高層建筑作為解決人口劇增、土地資源緊張的一種重要手段,滿足了城市新的需求。通過對城市高層綜合體及其綠色設計策略的研究,結合當代優秀案例的分析,總結高層綜合體綠色設計的基本策略,并提出對未來城市發展的可實施性建議。
《云南建筑》(雙月刊)創刊于1982年,是由云南省住房和城鄉建設廳主管,云南省土木建筑學會、云南省設計院、昆明市建筑設計研究院有限責任公司主辦的科技類學術期刊。刊址在云南省西山區擁金路1號云南省設計院3樓。1982年1月創刊,大16開本,雙月刊。辦刊宗旨:立足云南,面向全國,面向世界,面向未來,開拓創新,力求反映我省高原邊疆和民族地區的地方民族建筑特點。
1高層綜合體綠色設計概述
1.1研究背景
自1855年芝加哥保險大廈作為第一座現實意義的高層建筑誕生后,隨著經濟增長,人口劇增,土地資源日益緊張,高層建筑逐漸成為城市的主角。城市中的高層綜合體已然改變了城市的傳統天際線,形成了獨具特色的空間形態。據統計,2010年中國建筑能耗總量為32.49億tec,建筑的能耗(主要包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等)約占全社會總能耗的20.9%[1]。普通的高層綜合體已滿足不了現代社會對于環境的高質量要求,倡導綠色建筑已成為中國以及世界建筑設計的主流。
1.2研究目的與意義
高層綜合體是城市中別具一格的建筑,因其公共性、時代性、綜合性等特點,對于解決城市人口、土地、綜合需求等有著重要的意義。然而,一般的高層綜合體是建立在能源的高消耗之上。現如今,人們已經意識到這種高消耗會對環境造成很大的傷害,因此高層綜合體的綠色設計勢在必行。(1)高層綜合體存在能源的消耗。這種消耗是多方面的,比如空調、照明、電梯等大多為人所用的消耗。(2)高層綜合體還會無意的造成城市的污染。大面積使用玻璃幕墻造成城市的光污染,不僅對人的視力有一定的損害,還容易引起火災。(3)就城市及社會的發展來說,低碳環保已經成為發展中的必要一環,高層綜合體作為發展的重要的組成部分,引入綠色的概念已是必然趨勢。
2高層綜合體綠色設計基本策略
2.1建筑形態
(1)以仿生學為基礎的綠色策略。仿生建筑學認為,人類在建筑上遇到的所有問題,都可以在自然界中找到相應的解決方式[2]。自然在經過長期選擇中,優勝劣汰,物競天擇,大多數生物已經有了屬于自己的適合的生存法則。如果建筑學習仿生學的原理,將仿生的理念融于建筑的形態、技術及結構當中,則會讓建筑更加適應環境,使其具有生態性,這便是仿生建筑學,結合生物學、美學及自然科學的一個多元學科。(2)以參數化為基礎的綠色策略。參數化設計是很多建筑大師設計時愿意使用的一種方式。這種方式設計出來建筑往往簡潔、抽象、純粹,他們通常會利用計算機技術、數字化設計等手段將動態的設計與造型的邏輯緊密結合,合二為一,讓其成為可能,并還可幫助建筑師設計出更具穩定的結構,更具夸張的造型,更具科學的生存模式等。這種技術是利用計算機更便捷的將綠色策略進行深入,是可持續設計的綜合運用。(3)以立體綠化為基礎的綠色策略。由于土地資源愈發緊張,城市的綠化方式不得不向空中發展,立體綠化已成為裝飾城市的重要標志,同樣也是改善城市環境的重要方法。植物的光合作用可以改變建筑的局部熱環境,同時還可以增加空氣濕度,減少噪音等。高層綜合體還引入空中花園,調節微氣候及室內空氣質量。
2.2建筑內部空間與場地
(1)豎向設計的綠色策略。對于高層綜合體來說,豎向設計必不可缺。現在的高層綜合體已不是以往那種單一的功能,它往往都是將各種功能混合在一起。因此,豎向設計可以將不同功能進行整合,在垂直方向疊加,使使用者可以最便捷到達想到達的功能區。豎向空間的設計,提高了空間的利用效率,降低建筑的能源消耗。(2)垂直通風的綠色策略。風環境作為高層建筑的關鍵設計因素,有其特有的設計方法。在綠色設計策略中最常見的手法就是設置中庭。而大多數高層建筑中心布置核心筒,中庭外移,形成邊庭。無論中庭還是邊庭,作用都是形成建筑內部的自然通風,從而改善內部環境,形成物質或者能量的交換。(3)場地設計的綠色策略。場地設計是一個建筑設計的基礎,好的場地設計可以提高場地利用率,緩解城市交通與空間的矛盾,也是實現可持續發展的必然選擇。起初,高層建筑裙房直接面對街道,隨著人們對于交往與空間的深度需求,其他形式的場地設計隨之出現,如下沉廣場、底層架空等。這種趨勢有利于城市與建筑融合相通,有利于人們對于這種復雜空間的高度要求。
3案例分析:以臺北“陶朱隱園”為例
3.1項目簡介
“陶朱隱園”,位于中國臺北,毗鄰101大廈,VincentCallebaut建筑師事務所設計,被評為美國有線電視新聞網“2016年全球九大最令人期待的新城市地標”之一。
3.2概念分析
“陶朱隱園”項目主要想要尋找一個人和自然的正確的“共生關系”,最終目的是做成一個開拓性的可持續生態住宅。因此,作為靈感來源的DNA分子結構,既滿足了造型要求,又滿足其綠色的概念特色。
3.3綠色策略分析
(1)建筑造型來源于DNA雙螺旋結構,此結構具有極強的凝聚力與穩定性。因此,“陶朱隱園”結構穩定,并具有很強的抵抗側推力的能力,能減少風對高層建筑的影響。同時,DNA雙螺旋結構外觀靈動,每個里面都有其景觀效果,有一種視覺沖擊力。(2)利用參數化設計,根據其周圍風壓及其自身高度因素,通過一系列的模型推演、測試,計算出最優的扭轉方案——20層的塔樓,從上往下共旋轉了90°,每層旋轉4.5°。(3)因為其雙螺旋結構,使建筑在每層都產生了退臺,形成了大面積的屋頂花園,讓在此建筑中的居民都有一個良好的景觀視角,同時還是避免同層視線交叉,保證了隱私。在屋頂花園中共種植了2300棵樹,據統計,每年共吸收空氣中的二氧化碳130t。(4)建筑采用雙層玻璃幕墻系統,形成了建筑內部的自然通風,有效的改善了室內的微氣候,形成了能量交換。同時此建筑還采用其他環境功能,如屋頂太陽能、雨水回收系統、節能電梯等,不同程度的增加了氣候條件的適應性。
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