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摘 要:办公建筑是现代都市中最具设计特色和科技含量较高的代表性建筑,同时也是现代城市中最具生命力和创造力的场所。但是面对日益严峻的环境破坏和能源危机,尤其是那些以强大的技术手段为依托的现代化辦公楼,因摒弃了自然生态系统和谐贯通的传统,而到处可见由混凝土、钢和玻璃构筑的现代办公建筑所产生的“热岛效应”和光污染,是大部分城市中显而易见的事实。面对全球范围绿色思潮的巨大冲击,建筑师开始注重生态技术的研究,追求办公建筑功能的有机综合。
关键词:生态建筑设计 设计理念 可持续发展
Abstract: office building is a building representative of higher most design features of modern city and the science and technology content, but also a modern city in the most vitality and creativity of the place. But in the face of the destruction of the environment and the increasingly serious energy crisis, especially those with strong technical support of modern office buildings, due to abandon the natural ecosystem harmony through traditional, but everywhere is composed of concrete, steel and glass building modern office building the "heat island effect" and light pollution, is obviously the fact that most of the city. Facing the enormous impact of global green trend, architects began to study the ecological technology, organic synthesis pursuit of office building functions.
Keywords: ecological architectural design concept of sustainable development
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
对环境的关注已经成为全世界的热点问题,自然资源的过度开采,生态环境的日渐颓败,自然气候的恶变无常,无不使人感到忧虑和惶恐。建筑作为人类社会中的杰作,与人类生活和生存息息相关。建筑出现伊始,无论“穴居”,抑或“巢居”,都是与自然环境相对立的人类的庇护所,但却时时处处体现了与自然的交流。由于当时生产技术水平的限制,人类的居住建筑犹如鸟雀的巢窝、蝼蚁的洞穴,人类只是作为生态系统中的组成部分,存在于自然界中。随着工业技术的进步,人类以前所未有的速度在生态系统中自我膨胀,导致生态失衡,环境恶化。只是到现代,人们才开始真正意识到建筑与自然间的默契与交融是何等的重要,并将美学价值和使用功能以及自然环境紧密的联系在了一起。生态建筑是当前建筑的一种发展趋势,研究建筑对生态平衡的影响及如何保护环境建造生态的建筑是新一代建筑
师的必须任务。现代都市中办公建筑是最具设计特色和科技含量较高的代表性建筑,同时也是现代城市中最具生命力和创造力的场所,但当前的现状是由于追求建筑的自我形象及商业利润和施工便利,而忽略了对建筑环境的考虑。
1 现代办公建筑面临的挑战
1.1 缺失生态、可持续发展理念
在建筑中包含着一系列的能源消耗:建筑材料、构件等生产所消耗的内喊能量、建材运送过程的灰色能量、建筑建造的诱发能量、建筑及设备日常维护修缮所耗费的运行能量、以及建筑毁弃后做终处置所耗费的能量。然而现代办公建筑设计通常只关注建筑的功能,建筑材料的色彩、质感、强度;关注建筑造型的视觉美学性能。在设计建造中,未能对能源的消耗、建筑的生态性引起足够的重视。例如对建筑材料的选择大多出于美性考虑等等,而较少考虑采用对环境影响力小的材料;较少考虑建筑体形的节能需要以及建筑外表面的环境功能。
1.2 高耗能耗资现状
统计调查发现,在所有建筑类型中,办公建筑堪称为能源、资源消耗的大户。办公建筑和大型公共建筑最主要的能源消耗形式是电,其次是煤、天然气等。现代办公建筑和大型公共建筑中的空调系统、照明系统、动力系统和办公系统是建筑能耗的4个主要系统。空调系统耗电量占到整个建筑能耗的50%以上,照明次之,大约占20%,建筑设备占10%,办公设备用能约占10%以上,因此办公建筑的节能一直是生态化研究中的重头戏。
1.3 室内环境品质缺失舒适、健康的生态取向
现代的大型办公建筑一般采用大进深, 一方面导致室内办公空间私密性缺失,缺乏人性化;另一方面影响自然采光,以及缺乏自然风的渗入,造成通风排气不畅。如缺乏阳光,在全封闭体系中不完善的机械通排风系统,自然通风的缺失,将产生大楼综合症,对人们的身心健康造成不利的影响。
2 生态办公建筑活性体系理念
2.1 舒适化的设计理念
随着时代的发展和技术的进步, 人们对生活和工作环境的品质要求也逐步提高,关注建筑功能的舒适性,以改善人们的生活工作环境,提高人们的生命质量成为建筑智能化的主要发展方向。高质量和高效率建筑环境的创造,始终应当是建筑创作的目标。当代建筑学、生态学及其它科学技术成果的综合, 为建筑创作提供了新的设计思维。健康舒适的环境概念是指:优良的空气质量,优良的温湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境;应对的建筑设计方法:使用对人体健康无害的材料,减少VOC(挥发性有机化合物)的使用,对危害人体健康的有害辐射、电波、气体的有效抑制,充足的空调换气,对环境温湿度的自动控制,充足合理的桌面照度,防止建筑间的对视以及室内尴尬通视,建筑防噪声干扰,吸声材料的应用等等。
2.2 运用自然体系设计理念
办公建筑设计中运用自然体系的目的是为了最大限度地获取和利用自然采光和通风,创造一个健康、舒适的人工环境。阳光和空气始终是人类赖以生存的物质条件。但照明和空调人工技术的普及和发展,使得自然体系的运用受到忽视,同时也对建筑环境产生了负面的影响。人们如果长期处于人工环境中易出现“病态建筑综合症”及“建筑关联症”,如疲劳、头痛、全身不适、皮肤及黏膜干燥等等。因此,在现代办公建筑中, 应注重自然采光和自然通风与高新技术手段的结合。
2.3 自调节“生命体特征”理念
从建筑的“生命周期”来看, 从决策过程→设计过程→建造过程→使用过程→拆除过程,表现出类似生命体的那样的产生、生长、成熟和衰亡的过程。同所有生命体一样,建筑应当具备自我调节和组织能力以利于自身整体功能的完善。这种自调节一方面是指建筑具有调节自身采光、通风、温度和湿度等的能力,另一方面建筑又应具有自我净化能力,尽量减少自身污染物的排放,包括污水、废气、噪音等。现代的建筑不再是建成之后就固定下来,而是继续生长、变化的。因此,在建筑创作中应当引入时间要素,使建筑具有良好的应变性,可增加新功能、可改变或扩大原有功能、也能适应意外的要求,为今后的变化发展提供弹性的改造与扩建的可能, 借此提高建筑的使用寿命和资源的利用效率,减少对于环境的不利影响,实现其可持续发展。
3 生态办公建筑的设计技术理念
3.1 生态化的办公建筑空间组合设计
办公建筑空间设计,要综合考虑到建筑空间的组合,庭院空间利用,工作场所的布局特征和空间的经济性问题。而生态设计要求空间分区应进一步考虑节能和舒适度的需求,尽量利用自然条件和减少人工设施。办公楼里不同的空间对温度、自然光和景观的要求是不同的。如普通办公室对温度要求苛刻,其次是会议室和多功能厅,门厅、走道和楼梯交往空间等对温度的要求相对较低。因此交往空间可以作为内外环境的缓冲区。它的设定温度可以更接近室外,从而形成了室内外温差的梯度转换。这不但可以优化能源消耗,亦能减轻人们对室内外剧烈的温度变化造成的不适感。生态设计对传统设计实践的发展是:从功能分区、动静分区进一步扩展到光、气、舒适度的环境缓冲分区。
3.2 结构体系的生态化
人类的建筑活动自古以来就在有意识或无意识地涉及生态问题, 人类文明是在模仿自然和适应自然规律的基础上不断发展起来的,因此建筑创作需要不断地从自然界中汲取灵感。建筑结构形态对自然界的模仿不仅蕴含着高超的技术含量, 而且还体现出極富张力的美学特性,采用与生长环境相适应的结构是最佳的结构形式。使生态建筑原始的朴野情趣和未来主义技术理想结合起来,使科技的光芒和自然的色泽互相交汇。
3.3 生态的建筑表皮设计
“建筑表皮”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑外围护结构,包括外墙、屋面和底层架空的楼板以及与其共同作用改变建筑室内外物理环境的附属构件,如遮阳设施、表面绿化等。建筑表皮作为内外空间的转换介质,通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用,不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。一个良好生态的建筑表皮,既可与周围的环境融合,又可以对建筑内部起着积极的调节作用,减少能源的消耗。
3.4 生态的办公建筑形态设计
生态的办公建筑的形体应该是有利节能的。建筑师应该熟悉建筑体形系数与能量损失的关系,一个生态建筑的造型应该是有着适合的当地气候条件的体形系数的。体形系数是影响建筑热量得失的重要因素,建筑体形系数越大,传热损失就越大。较小的体形系数不但有利节能,还意味着潜在的围护结构建材的节约和优化。
4 结束语
思考和探索建筑发展的未来道路, 将现代技术与生态智慧紧密结合,实现一种新的生态发展途径,成为建筑界每一位有责任感的建筑师普遍关注的问题。生态办公建筑的设计技术理念是从建筑的全寿命周期出发,从建筑本体出发,倡导一种绿色的工作和生活模式,以最节约的资源,最少的污染创造现代健康舒适的办公环境,是建筑形体在强调对材料和结构率真表达的同时,重视建筑的人性表达。生态办公建筑将绿色生态体系移植到了建筑内部, 借助其自然景观价值软化建筑的技术硬味, 强调建筑与周围环境的和谐与城市文脉的整合,营造高效、快乐、人性化的工作氛围,感悟绿色人生。
关键词:生态建筑设计 设计理念 可持续发展
Abstract: office building is a building representative of higher most design features of modern city and the science and technology content, but also a modern city in the most vitality and creativity of the place. But in the face of the destruction of the environment and the increasingly serious energy crisis, especially those with strong technical support of modern office buildings, due to abandon the natural ecosystem harmony through traditional, but everywhere is composed of concrete, steel and glass building modern office building the "heat island effect" and light pollution, is obviously the fact that most of the city. Facing the enormous impact of global green trend, architects began to study the ecological technology, organic synthesis pursuit of office building functions.
Keywords: ecological architectural design concept of sustainable development
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
对环境的关注已经成为全世界的热点问题,自然资源的过度开采,生态环境的日渐颓败,自然气候的恶变无常,无不使人感到忧虑和惶恐。建筑作为人类社会中的杰作,与人类生活和生存息息相关。建筑出现伊始,无论“穴居”,抑或“巢居”,都是与自然环境相对立的人类的庇护所,但却时时处处体现了与自然的交流。由于当时生产技术水平的限制,人类的居住建筑犹如鸟雀的巢窝、蝼蚁的洞穴,人类只是作为生态系统中的组成部分,存在于自然界中。随着工业技术的进步,人类以前所未有的速度在生态系统中自我膨胀,导致生态失衡,环境恶化。只是到现代,人们才开始真正意识到建筑与自然间的默契与交融是何等的重要,并将美学价值和使用功能以及自然环境紧密的联系在了一起。生态建筑是当前建筑的一种发展趋势,研究建筑对生态平衡的影响及如何保护环境建造生态的建筑是新一代建筑
师的必须任务。现代都市中办公建筑是最具设计特色和科技含量较高的代表性建筑,同时也是现代城市中最具生命力和创造力的场所,但当前的现状是由于追求建筑的自我形象及商业利润和施工便利,而忽略了对建筑环境的考虑。
1 现代办公建筑面临的挑战
1.1 缺失生态、可持续发展理念
在建筑中包含着一系列的能源消耗:建筑材料、构件等生产所消耗的内喊能量、建材运送过程的灰色能量、建筑建造的诱发能量、建筑及设备日常维护修缮所耗费的运行能量、以及建筑毁弃后做终处置所耗费的能量。然而现代办公建筑设计通常只关注建筑的功能,建筑材料的色彩、质感、强度;关注建筑造型的视觉美学性能。在设计建造中,未能对能源的消耗、建筑的生态性引起足够的重视。例如对建筑材料的选择大多出于美性考虑等等,而较少考虑采用对环境影响力小的材料;较少考虑建筑体形的节能需要以及建筑外表面的环境功能。
1.2 高耗能耗资现状
统计调查发现,在所有建筑类型中,办公建筑堪称为能源、资源消耗的大户。办公建筑和大型公共建筑最主要的能源消耗形式是电,其次是煤、天然气等。现代办公建筑和大型公共建筑中的空调系统、照明系统、动力系统和办公系统是建筑能耗的4个主要系统。空调系统耗电量占到整个建筑能耗的50%以上,照明次之,大约占20%,建筑设备占10%,办公设备用能约占10%以上,因此办公建筑的节能一直是生态化研究中的重头戏。
1.3 室内环境品质缺失舒适、健康的生态取向
现代的大型办公建筑一般采用大进深, 一方面导致室内办公空间私密性缺失,缺乏人性化;另一方面影响自然采光,以及缺乏自然风的渗入,造成通风排气不畅。如缺乏阳光,在全封闭体系中不完善的机械通排风系统,自然通风的缺失,将产生大楼综合症,对人们的身心健康造成不利的影响。
2 生态办公建筑活性体系理念
2.1 舒适化的设计理念
随着时代的发展和技术的进步, 人们对生活和工作环境的品质要求也逐步提高,关注建筑功能的舒适性,以改善人们的生活工作环境,提高人们的生命质量成为建筑智能化的主要发展方向。高质量和高效率建筑环境的创造,始终应当是建筑创作的目标。当代建筑学、生态学及其它科学技术成果的综合, 为建筑创作提供了新的设计思维。健康舒适的环境概念是指:优良的空气质量,优良的温湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境;应对的建筑设计方法:使用对人体健康无害的材料,减少VOC(挥发性有机化合物)的使用,对危害人体健康的有害辐射、电波、气体的有效抑制,充足的空调换气,对环境温湿度的自动控制,充足合理的桌面照度,防止建筑间的对视以及室内尴尬通视,建筑防噪声干扰,吸声材料的应用等等。
2.2 运用自然体系设计理念
办公建筑设计中运用自然体系的目的是为了最大限度地获取和利用自然采光和通风,创造一个健康、舒适的人工环境。阳光和空气始终是人类赖以生存的物质条件。但照明和空调人工技术的普及和发展,使得自然体系的运用受到忽视,同时也对建筑环境产生了负面的影响。人们如果长期处于人工环境中易出现“病态建筑综合症”及“建筑关联症”,如疲劳、头痛、全身不适、皮肤及黏膜干燥等等。因此,在现代办公建筑中, 应注重自然采光和自然通风与高新技术手段的结合。
2.3 自调节“生命体特征”理念
从建筑的“生命周期”来看, 从决策过程→设计过程→建造过程→使用过程→拆除过程,表现出类似生命体的那样的产生、生长、成熟和衰亡的过程。同所有生命体一样,建筑应当具备自我调节和组织能力以利于自身整体功能的完善。这种自调节一方面是指建筑具有调节自身采光、通风、温度和湿度等的能力,另一方面建筑又应具有自我净化能力,尽量减少自身污染物的排放,包括污水、废气、噪音等。现代的建筑不再是建成之后就固定下来,而是继续生长、变化的。因此,在建筑创作中应当引入时间要素,使建筑具有良好的应变性,可增加新功能、可改变或扩大原有功能、也能适应意外的要求,为今后的变化发展提供弹性的改造与扩建的可能, 借此提高建筑的使用寿命和资源的利用效率,减少对于环境的不利影响,实现其可持续发展。
3 生态办公建筑的设计技术理念
3.1 生态化的办公建筑空间组合设计
办公建筑空间设计,要综合考虑到建筑空间的组合,庭院空间利用,工作场所的布局特征和空间的经济性问题。而生态设计要求空间分区应进一步考虑节能和舒适度的需求,尽量利用自然条件和减少人工设施。办公楼里不同的空间对温度、自然光和景观的要求是不同的。如普通办公室对温度要求苛刻,其次是会议室和多功能厅,门厅、走道和楼梯交往空间等对温度的要求相对较低。因此交往空间可以作为内外环境的缓冲区。它的设定温度可以更接近室外,从而形成了室内外温差的梯度转换。这不但可以优化能源消耗,亦能减轻人们对室内外剧烈的温度变化造成的不适感。生态设计对传统设计实践的发展是:从功能分区、动静分区进一步扩展到光、气、舒适度的环境缓冲分区。
3.2 结构体系的生态化
人类的建筑活动自古以来就在有意识或无意识地涉及生态问题, 人类文明是在模仿自然和适应自然规律的基础上不断发展起来的,因此建筑创作需要不断地从自然界中汲取灵感。建筑结构形态对自然界的模仿不仅蕴含着高超的技术含量, 而且还体现出極富张力的美学特性,采用与生长环境相适应的结构是最佳的结构形式。使生态建筑原始的朴野情趣和未来主义技术理想结合起来,使科技的光芒和自然的色泽互相交汇。
3.3 生态的建筑表皮设计
“建筑表皮”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑外围护结构,包括外墙、屋面和底层架空的楼板以及与其共同作用改变建筑室内外物理环境的附属构件,如遮阳设施、表面绿化等。建筑表皮作为内外空间的转换介质,通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用,不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。一个良好生态的建筑表皮,既可与周围的环境融合,又可以对建筑内部起着积极的调节作用,减少能源的消耗。
3.4 生态的办公建筑形态设计
生态的办公建筑的形体应该是有利节能的。建筑师应该熟悉建筑体形系数与能量损失的关系,一个生态建筑的造型应该是有着适合的当地气候条件的体形系数的。体形系数是影响建筑热量得失的重要因素,建筑体形系数越大,传热损失就越大。较小的体形系数不但有利节能,还意味着潜在的围护结构建材的节约和优化。
4 结束语
思考和探索建筑发展的未来道路, 将现代技术与生态智慧紧密结合,实现一种新的生态发展途径,成为建筑界每一位有责任感的建筑师普遍关注的问题。生态办公建筑的设计技术理念是从建筑的全寿命周期出发,从建筑本体出发,倡导一种绿色的工作和生活模式,以最节约的资源,最少的污染创造现代健康舒适的办公环境,是建筑形体在强调对材料和结构率真表达的同时,重视建筑的人性表达。生态办公建筑将绿色生态体系移植到了建筑内部, 借助其自然景观价值软化建筑的技术硬味, 强调建筑与周围环境的和谐与城市文脉的整合,营造高效、快乐、人性化的工作氛围,感悟绿色人生。