-建筑-行为-绿色建筑的空间设计策略

93ARCHITECTURALJOURNAL2011.3建筑学报1技术与设计的博弈在当代建筑走向“绿色与可持续发展”时，技术手段正承担着先锋的角色。对于未来建筑的方向，以空间和形体塑造为特征的传统建筑学正面临着巨大的挑战。我们不能否定绿色技术对于建筑的作用，但也要清晰地看到，在仅依赖技术推动力的同时，解决问题的成本和负面效应也在上升；在思想缺失的环境下，单纯的技术探索能否持续的发挥其正面作用，让人担忧。绿色的理想需要来自多个维度的思辩，而应承担更大责任的建筑师在历史的大潮中常常处于两种状态：一是缺席状态，他们固守着自己的“一亩三分地”，与节能、环境工程师自说自话、互不越界；二是身份沦陷的状态，他们在集成了各种绿色技术后，用美学手段修饰技术的烙印，虽然已开始面对问题，但承担的角色更像是“装修工程师”。本文希望找到第三种应对问题的状态。2以空间塑造引导行为的绿色设计策略在本文的案例和观点论述中，我们不把技术设备和构造措施作为绿色建筑的首要选择。“建筑行为”意指通过塑造空间引导人们在建筑中的行为，让人们在获得空间舒适感和愉悦感的同时，自发的以更健康的方式使用建筑，并自然达成低碳环保、节约能源的目标。结合自身的实践和思考，笔者认为，在夏热冬暖地区(南方地区)，以空间塑造引导行为的绿色设计方法可以提炼为以下5种策略：2.1策略之一：“切薄”建筑—引导人们优先利用自然通风和自然采光“建筑”行为—绿色建筑的空间设计策略沈驰作者单位：深圳市建筑科学研究院有限公司(深圳,518049)收稿日期：2010-08-10摘要/从建筑空间和形体入手，探索绿色建筑的设计思路，结合设计实践，以夏热冬暖地区(南方地区)为例，概括出5种以空间塑造引导行为的绿色设计策略。关键词/绿色建筑设计策略行为绿色气候学生态优先ABSTRACT/Startingfromspaceandshape,theauthorexploresthethinkingaboutgreenarchitecturedesignneitherbyorganizingknowledgesystem,norbyexploringtechniquessuchassun-shading,heatpreservationanduseofrenewableenergy,etc.Combiningdesignpracticeandtakingtheregionswithhotsummerandwarmwinterasexample,thispapersumsup5greentechnicaltacticsof“guiding”behaviorwithspatialarrangement.KEYWORDS/greenarchitecture,designtactics,greenbehavior,climatology,ecologyfirst因建筑功能和使用效率的要求，现代建筑的体量不断加大，出现越来越多微型城市般的庞大综合体。对于北方建筑，或许这种体量的放大可以在同等建筑容积的情况下减少外墙面积，对于控制体形系数有一定的积极意义。而对于夏热冬暖地区，因为室内外温差不大，建筑对通风散热要求高，体形系数的控制不是问题的关键，过大的进深反而成了改善建筑环境的障碍。让建筑在一定的幅度内更薄，可以增大建筑空间与外界的接触面，更好地引导室内空气的对流、自然光的渗透，让人们优先利用自然条件满足内部的环境要求。建筑师杨经文在新加坡国立图书馆新楼的设计中(图1、2)，用一条街道将建筑“切薄”，划分为两大块，中部设计为向自然开放的中庭，从而奠定了建筑绿色设计的基础。这座建筑于2005年建成，实际能耗相比新加坡标准写字楼降低30%，被誉为杨经文生态建筑的颠峰之作[1]。深圳建科大楼作为一栋南方绿色建筑(图3)，除了运用了许多技术措施之外，对建筑本身的思考也具有代表性。建筑标准层的平面模式是设计的核心价值所在，与杨经文的思想不谋而合。一般高层办公楼大进深的集中平面布局被放弃，而用一个向东面的凹口空间把平面切割为南北两个板块。每个板块进深控制在15m，形成办公空间昀佳的进深，楼电梯及辅助功能则独立于西北角。南、北两个办公区因此获得了三面自然采光，东南风可以通畅的进入建筑内部。不管是办公区内部，还是中间的公共平台，平日里通风效果都很好，即使在无2011.3ARCHITECTURALJOURNAL建筑学报94绿色建筑GREENARCHITECTURE不开空调。相比一般建筑，中央空调在全年的使用时间被缩短了近3个月。深圳创业投资大厦竞赛方案同样遵循这一原理，其复杂的形式有其理性的逻辑(图4、5)。与建科大楼相似，建筑的标准层被切割为南北两块，核心筒及辅助功能偏于西侧。对于超高层塔建筑，以上策略并非完美，因为高耸的东侧凹口不利用塑造富有亲和力的环境，并且可能产生过大的风压。因此，设计将塔楼沿纵向切割为几段，并增加了平台层，将其分解为几组6层左右的空中花园，让高层建筑“低层化”。这一组组“低层建筑”左右错动，让“体量叠加”的思路形成直观、动态的视觉表达。2.2策略之二：公共空间室外化—引导人们减少对人工环境的依赖印度建筑师查尔斯·柯里亚是低技术生态建筑的先行者，其建筑思想的基本范式之一被命名为“露天空间”。“露天空间”的含义基本等同于半室外的灰空间，对于印度湿热的气候，柯里亚认为，“它们的存在为我们的活动提供了昀舒适惬意的环境”，“这样的空间在一年中可以使用长达9个月的时间，我们估计这样的空间所具有的利用率大约相当于一间房间的60%。”[2]柯里亚的“露天空间”在其作品中应用广泛，并衍生出丰富多彩的形式(图6)。建筑的大堂、中庭、走廊、电梯厅等公共空间，面积比例较大，却不是主要的使用空间；虽然人们在此停留的时间普遍不长，但要为此付出很大的能源代价，这也是大型公共建筑的能耗远超一般民用建筑的原因之一。对于夏热冬暖地区，重新审视公共空间的使用模式，将公共空间室外化是一个可行的策略。这里四季温差不大，有顶棚、无围护墙的灰空间在绝大部分季节有着良好的舒适度，如果能解决好管理等问题，这样的空间就能发挥出良好的效益。深圳建科大楼的空间设计中，除了人员密集的办公、会议场所外，其他多数的公共空间都以半室外的形式代替。1层的大堂没有围墙、不设中央空调，以架空的状态营造阴凉的环境，既适应了深圳的气候，也表现出示范建筑应有的开放姿态；建科大楼也没有传统意义上的室内走廊和电梯厅，取而代之的是，每层都有一个兼具交通、会谈、休闲功1新加坡国立图书馆新楼风的季节中，这里也比很多办公楼更加舒适。深圳建科大楼投入使用以后，证明了“切薄建筑”是设计中昀具重要性的一步。员工们在多数情况下，自发地选择了利用自然光而不开灯、开窗通风而2新加坡国立图书馆11层平面3深圳建科大楼4深圳创业投资大厦竞赛方案5深圳创业投资大厦竞赛方案逻辑生成分析6印度干城章嘉公寓(查尔斯·柯里亚设计)95ARCHITECTURALJOURNAL2011.3建筑学报能的半室外平台(图7)。在这里，可以凭栏眺望远山，可以坐下谈心交流，甚至许多的工作沟通也从室内移步此地，这里是使用频率昀高的场所之一，成为人们聚会的“中心”；而位于6层的大型空中花园与楼上的办公区室外平台也有着良好视觉互动(图8)。在绿色植物围绕的环境中，员工在此举行各种沙龙活动，参与轻松开放的会议，这里成为重要的非正式交流场所。建科大楼有大约30%的地上建筑面积处理为半室外的空间，大幅地缩减了人工环境，从而有别于一些价格昂贵的绿色建筑，以较低的运行成本实现了更为广泛的意义。深圳信息职业技术学院科技楼则以另一种方法诠释了公共空间室外化的策略。这座新建的校园兼作“深圳2011年世界大学生运动会运动员村”，因而倍受关注。19层的科技楼位于校园中央，是昀高的建筑，于2010年底竣工。科技楼的特色在于其“多风道空心结构”。针对高层建筑的特点，我们设计了太阳能中庭和风塔，并在建筑四周“掏出”多个空中花园组织自然风的通道。空中花园的位置和大小看似没有规律(图9)，其实是迎合了主导风朝向，并按照风道低进高出、宽进窄出的原则布置(图10)。在有风的季节利用风压作用，无风的季节利用热压作用，中庭及“风道”的组织将风压与热压作用结合并相互补充，实现了不依赖空调及人工照明的高大中庭和公共空间，以上效果在计算机模拟中得到了验证(图11)。2.3策略之三：“冷巷”的嵌入—引导有节制的环境塑造方式为了适应气候，南方传统民居的营造方式有着丰富的建筑学价值，其中典型的代表就是狭窄高耸的天井空间。与北方民居开阔的院落不同，南方民居幽深的天井让直射阳光难以进入，为建筑引入柔和的漫射光，同时也有利于增强热压作用带动室内通风。建筑在利用自然条件的同时，营造了阴凉的内部环境，在紧凑的用地上提升了空间品质。根据7深圳建科大楼室外交通、休闲平台8深圳建科大楼6层空中花园10深圳信息职业技术学院科技楼“多通道空心结构”分析9深圳信息职业技术学院科技楼各方向立面图、不同的洞口位置11深圳信息职业技术学院科技楼与中庭连通的空中花园这样的原理，我们把有意识嵌入建筑的狭窄庭院称之为“冷巷”。深圳龙岗的“鹤湖新房”，是中国现存规模昀大昀完整的客家民居建筑群，建于清代嘉庆年间(图12)。建筑群呈“回”字型，有“九天十八井，十阁走马廊”之称[3]。从中我们可以看到，其紧凑的布局在建筑之间形成一道道狭窄的巷道，这种空间形态在广东地区的客家围龙屋、土楼中大量存在，可以作为“冷巷”的原型。深圳信息职业技术学院图书馆的设计采用“冷巷”策略。图书馆呈多层展开的布局，但因其用地紧张，无法依靠松散的布局或大型的庭院来改善其空间品质。设计者用一个个“切口”将图书馆的体量分解(图13、14)。狭窄的“切口式”天井与阅览室单元穿插布置，切12深圳龙岗的“鹤湖新房”2011.3ARCHITECTURALJOURNAL建筑学报96绿色建筑GREENARCHITECTURE看，方形集中的主楼模式呼应了周边的建筑尺度，分散了建筑体量，是昀好的选择。如何在功能集中的前提下达成环境优越的目标是项目的难点所在，我们选择了环环相套的平面方案(图17)。这是一种切薄建筑的手段，每一道环都是一个办公区间，进深仅为812m，内部走廊只设一道。虚实相间的“环”让实体的办公区与绿化小庭院穿插布置，并向中央层层跌落，每一个办公空间都前后通透(图18)。一圈圈办公实体间的虚空间，是仅为2～3层高，高宽比2∶1～3∶1的狭窄庭院(图19)。在6层的办公楼内，建筑从外向内逐级跌落，创造出一系列如同2、3层建筑所特有的舒适小庭院。一道道亲切宜人的“冷巷”无始无终、连绵不绝，与每一处的办公空间亲密的接触，成为独具特色的空间体验(图20)。2.4策略之四：围护界面的灵活性—引导人们用灵活的方式应对气候建筑围护界面的灵活性，是为了让人们在建筑中有选择的利用自然条件。传统的手段是设置可开启的窗，随着建筑体量的增大，这种办法常常不能满足更大尺度的空间要求，机械通风的手段随之出现了。本文的策略，是希望以整个墙面的开放性实现更大幅度的建筑界面变化，带来建筑空间性质和人们身心感受的转变，让建筑具有更好的气候适应力。这种策略也向构造技术、管理方14图书馆“冷巷”施工15图书馆“冷巷”概念分析16图书馆中庭施工17深圳人才园办公楼竞赛方案模型18深圳人才园办公楼竞赛方案平面19深圳人才园办公楼竞赛方案热压通风分析20深圳人才园办公楼竞赛方案“冷巷”效果21深圳建科大楼5层报告厅13深圳信息职业技术学院图书馆效果口的倾斜方向背离日照方向，在引入阳光的同时促进了建筑的“自遮阳”。切口内的幕墙采用点状彩釉玻璃，彩釉点从上至下由密至疏的过渡，调节由上至下的遮阳效率(图15)。“切口式”天井是对“冷巷”效应的再现，阳光顺势而下，渗透到建筑内的每一个角落，让阅览室获得均匀的照度。“冷巷”也作为空调新风的采集处，将阴凉的新鲜空气带入室内。图书馆的“冷巷”和高大的跌落式中庭相互渗透，丰富的视觉景象取代了富丽堂皇的装修，理性的设计同样意趣盎然(图16)。在深圳人才园办公楼竞赛方案中，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