以西安浐灞商務中心為例,通過解讀基地氣候特征,從建筑形體設(shè)計和生態(tài)技術(shù)等方面探析建筑的生態(tài)設(shè)計策略,旨在為此類綠色生態(tài)辦公建筑設(shè)計提供一定的借鑒意義。
西安浐灞商務中心位于陜西省西安市浐灞河生態(tài)區(qū),建筑占地150畝,總建筑面積57482㎡,建筑高度28.6m,建筑層數(shù)為地下一層、地上七層,局部五層。建筑造型高低錯落、轉(zhuǎn)折有致,是一座集智能、節(jié)能、環(huán)保的現(xiàn)代綠色生態(tài)辦公建筑,極具濱水建筑特色。
基地氣候解讀
該商務中心位于西安生態(tài)區(qū)核心位置的浐灞半島中南部,坐落于灞河東岸,緊鄰濕地公園,自然條件優(yōu)越。該區(qū)氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫞箨懶詺夂颍募痉置鳎局鲗эL向為東北,夏季主導風向為西南、南和東南。為了與城市快速干道的走勢相呼應,建筑總平面布局采用了南偏西31°的朝向,相比于西安最佳建筑朝向南偏東10°而言,南偏西31°在夏季時太陽輻射強度較高,因此要求建筑必須仔細考慮建筑的防曬措施,以免夏季過熱產(chǎn)生高能耗。
建筑生態(tài)設(shè)計策略
1.建筑形體設(shè)計
建筑場地建設(shè)充分利用周邊優(yōu)美的景色,尊重和充分利用現(xiàn)有場地,采用流動、輕盈的形態(tài),使建筑輕柔地觸摸大地,創(chuàng)造出富有詩意的棲居環(huán)境,體現(xiàn)出濱水特色。建筑設(shè)計質(zhì)樸穩(wěn)重,外形新穎現(xiàn)代。設(shè)計采用底層架空設(shè)計手法、流線型的形體造型,一方面有利于視線的穿透,與灞河及河對岸的世園會址遙相呼應,有良好的視覺效果,且體現(xiàn)豐富的濱水特色;另一方面,底層架空有利于河風的引入、誘導氣流,促進建筑的自然通風,有效調(diào)節(jié)了建筑周邊的微氣候。
2.生態(tài)技術(shù)設(shè)計
(1)可調(diào)節(jié)遮陽設(shè)計
建筑總平面布局采用了南偏西31°的朝向,因此設(shè)計重點考慮了建筑的這樣防曬問題。建筑采用了可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)計,建筑南向采用可調(diào)節(jié)的水平遮陽,東向采用可調(diào)節(jié)垂直遮陽百葉,西向采用固定的垂直遮陽混凝土格柵,有效調(diào)控夏季太陽輻射,保證舒適的室內(nèi)熱環(huán)境。劃分玻璃幕墻的豎向構(gòu)件除了起到裝飾作用,同時兼顧遮陽板作用,在夏季可以有效減少空調(diào)耗能。同時對室內(nèi)采光也會產(chǎn)生積極影響,可以防止眩光,使室內(nèi)照度分布均勻,減少室外光污染。
(2)屋頂綠化和采光井設(shè)計
根據(jù)建筑遮陽需求程度,設(shè)計首先應該考慮水平遮陽,屋頂綠化可有效起到遮陽隔熱的作用。該建筑采用多地面種植屋面的設(shè)計,注重綠化屋面與室內(nèi)空間的滲透,既創(chuàng)造出良好的室內(nèi)環(huán)境,也改善了屋頂?shù)谋馗魺嵝ЧM瑫r建筑內(nèi)部設(shè)有大小不同的方形、圓形的采光井和中庭,能夠有效引導自然通風和增加室內(nèi)的天然采光,以此降低能源消耗,同時結(jié)合景觀設(shè)計,創(chuàng)造出舒適的室內(nèi)環(huán)境。
(3)呼吸式幕墻和清水混凝土飾面
建筑表皮采用了雙層呼吸式幕墻,由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成,在幕墻之間形成的空氣層的兩端裝有進風和排風裝置,并設(shè)置百葉。這樣可以有效減少夏季輻射熱和冬季熱損失對建筑室內(nèi)熱環(huán)境的影響。同時使用Low-E中空玻璃,并在其表面鍍上幾層金屬薄膜。和普通玻璃相比,這種玻璃能大量減少對長波光的吸收和輻射,從而減少熱量傳遞和損失。在夏季可減少太陽輻射得熱,冬季又可讓充足的陽光進入室內(nèi)。
該建筑采用的清水混凝土施工工藝是直接利用結(jié)構(gòu)混凝土成型后的自然質(zhì)感作為最終飾面效果的混凝土工程。使用高強度的混凝土和其他耐久性好的建筑材料,完成了32m大跨度的設(shè)計。墻面細膩、素雅、古樸。利用混凝土本身的流動性,充滿模板而達到密實,免去了混凝土的振搗工序、模板損耗,以此達到節(jié)約資源的目的。
(4)智能照明控制系統(tǒng)
建筑在自然采光的區(qū)域為照明系統(tǒng)配置了光電控制設(shè)施,合理控制了照明系統(tǒng)的開關(guān),在保證使用的前提下同時達到節(jié)能的目的。通過外觀照明的裝飾,還原了建筑結(jié)構(gòu)特征,充分體現(xiàn)了厚重與渾然一體的獨特建筑風格。
燈具布置完全按照建筑模式,設(shè)計采用混色大功率LED投光燈,可變多色,色度高,穿透力強。相互投射在該建筑外立面的外墻、梁、柱上,結(jié)合DMN-LED照明網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),既能長期穩(wěn)定運行,同時可以完成多種顏色的漸變。使整個建筑夜景更加融合,形成了夜色、流水、建筑與燈光的完美結(jié)合,成為整個浐灞生態(tài)區(qū)的中心。
(5)透水地面和雨水收集系統(tǒng)
設(shè)計充分考慮了建筑周邊、廣場、道路、停車場的綠化和遮蔭,在植物搭配上采用喬木+灌木+草被的復層結(jié)構(gòu),減少單純的草坪綠化,既豐富了空間層次,又可起到良好的降塵降噪效果。建筑廣場鋪地則采用透水地面,能夠使雨水迅速滲入地表,有效補充地下水,緩解城市熱島效應。同時,它也解決了普通路面容易積水的問題,并提高了行走的舒適性和安全性。
該項目采用無負壓設(shè)備供水為建筑提供生活用水。供水分區(qū)、分功能獨立計量,以此達到節(jié)約水資源的目的。采用雨水收集系統(tǒng),將回收的雨水用于景觀植物灌溉和沖廁等,以此達到美化建筑環(huán)境和節(jié)約資源的目的。
結(jié)語
西安浐灞商務中心通過建筑形體設(shè)計、采用底層架空、誘導自然通風等措施實現(xiàn)建筑自身的節(jié)能。同時采用可調(diào)節(jié)遮陽、呼吸式幕墻、智能照明系統(tǒng)等節(jié)能措施以及屋頂綠化、透水地面、雨水收集及采光井等方式,展現(xiàn)了極具濱水特色的現(xiàn)代綠色生態(tài)辦公建筑的風采。
(作者單位:長安大學建筑學院建筑系)
作者簡介:潘柳(1990-),女,湖南岳陽人,本科在讀,長安大學建筑學院建筑系。