高层建筑的生态设计手法解读杨经文生态摩天楼

高层建筑的生态设计手法——解读杨经文生态摩天楼的建...标题：高层建筑的生态设计手法——解读杨经文生态摩天楼的建筑实践(原文发表在华中建筑2006年第3期)4W&dasCj2T[b]前言[/b]Fq|D.M#r5W空调、灯光，这些发明解决了人们的实际问题，但人为制造的建筑过多地依赖于此，耗费了大量能源、制造了大量污染，对环境产生了显著的影响。勿庸置疑，全球气候变暖，是我们所面临的最为紧迫的环境问题。由人类引发的气候变化，开始要求人们在建筑设计方面作出相应的变化，以适应变化后的气候。/u
S2n-C)Q\近年来，中国建筑业发展迅速，房地产市场火热，每年城乡新增民用建筑面积约15亿平方米，其中城市新增民用建筑面积达7亿平方米。建筑耗能也将逐年大幅度上升，建筑运行能耗占我国能源总消费量的比例已由上世纪70年代末的10％上升到2000年末的26．7％，已经达到了世界建筑能耗占能源消费量30％的平均水平。而且，发达国家的实践经验表明，这个比例还将提高到35％左右。（1）基于这样一种现状，国家出台了一些相关规范、强制性措施，来推动建筑在节能设计方面的发展。作为建筑师，我们更有责任在对建筑的设计过程中，使建筑达到节能的目的。6`eL1W#_
L!g高层建筑高空环境和一般多层建筑所处的环境差异较大，设计时必须采取额外的措施来满足高空环境下使用者对舒适度的需求，一般的高层建筑能耗及维护费用都是非常巨大的，是一个大的资源消耗黑洞。大城市中CBD地区的高密度超高层建筑群，成为城市地位与经济繁荣的象征，然而繁荣的背后却是能源的大量浪费和“热岛现象”对市民生存环境的恶化。
~8?Sa2a%@.\/X因此，很多人反对在城市中建造高层建筑，说它是个耗能巨大的城市包袱；然而作为一种以节地、标志性为优势的建筑形式，它暂时还不会停止建设。而遵循生态原则、减少对能源的浪费是未来各种建筑的必然趋势，高层建筑也不例外。在当疲惫的地球产生了种种人们不愿看到的变化时，对于生态的研究让人们看到了些许希望。本文就杨经文先生生态摩天楼的建筑实践过程，探讨在高层建筑设计中，如何实现生态设计，从而最大限度地达到节能的目的。'Yb%u:x5Q!AOJ:k'T{6mr%pJy;S5k[b]杨经文先生生态摩天楼的建筑实践：[/b]u8l3Hn&r}+S4DUX杨经文先生是一位执著地倡导生态摩天楼设计的人，针对世界能源消耗量日益增多和能源资源有限的状况，他认为建筑师必须强调节能意识，实现生态设计。通俗地说，生态设计就是以最和谐的方式把人造建筑与自然、生物圈结合起来，那他是怎样在高层建筑实践中实现生态设计呢？y'P8u?xi&Jx[b]1、基于对当地气候以及高层建筑特殊的高空环境的考虑，有效利用当地的自然条件实现自然通风与自然采光[/b]TK/Z!^GDu_~杨经文先生的建筑设计都是基于当地的气候条件进行的，通过实验，分析建筑光、热、通风状况，从而运用多种策略减少建筑能耗并提高舒适度，这是有效的利用自然条件减少能耗的手段。但是目前的情况,令人吃惊的是,面对某个项目的设计,即使有用地的要求,有些建筑师根本不去确认建筑物现场的情况,更别说是对各种外部气候条件的分析与认识了,这样的设计师是靠什么线索去进行建筑物的构思呢?9Jc+T8In+OxY+U杨经文先生在建筑设计中很强调对自然风与自然光的利用，不仅仅满足室内主要功能空间的自然通风与自然采光，也最大限度的使交通核得到自然通风与自然采光。在位于马来西亚滨榔屿州的MenaraUMNO大楼中，所有的办公空间都有自然通风，办公桌与采光窗的距离均不超过6.5m，能使使用者接受到自然的采光和通风；所有的电梯厅、楼梯及厕所都有自然采光和通风，为建筑增加了使用安全性；为获得较舒适的内部环境，需要一个较高的空气交换率，尽量在各开口处引入自然风，为了使开口处产生压力，采用了“风墙”体系，将“风墙”安排在有通高推拉门的阳台部位，阳台内的推拉门可根据所需风量，控制开口的大小，也可完全关闭，形成“空气锁”。lPrm%wM+m这些手法都是融入了生物学、气候学等等与自然地理密切相关的内容，在满足室内舒适感的前提下，让建筑达到被动模式，被动模式的情景是建筑能够利用自然风和自然光满足使用要求。正是由于对自然通风与自然采光的关注，减少了对人工照明与机械通风的依赖，降低了能源消耗。J2g$qs8`,iCWMk
cD2L[b]2、垂直绿化体系的设计[/b].u7b6LzY}8U在杨经文的作品中，经常看到建筑存在很多凹入空间，大大小小，从里面伸出茂密的植物，形成垂直绿化体系。一方面，绿色植物满足了人们希望能有跟自然界接触的愿望；另一方面，绿色植物可以吸收二氧化碳和一氧化碳，通过光合作用产生氧气，垂直绿化体系的存在为使用者提供了舒适的环境与新鲜的空气，这也是杨经文利用生物气候学设计的结果。2F1w+qach%xRu这方面的典型代表作就是他设计的塞兰考勒的麦拉那·麦西尼亚商厦，在此建筑中，花卉植物从底层的扇形侧护坡，沿深凹的大平台一直螺旋上升攀长到屋顶使人享受到自然，创造了一个遮阳且富含氧的环境，虚实通透，光影变化别有佳趣。t1G7j@$a\['v2oT:G)H#_[b]3、空中庭院作为建筑中不可缺少的一部分[/b]-H~H^2P:~.D空中庭园是生物气候学设计法中最突出的设计手法。对于生物气候型高层建筑而言，抵挡不良气候和地理环境对建筑的影响，空中庭院是一种有效的空间形式。空中庭院可供人们进行社交、娱乐、休闲等各种活动，同时又使室内空间具有室外感，迎合了人们热爱自然的天性，也能起到组织自然通风的作用，体现出生态设计就是以最和谐的方式把人造建筑与自然、生物圈结合起来的内涵。!N)bB^'Q^在越南的31层集合住宅MBfTower中，一～十四层利用建筑平面凸挑的阳台等边缘部位作为绿化，层层退进，形成一斜面的绿化；十四层以上的高层公寓主楼上，每隔三层分别在16层、21层、26层位置形成三个两层高的凹空间，这样在外观上形成了一立体绿化不仅改善了高层公寓的居住环境，而且引导了沿河方向吹来的河陆风。\g:yH%C-Ms*h(I在吉隆坡的22层办公楼PlazaAtrium中，运用线式减法，创造了一个垂直的竖向凹空间，挖空的形体形成了开敞外露的庭院，阴影中，层层叠叠的绿化围绕着建筑，形成了良好的室内外过渡空间，仅在拱券上与伊斯兰文化（马来西亚的国教：伊斯兰教）作了呼应，整个建筑通透明快，从根本上溶进了地域文化之中，又体现了湿热气候因素对建筑形态的影响。Z|\3rWBT-nHF[b]4、设计“双层皮”幕墙形成复合空间或空气间层[/b]%?k.VD#Y#l]A高层建筑的外墙对室内环境会产生很大的影响。传统的建筑外墙由于是固定不变的，对冷热气候无法予以调控。杨经文认为，运用生物气候学，则可使建筑外墙具有可调节特点。将外墙设计成多面或多层，依靠关闭或开启某层以适应不同的气候，减少空调和采暖的使用。另外因为“外皮”的存在，“双层皮”之间形成了一个空气间层，有利于空气的流通，大大降低了高层建筑中机械通风所需的能耗。du_6U!m'bQQd6E5E$z~QVN+h[b]5、对太阳能的利用，减少对不可再生能源的依赖[/b]m4T+P*G1m^~太阳能是用之不尽的、取之不竭的，所有的生态建筑都会涉及到对太阳能的利用。在杨经文的生态摩天楼中对太阳能的利用主要体现在以下两个方面：一是在大楼顶部设计屋顶遮阳片。在夏天，屋顶的温度高达50℃至60℃，屋顶遮阳片的存在可以有效地防止太阳光对屋顶的直射导致室内自然温度的升高。在杨经文设计的MenaraUMNO大楼中，屋顶遮阳片的角度是根据太阳高度角来定位的，将屋面及其它特殊部位的格片做成不同的角度，来控制阳光的射入量；而且根据季节的不同，在屋顶设计了各种不同造型的遮光片。这样，不仅可以减少太阳对顶楼的照射，而且将能量收集用于大楼内部，实现节能。对太阳能利用的第二方面就是在建筑的阳光照射面设置了许多阳光管，把室外的阳光巧妙地引入室内，达到自然采光．从前面的分析可以发现，生物气候学是一种方法论，它是杨经文先生在不断地实践探索中总结出的设计指导思想。生物气候学建筑是生态建筑的前奏，它的进一步发展应该是完全生态的、与自然环境相融合的，具有最低能源消耗的生态学的建筑。通过对高层建筑的生物气候学的研究与实践，给高层建筑设计带来了全新的观念，这对缓解当今能源紧张状况及实现可持续发展，有着积极和深远的意义。[b]结语中国人多地少，土地是最宝贵的、不能再生的资源，如果不盖高层建筑，能解决这么多人的居住问题吗？如果不盖高层建筑，土地上将会是密密麻麻的钢筋混凝土森林。在未来，随着经济的发展，中国的高层建筑、超高层建筑数量将日益增多。研究杨经文先生的设计思想，对我国有着很强的现实意义，一方面，我们应运用生物气候学的方法，再结合中国的国情，设计出较低能耗的建筑，这应该是建筑发展的趋势。另一方面，生物气候学方法鼓励建筑因时因地因气候不同，而具有不同的形态与立面，这就鼓励了建筑个性的发展，因而也可避免建筑千篇一律的状况。作为建筑师，我们应当正确把握好高层建筑的建设方向，做到适应地区发展，最大限度的降低对不可再生能源的依赖，创建一个可持续发展的未来。