发展中对自然进行开发所造成的破坏和灾难,要适应自然、创造必要的生态环境;其次,用生态学的理论证明人对自然的依存关系,批判以人为中心的思想,要研究自然界的生命和非生命的依存关系,强调现代的城市建筑应该适应自然规律,设计结合自然。
人类在发展过程当中应该体现集约的原则,并在日常生活中鼓励应用这些原则,美国学者提出九项设计原则,首先尊重当地的生态环境,第二要有正确的环境意识,第三增强对自然环境的理解,第四结合公众需要,采用简单适用技术,针对当地的气候运用被动式的设计策略,第四使用节能建筑材料,第五强调集约原则,尊重自然,要与自然协调,这应该说是生态建筑基本的设计思想,第六避免使用易破坏环境产生废物的建筑材料,第七完善建筑空间使用的灵活性,坚持越小越好,将建设运行的资源和不利因素降到最少,第八减少建筑过程当中对环境的损害,浪费资源和建材,争取重新利用建材和构建,第九为所有人提供可使用的空间环境。
从设计目标上看,一般现代建筑以功能和空间设计为目标,满足功能的需要,创造适合公众需要的空间;生态建筑在满足功能和空间需要的同时,强调实现资源的集约和减少对环境的污染。
生态建筑强调资源和环境,强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染,大致归纳起来,生态建筑在整个寿命期内基本目标有:第一尽可能减少资源能源的消耗,第二把环境直接和建筑的污染降到最低,第三保护自然生态环境,第四创造健康舒适的室内外环境第五使建筑功能质量目标统一,第六使建筑生态、经济取得平衡。
在生态建筑基本目标当中,创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一,在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪威,在冬季是比较舒适的室内环境是25度左右,从环保和能源角度考虑,挪威把冬季环境温度定为23度左右,节约的能源达到20%到30%。
二、技术选择决定生态建筑设计水平
生态建筑要实现它的基本目标,必须要有现代技术的支持。从国内外来讲,对什么是生态技术?有什么样的定义?哪些内容?认识上还很不一致。日本建筑中心在《建筑要项》一书中提出生态技术有55种,环境共生的建筑与技术77种。1978年在加拿大召开绿色挑战会议上提出的生态技术更是五花八门。到现在为止大家对生态环境包含的内容并不统一,从比较宽泛的角度说节约资源、保护环境,目前来讲都认为是生态技术。
对生态建筑和使用技术的要求可以用三点来判断,首先技术本身的功能与生态环保功能是一致。第二要求采用的技术和制造的产品有利于资源能源的节约。第三个采用的技术和产品有利于人的健康。从这个意义上来讲,在生态建筑目前技术上应该说还是非常广的,包括门窗节能技术、屋顶节能技术等等。
所谓生态技术,包括两种情况,一种情况在传统的技术基础上,按照资源和环境两个要求,共同改造重组所做成的新技术。第二种把其它领域的新技术,包括信息技术、电子技术等,按照生态要求移植过来。从技术层次性来讲,可以把生态技术分为简单技术、常规技术、高新技术。一般来讲简单技术和常规技术属于普及推广型技术,高新技术属于研究开发型技术,从我国实践来看,应该以常规技术为主体。
在应用生态建筑技术过程当中,技术选择是非常重要的问题。一个是经济性,由于生态建筑采用哪个层次的技术,不是一个单纯的技术问题,要受到经济的制约。在我们国家普遍采用高新技术是非常困难的,我们经常碰到环保和生态利益和经济利益不完全一致。在这个取舍当中,经济性就是非常关键的。目前在欧洲,特别是在德国、英国、法国,在所建立的生态建筑上,它是以高新技术为主体。在2000年健康建筑住宅会议曾提出过高生态就是高技术的口号,所以这是在战略基础上建造生态的建筑。目前在我们国内把整个生态技术发展建立在高新技术的基础上比较困难,一个是经济发展水平,另外一个是技术和材料不太完善。
第二要因地制宜的原则,各个地方的气候不一样,自然资源不一样,在选择生态建筑,选择什么样的技术,应该根据自己的条件和特点来进行。我国北方地区主要冬季采暖,能源消耗非常大,对自然环境污染非常严重,首先要解决采暖问题。我国南方比较炎热、潮湿,通风、降温是夏季的主要问题,在南方生态建筑设计当中注重遮阳和自然通风,降低夏天的空调的能源消耗。
三、设计是实现生态建筑的基本技术策略
从一定意义上讲,生态建筑是一个宏观的概念,在考虑材料再利用,新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上,应该把它放到整个城市或者一个区域内通盘考虑,也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体,许多技术问题,比如能源优化问题、污水处理问题,太阳能的采用和处理问题,并不是建筑专业范围内的问题,需要建筑师和各个专业的工程师共同合作。从技术层面上来讲,首先规划选址合理,减少环境污染,资源高效循环利用,降低能源消耗,采用太阳能、风能等等。从过程上来讲,提高建筑的保温隔热性能,实现建筑防晒,自然采光照明等,这是生态建筑采用基本的技术策略。
二、建筑设计的构成要素及原则
(一)建筑设计的构成要素
1.建筑功能是人们建造房屋的主要目的之一,是指所建建筑的用途和使用要求。
2.建筑技术是建造房屋的手段,它包括建筑材料、建筑结构、建筑物理、建筑构造、建筑设备与建筑工程施工技术等各项技术保障。
3.建筑艺术形象也是人们建造房屋的主要目的之一,它包括建筑群体和单体的体型、内部和外部的空间组合、建筑立面构图、细部处理、材料的色彩和质感以及光影变化等综合因素所创造的综合艺术效果。
4.经济合理。建筑构造设计处处都应考虑经济合理,在选用材料上应就地取材,注意节约钢材、水泥、木材三大材料,并在保证质量前提下降低造价。
(二)建筑设计原则
1.整体性设计原则:整体性设计原则是把要设计的建筑作为由各个组成部分构成的一个整体来全面研究整体的功能、构成及其发展规律,从整体与部分相互依赖、相互结合、相互制约的关系中揭示系统的特征和运动规律。
2.综合性设计原则:对任一系统的研究,必须从它的要素、结构、功能、相互关系、历史发展等方面进行综合地考察。在综合的过程中把分析有机地给合起来。从综合出发,在综合的基础上进行分析,再回到综合。每一层次分析的结果都要反馈到上一层次的综合去与整体进行比较,按照比较的差异从新进行分析、修改、整合,使部分与整体达到高度的统一。
3.联系性设计原则:联系性设计原则要求要考虑到相互联系的诸多方面,不仅要考察研究对象这个系统本身的各个方面,还要考察系统的环境。环境是系统存在的外部条件。系统都是在一定的外部环境中发生、维持和发展的,与环境中其他系统有着种种相互联系和相互作用的。这种相互作用包括:环境给系统提供的资源和压力、系统给环境提供的功能和污染。因此,系统与环境是互塑共生的。
4.动态性设计原则:动态原则就是要探索系统的内外联系及系统发展变化的方向、趋势、活动的速度和方式,还要探索系统发展的动力、应用和规律。对于建筑设计来讲尤其要立足现在,兼顾未来,把握时代的发展方向。
5.有序性设计原则:高层系统是由低层系统组成的,低层系统对高层系统具有构成性关系,同一层次的系统之间存在相干性关系。因此,系统都是有序、分层次的,是层层相包的结构关系。而且层次越低,结合度越强;反之层次越高,结合度越弱。结合度递减,层次结构更加稳定,由此可见,使用房间对功能区、单体对群体、基地对环境都具有构成性关系,其结合度应递减方能促进结构和功能的稳定。如果一个功能区过于依赖于它的上层系统,一旦上层系统中某个环节遭到破坏势必会影响到它的使用功能,甚至会瘫痪。因此,正确地确定各部分的关系,有效地进行功能分区,合理地组织各种流线和空间序列,是建筑设计中应认真对待的重要环节。
6.结构性设计原则:结构是要素在关系作用下的结合方式,是性能的载体,普遍地存在于事物之中。结构决定性能,性能表现可以反作用于结构。要素是结构的赖以结合者,要素运动的稳定与否、发展方向将影响结构的稳定与否和方向。关系是将要素连接起来的作用,是构成系统的纽带,关系质和量决定结构性能的稳定性。因此,必须了解它的结构。
7.最优化设计原则:系统形成的过程实际上是差异整合的过程。差异的事物能够整合在一起,它们之间必定有同一性,相互需要、相互支持、优势互补,这是整合的前提和基础。通过差异的整合使建筑的各个部分有机地组织在一起,激发出正的整体效应,促进“整体大于部分之和”。
三、建筑设计的程序与组织
建筑设计的程序包括:方案阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段。
初步设计阶段:首先应重新熟悉设计任务书、踏勘现场,进一步收集在设计中会有用的资料。切实了解项目所在地的环境情况和当地的一些有关的地方性法规。
初步设计阶段的图纸和设计文件,要求建筑专业的图纸标明建筑的定位轴线和轴线尺寸、总尺寸、建筑标高、总高度以及与技术工种有关的一些定位尺寸,在设计说明中则应标明主要的建筑用料和构造做法;结构专业的图纸需要提供房屋结构的布置方案图和初步计算说明以及结构构件的断面基本尺寸;各设备专业也应提供相应的设备图纸、设备估算数量及说明书。
在完成了初步设计的设计文件后,设计单位应当经由建设单位向有关的监督和管理部门提交全部初步设计的设计文件,等候审批。
施工图设计阶段:对初步设计的文件进行细化处理,达到可以按图施工的深度,并且满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的要求。
施工图设计阶段的图纸和设计文件,应提供所有构配件的详细定位尺寸及必要的型号、数量等资料,还应绘制工程施工中所涉及的建筑细部详图。其它各专业则亦应提交相关的详细的设计文件及其设计依据,并且协同调整各专业的设计以达到完全一致。
在施工图文件完成后,设计单位应当将其经由建设单位报送有关施工图审查机构,进行强制性标准、规范执行情况等内容的。
四、设计思维的创造性与个性化
建筑的个性,不仅来自于其形式,而且要在满足其使用功能需要的基础上,符合使用的个性和审美要求,通过把人的情感方式和生活方式客观化,创造一个具有文化意味的人性化的空间,使建筑以及和建筑相关的一切都带有人格的力量。个性化设计内涵其实就是一种“以人为本”的思想,是对人性关怀的一个表现。
参考文献:
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[2]勒·柯布西耶,《走向新建筑》,天津科技出版社,1998.
[3]汪坦,陈志华主编,《现代西方艺术美学文选建筑美学卷》,洪叶文化事业有限公司.
[4]李大夏,《路易·康》,中国建工出版社,1993.
摘要:从中国作为人口大国、城市土地资源紧缺的国情出发,探究垂直景观在高层建筑中的应用,为目前亟需扩展城市绿地提供一个可操作的方法。通过对垂直景观成熟经验的学习与分析,了解如何将垂直景观设计应用到中国的高层建筑中去。建筑期刊
关键词:高层建筑;垂直景观;营造
一、研究背景与意义
基于全球城市化进程的日益加剧,人口的膨胀、城市建筑密度的不断攀升,人们开始意识到环境与建筑能耗的污染以及生态系统的危机。为了遏制这种趋势,绿色建筑应运而生。绿色建筑的定义是在建筑的全寿周期内,最大限度地节约(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。而实现绿色建筑的重要途径之一就是———垂直景观,它在城市生态景观方面的补偿作用不可估量。我国作为人口大国,城市土地资源紧缺,同时还有大量人口不断涌入城市,导致北、上、广等大城市越来越拥挤。这些寸土寸金的大城市中心集商业、娱乐、文化于一体,高层建筑林立,公共绿地严重短缺。有人提出建设更多的绿地广场和公园来解决这一棘手的问题。这个初衷是好的,可是实际的国情却很难实施。据预测,2020年,中国将有300万农村人口转移到城市。大量的农村人口正在以惊人的速度涌入城市,城市土地可容纳量积聚饱和,我们正面临着建筑土地和绿化面积如何平衡的极其严峻的问题。而另一方面,物质文化水平的提高,使得都市人对于生活品质的追求也在不断提高。他们渴望亲近自然,享受绿色的需求正在与日俱增。据统计,上海在2010年的GDP已达到一万美元,随着经济消费能力的提升,高品质的生活标准、环境与质量标准成为城市居民越来越关注的话题。对公共绿地环境的投入,使得生活与工作环境更加舒适宜人成为人们的一种共识与追求。因此,在横向绿化的可扩展面积基本为零的情况下,寻求高层建筑纵向上的绿化可利用性定会成为一种趋势。高层建筑的表皮绿化不仅能短期实现绿植覆盖率,而且与建筑节能、减少能耗的绿色建筑目标相一致,是一举多得的方法。同时,垂直景观对于改善都市的生态效应也具有重要意义,高层建筑的垂直景观功能定位于生态学,具有吸附与阻滞空气中的尘埃、减少灰尘颗粒物,清洁净化空气、降低噪音辐射,调节室温、节约建筑能耗,美化环境、令人身心愉悦等不可估量的社会和经济效益。
二、国内外研究现状
城市垂直景观设计早在古代巴比伦时期的经典空中花园已经出现了萌芽,当然早期垂直立体绿化的呈现更多的是自然植物无意识的攀爬,品种较单一,更没有系统理论的形成。直到20世纪90年代,西方发达国家才开始了对垂直绿化的系统研究,它也逐步成为在景观设计领域中对未来城市生态景观发展的前沿课题。一些发达国家的垂直景观在改善新兴城市的生态环境方面,得到政府政策上的支持和推进,给城市居民带来生态、经济和健康上的利益,也在一定程度上消除了“城市热岛效应”,推进了生态园林建设的科学性。这其中,马来西亚建筑师杨经文可以说是真正实现“空中花园”的先驱,他的建筑设计以与有机的、富有生命力的植被化相结合而闻名。他倡导建筑与植物生态系统的有机共生。在他的生态建筑实践中,始终坚持生物气候学设计原则,创造了众多令人惊艳的垂直景观生态建筑。其著名作品之一是新加坡EDITT?TOWER,1998年获得了热带生态建筑设计大奖。整座建筑远远望去犹如一颗屹立于高楼大厦中的参天大树,大楼的四周都被绿色植物所包裹,植物与建筑的和谐共存既达到了美学的高度,又起到了隔热的作用。该建筑所设置的绿色空间与居住面积比例达到了1:2。
大楼还设有雨水回收、光伏发电、污水净化等多套绿色节能系统。杨经文的生态建筑,实现了绿色植物与建筑的和谐共生,也展现了通过精心配置的植物可能形成的丰富多姿的空间形态,将建筑与自然完美地结合。正如杨经文所说:“建筑物常常可以看作大量的无生命物质的堆积,植被化的目标就是将有机的、富有生命力的物质与无机的、无生命的物质融为一体。”除此以外,在日本、法国等都相继出现了垂直景观生态建筑。例如日本福冈的ACROS楼,整个建筑除去1/4的地下空间,地上建筑设计成台阶状,屋顶部分全部由绿色植被所覆盖。竣工数年,郁郁葱葱的植被已经与南侧公园的绿化融为一体,仿佛在城市中央形成了一座绿岛,在收获优美的视觉景观的同时,使整栋建筑的温度更加舒适,创造了良好的生态效应。目前,在北京、上海、深圳、重庆等大城市中,城市垂直绿化的研究和探讨已经形成一定的共识,一些城市建筑外立面也出现了绿化表皮的实践案例,但是这些实践在某种程度上只能称为垂直绿化,跟垂直景观还有一定的距离,可以说我国高层建筑垂直景观设计尚处于起步阶段,还有许多经验要学习。
三、垂直景观在高层建筑中的营造手法
需要明确的是垂直景观与垂直绿化是不同的两个概念,垂直景观是以充分利用建筑纵向空间、实现植物(包括乔木)与高层建筑共生的景观设计,而垂直绿化究其本质是建筑垂直面的攀缘绿化,是攀缘植物翻转90°的平面绿化。但两者也存在着一些共同的特点,诸如占地少、都是利用纵向立体进行的绿化设计等。垂直景观的设计,将植物作为建筑造景的主要手法,通过不同的植物造景组合,形成建筑高层的平面布局与纵向建筑结构设计独特的空间构建,形成如画的美丽景观,并且丰富高层建筑室内空间的功能要求。对于这些营造手法的探析需要更多的实践操作的可能性,而目前我们更多的是只具备理论整理的经验论。根据杨经文在高层建筑运用生物气候学来组织空间的经验,我们可以学习的设计方法如下:
(一)空间组织
分析其平面布局,杨经文的高层建筑轮廓多设置为不规则形,利用不同凹度的开敞空间进行绿化。纵向楼层的悬挑式空间错落有致,既可以使不同户型享受到更多的阳光,同时错位排序的植物也可以得到足够的光照和生长空间,尤其是乔木植物。大量绿色植物的嵌入种植不仅有效地减少了建筑本身的热岛效应,还能生成氧气,吸收二氧化碳与一氧化碳,并且丰富了建筑单一的表皮,也不影响阴影区开窗的可能性。再分析其竖向空间,高层建筑的垂直景观的结构本身是植物搭配建筑的自然美与人工美结合的产物,应当考虑好植物的预留生长空间,重视其弹性空间的设计安排。各类设施的设置力求便捷,满足时空发展的需求。因此,消防、疏散等设施设计应上升到美学层面去考量。可以充分利用超高层建筑防火规范所要求设置的建筑避难层,着重利用垂直景观绿化、营造生机盎然的建筑外立面,以提升整栋建筑的美感。
(二)植物配置
绿色植物作为垂直景观生态建筑的重要要素,它直观地展现着一座建筑的生态效应和视觉感受。出色的垂直景观生态建筑肯定是植物与建筑美学的高度融合,因此,植物的搭配尤为重要。垂直景观的营造也绝不是简单地给建筑物附着上一层攀缘绿植,它关注的是植物丰富种类的搭配、色彩季相的变化、姿态柔和的线条,营造出具有丰富的时空变化的生命力的建筑。在设计过程中,悬挑式的种植槽中作为独立的植物单元,要充分配置好植物群落,丰富品种,形成自然分层的绿色景观,例如可以在不同凹度的错层开敞空间中,采取地被植物铺底、乔木来遮阴、具有观赏价值的灌木草花镶嵌点缀的方式。同时,选用下垂式植物、藤蔓植物进行垂吊式美化,弥补建筑外壁的一些生硬的结构线条,营造出与建筑相映成趣、丛植错落、四季皆有景的自然植物群落景观。
(三)节能循环
正如杨经文认为许多后现代主义建筑,在建筑立面处理中过多地增添了许多无意义的造型,造成了许多建筑材料的浪费。这些不理性的设计怪像,忽视了能源的合理使用和能耗的约束。面对日益严峻的世界能源消耗问题,建筑师毫无疑问要加强节能意识,特别是高层建筑的节能问题。站在生物气候学的高度去探索建筑节能的可能性与方法论,最终提升人的精神享受以及减少建筑能耗。高层建筑的垂直景观应当统筹优化生态层面的规划设计,在设计伊始,就该重视整体人工生态系统的循环回收,使绿色环境的原料与废料尽可能多地循环利用,消化分解本身产生的能耗,降低损耗。设计要面临的挑战在于最大程度地去利用资源和能源,减少浮尘,吸附噪音,调节室温,以最小的投入,获得最大的收益,从而体现出垂直景观生态建筑的节能、节水、节材等环保低碳理念。
(四)人性关怀
根据英国和日本的研究调查发现,工作或生活于高层建筑中的人群,有四成以上渴望与自然亲近接触,比如打开窗户能看到绿色或走到户外去活动,而垂直景观正是把这种愿望付诸实践的较好途径。垂直景观除了美化外部建筑环境,同时也为室内空间引入了自然美景。不仅在高层建筑的室内休憩空间真正实现了景为人用,更在阳台空间中构造了一个个梦幻的空中绿植花园。在阳台空间茂密的树荫下,层次分明的植物景观,让人感受到以植物景观律动为框、蓝天为画的奇妙体验。高层建筑的垂直景观设计目标不是为了模拟自然,更多的是可以弥合生态学和建筑设计之间生硬的裂缝,形成持久稳固的联系,营造合宜的自然,创建合理的人工生态系统。因此,垂直景观在高层建筑设计中,必须关注人的舒适度,从微观层面上满足人体工学的要求,关注人的健康,在强调采光、通风、保温等基础条件上,还必须重视人的使用安全问题。
2开展绿色建筑设计的基本原则
2.1坚持以人为本的原则
为使用者创造一个健康的人居环境是绿色建筑设计的一项重要职责。围绕这个中心,绿色建筑设计在室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等方面进行了大量深入的改良设计,在很大程度上降低了上述环境因素对人体产生的负面影响。在设计细节上,绿色建筑设计主要或全部采用毒害低施工材料或无毒材料。在墙面和吊顶等重要建筑部分,尽量使用绿色无毒、低毒涂料,一般以陶瓷、硬木等材料进行地面装修,这些材料不含CH3O,化学耗氧量低,有利于人体健康。在建筑系统和机械系统材料选择方面,尽量选择潜在污染能力小的材料,对于污染能力大的木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等能不用就不用。通过合理设计,科学设置进风口和出风口,确保室内空气流通状况良好。提高室内热环境水平,根据人体需要选择最适合的温度、湿度和气流,让使用者获得最佳感受。提高供水质量,有条件的可以选用直饮水。在采光方面,既要考虑到使用者对光线的实际需求,有利于人体健康,又要通过必要的调整,使室内光照环境更加美观,并且有利于节能。通过使用吸声材料或采用隔音设计,提高建筑隔音效果,为使用者提供一个安宁舒适的环境。
2.2坚持能耗最低的原则
所谓能耗最低,有两个方面的含义,一是指建筑施工材料在生产和运输过程中消耗的能源最少,二是指建筑工程施工过程中消耗的能源最少。下面分别进行说明:(1)建筑材料生产运输过程中能耗最小化。绿色建筑的理念不仅仅在于建筑物本身及其建筑施工过程,更是要追溯到施工材料的生产过程中去。由于建筑市场对材料的选择决定了施工材料发展的方向,所以在进行建材选择时,要在满足施工要求的同时,尽量选择生产能耗低的建筑材料和可以回收再利用的材料,比如金属材料等,以实现建筑业的良性持续发展。此外,为减少施工材料在运输环节的能耗,在选择材料时,要将注意力向本地生产、运输线路短、成本低的施工材料倾斜。(2)建筑使用过程中消耗能源最小化。建筑的使用过程一般都比较长,这个阶段的能耗水平在建筑从施工到拆除整个过程各个阶段中是最高的。提高建筑节能水平,就要以使用阶段为重点。通过科学合理的设计,提高建筑整体节能水平。通过对建筑平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等形体设计及墙体、门窗、屋顶、热缓冲区等部位的优化设计,都可以有效改善建筑保温隔热性能,降低建筑能耗。
2.3大力推广新型清洁能源的利用
为降低能源压力,人们已经在多方面开发新型能源应用。光伏太阳能以其资源丰富、清洁环保的特性称为新世纪重点开发的新型能源之一。加大太阳能在建筑行业的应用,可以有效降低建筑能耗。常见的有在屋顶、墙壁、玻璃等部位使用太阳能设备,通过光电转换,将太阳辐射转换为热能和电能,供建筑正常运转使用。除此之外,风能也是我国重点开发的新能源之一。我国幅员广阔,风能资源充沛,通过风力发电设施,可以将风能变为建筑使用的电能。
2.4坚持环境负荷最低化原则
开展绿色建筑设计,最基本的一项原则是保护环境,降低建筑建设、使用及废弃过程中对自然环境的污染。其中重要一项内容是减少建筑施工期间排放的建筑垃圾、废水、废气等。(1)选择环保型建筑材料。当前建筑行业在生产过程会产生大量废弃物,并造成巨额资源、能源消耗。针对这个问题,设计人员在选择建筑施工材料时,不仅要考虑经济成本,还要考虑环境成本,尽量在满足使用要求的前提下选择对周边环境污染少的施工材料,常见的有生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。多使用预制构件,避免产生建筑垃圾。(2)施工工艺科学合理。施工方法、施工工艺可以认为是各种资源、材料的使用、加工方法。通过合理的优化设计,使用更加环保的施工方法,提高材料使用效率,降低废弃物产生。