论大型交通建筑生态化设计策略

时间：2024-05-26 11:45:16 理工学我要投稿

论大型交通建筑生态化设计策略

　　环境和建筑组成一个不可分割的有机系统,建筑物在这个系统内运营。如何试论大型交通建筑生态化设计策略?

　　摘要:本文通过归纳和总结生态化策略在交通建筑中的应用,探讨如何充分发挥大型交通建筑在城市发展中的推进作用,进而分析实现建筑与环境有机结合、协调发展的方法。

　　关键词:交通建筑;生态化策略;客运中心

　　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

　　在国民经济高速发展的同时,建筑行业能耗居高不下的弊端日益显现。我国大量民用建筑已经取得了50%的节能效果,而大型交通建筑的生态化设计才处于起步阶段。如何响应节能减排国策,实现可持续发展,维持经济高速增长,大型交通建筑建筑生态化已成为了能源工作开源节流的首要措施之一。

　　1概述

　　1.1基本概念

　　“生态”一词源于希腊文Oikos,原意 “住所”,后来衍生成生态学(Ecology)。到20世纪60年代建筑师保罗·索勒瑞首先将生态学与建筑学结合为生态建筑学,其内涵在不断扩展和延伸。

　　整体性是生态思想的基本原则。自然界是一个整体,人类不能独立于自然界之外,打破自然界自身平衡。作为一种建筑策略,生态化策略是可持续发展观在建筑行业的体现。在生态建筑的倡导下,建筑业的发展从过去的以改变自然为手段逐步转变成与自然和谐发展、保持生态平衡的模式。这标志着人与自然的关系进入了现代生态文明阶段。生态化设计是一个整体模式,通过协调各因素以求达到目标之间的平衡。本身具有层次性,从总体规划到细部设计,从低层次目标到高层次,随着设计的深入,各个环节逐步有机结合。

　　1.2项目概况

　　郑州综合交通枢纽公路客运中心总用地面积约26.66hm2,建设用地面积约11.66hm2。位于郑东新区综合交通枢纽东广场东北角,国道107辅道以东,七里河路以南。紧靠郑州市新火车站,自然形成辐射周边区域的交通核,通过铁路、地铁、汽车等换乘,将南来北往的旅客安全高效的送达。为实现建筑造型,以及满足交通建筑对于大空间的客观要求,方案采用大跨度预制钢结构及聚氨酯保温复合铝板外壳为主的可循环材料,建造起来简单快捷,多数材料及结构可以预制,使施工周期缩短的同时也降低了工地的污染。本投标方案经专家评审获得第一名。

　　2生态化策略

　　2.1生态化形式

　　2.1.1顺应气候,优化形态

　　环境和建筑组成一个不可分割的有机系统,建筑物在这个系统内运营。我们在设计阶段对于环境问题的讨论是不可回避的,如何合理地利用环境,顺应气候,实现节能环保,是我们设计的出发点之一。

　　郑州处于我国中部,郑州地区属暖温带季风气候,四季分明,7月最热,平均27.3℃ ;1月最冷,平均0.2℃。夏季主导风向是东南风,冬季西北风。本项目把客运站主体设计成L型,长边沿用地的东南边,并把主要立面朝向夏季主导风向。客运站东面的墙体与垂直方向形成一个夹角,让建筑物下部收拢。这个角度的形成使得在夏季炎热的太阳成89°角的直射下,下层玻璃幕墙也能始终处于屋顶的阴影之下;而在冬季温和的阳光成45°照射下,能透过玻璃幕墙照入站房。自然光的直接引入节省了白天的照明能耗,同时有效解决夏季太阳光辐射热的问题。

　　2.1.2地下空间的利用

　　充分利用地下空间也是这个方案的特点。深度7m,地下两层的空间既节省了用地,又有效地在竖向上组织了流线,同时可以利用地下空间有着气温比较稳定的特点。实验结果表明,地下6m深处的气温年波动恰好与室外空气的年波动呈现180o左右的相位差。即在室外气温最冷的1月该深度气温处于全年最高值,在气温最热的7月该低层气温处于全年最低值。由于周边土壤的良好热工性能,合理利用这部分自然能源,将大大节省采暖,制冷的费用。

　　2.1.3地域文化的塑造

　　地域性主要体现在建筑与当地社会人文的联系,地域文化的塑造对于建筑物个性的形成起着至关重要的作用。郑州综合交通枢纽公路客运中心是重点工程,也是郑州市形象的窗口,因此客运中心站房造型设计非常重要。由于已经在建的郑州新站规模庞大,气势宏伟,造型非常阳刚,所以设计师避免了同类型的对称建筑以刚克刚,采用了富有动感的柔和造型,在承托新火车站重要性的同时,也显示了自身独特的简洁柔和风格,使得整个郑州交通枢纽从造型上刚柔结合,寓意郑州经济和交通发展刚柔并进。

　　2.2生态化内容

　　2.2.1可循环材料

　　传统大型交通建筑为了营造轻灵通透的效果,倾向于选用大面积玻璃幕墙作为围护材料,为此背上能源消耗带来沉重的负担。通过对围护结构的热工性能进行对比研究,为了更加有效地降低建筑物热工损耗,并没有全部采用玻璃幕墙,而是在较大面积的西侧和屋顶部分选择聚氨酯保温复合铝板作为围护材料。聚氨酯保温复合铝板为建筑物表皮,中间注入阻燃型聚氨酯泡沫复合而成,是公认的最佳环保型隔热保温材料。其轻质高强材料特性,不仅让建筑物显得轻盈、简洁大方,也使得远远伸出的挑檐在结构上更加合理,使建筑物获得良好遮挡西晒的效果。

　　2.2.2良好的自然采光

　　没有任何照明比自然光更加舒适。传统交通建筑为了获得匀质舒适空间片面强调阳光,自然风和温度的不利影响,依赖人工照明和空调等技术手段来营造室内空间,但是这并不符合人体生理健康需求。科学研究表面,室内气候适度的动态变化能够减轻人的生理和心理压力,增加环境舒适度。另一方面,减少对技术手段的依赖,是节约能源,降低能耗的有效途径。

　　本项目主体站房除设计了南面的大面积玻璃幕墙和东面墙体的倾角来引入自然采光外,在屋顶适当位置设有采光区,在白天拥有足够的自然光源以减少照明耗能的同时,也保证候车厅中轴线上的室内花园植物吸收充分的阳光。同时,天窗下面设置半透明膜内遮阳,来折射、散射太阳光,达到良好的照明条件。在经费允许的情况下,设计师建议在顶部采光区安装透明太阳能发电板(PHOTOVOLTAIQUE),通过这一有效的高科技手段来把无污染的光能转换成电能,这项技术在欧洲已经得到广泛应用,在发电的同时也给室内创造出舒适的阴影。

　　2.2.3良好的室内空气质量

　　人们对生活质量要求的提高,也越来越认识到室内空气品质的重要性。由于合成材料广泛应用造成了空气质量的下降,而且节能保温要求建筑物自身的气密性,使得进一步限制了室内外空气的流通。客运站站房通过风压和热压的手段来改善自然通风的效果。L型布局,不仅仅延长了迎风面,而且减少了建筑物进深,有利于形成穿堂风。在边界风作用下,在建筑高度2/3处有气流正面停滞点,气流从该处向外辐射,该区域动能比同一水平高度气流大。因此我们在东南立面除了设计倾角来引导风向,并在合适的高度开启侧窗对气流引导,使其在室内缓和通过。屋顶的天窗和下沉中庭空间为中轴的地下空间利用温差形成烟囱效应,在垂直方向形成气流的运动,达到室内外空气交换的目的。

　　2.2.4绿色宜人的视觉环境

　　在主体站房中部区域设计一个下沉的中庭空间,种植绿色植物,自然采光和通风改善提高了环境舒适度。同时自然通风技术和地源热泵(土壤换热器)也在设计中得到充分应用,不仅大大降低建筑物的能耗,引入绿色植物、阳光因素不仅仅改善了室内小气候,又增强了空间活力和识别性,振奋了旅客的精神。

　　3结语

　　面对全球生态危机的现状,集约设计的生态化交通建筑给出了前进的方向。通过对郑州综合交通枢纽公路客运中心设计方案中生态手段应用的分析,可以看出生态化交通建筑的特征,即立足于当地的自然环境特点和社会地域情结,因地制宜,科学、高效、合理地加以优化整合,达到系统集约、经济高效、突出地域化、体现人性化的目的。

　　参考文献:

　　[1]清华大学建筑学院.清华大学建筑设计研究院编著.建筑设计的生态策略.北京:中国计划出版社,2001.

　　[2]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心.绿色建筑.北京:中国计划出版社,1999.

　　[3]林宪德.绿色建筑:生态·节能·减废·健康.北京:中国建筑工业出版社,2007.

　　[4]马铁丁.环境心理学与心理环境学.北京:国防工业出版社,1996.

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