建筑物理环境与设计

建筑物理环境与

设计作业

姓名：***

学号：*********

专业：建筑学

****:***

生态节能建筑

案例分析

★上海自然博物馆新馆

★梅纳拉商厦

★新加利福尼亚科学研究中心

上海自然博物馆新馆

1.项目概况：

本项目地处原上海市静安区，市中心的静安雕塑公园内。公园被山海关路、石门二路、北京西路、成都北路围合，自然博物馆就在这公园的中北部盘旋升起。

面对新的历史时期，如何以“科学发展观”为指导思想，正确认识和定位上海自然博物馆新馆的建筑功能，努力把上海自然博物馆建设成为可持续发展的现代化博物馆，是我们在思考和力图解决的重要课题。上海自然博物馆的建设是关系到百年大计的事业，既要满足当代人的需要，也要为后代人的发展需要留下空间，也是一座可持续发展的建筑。

人们目前赖以生存的不可再生能源面临枯竭，街与资源、降低能耗是每一个国家面临的巨大挑战，建筑能耗占总能源的四分之一，并随着人们生活水平的提高逐步增加到三分之一以上，尤其是公共建筑能耗巨大。作为一个以“分析自

然奥秘、展现自然与人和谐与矛盾、激发人类对自然的好奇心与责任感”为主题的建筑项目，上海自然博物馆将不仅通过展品和科普活动发挥教益作用，更应该在自身场馆建设中集成与博物馆建筑特点相适应的生态技能技术，塑造人与自然和谐相处的典范。

上海自然博物馆大量使用建筑节能技术，并以可战士的方式呈现，使建筑形态本身和建筑节能技术的使用成为展示内容的补充和延伸，最大限度的体现建筑的绿色节能设计。

2.建筑节能设计：

建筑节能设计思路：由于上海位于长江三角区，而长江三角地区的特征为水热同季，湿润多雨，但变率稍大冬冷夏热、四季分明。在上海自然博物馆新馆的绿色建筑设计中，应该重点考虑如何降低夏季制冷能耗；由于雨量充沛，场地雨水综合管理也十分重要；详细分析该地区的年风向，将确定自然通风设计的开窗面积和开窗。

上海市的气候属于夏热冬冷，同时又具有常年高温、太阳辐射不强等特点。通过对长江三角洲气候的特点，结合世界上最先进的整合技术工具来进行绿色生态建筑整合设计。根据上海的气候特征和资源状况来合理设计通风、采光和能源方案，最大限度优化建筑的能源特性。

节能设计：

（1）.东北部墙体是活生态墙体，垂直绿化墙可为办公区窗户遮阳；

（2）.南墙则呼应“人类细胞结构”，较大尺度的内层结构代表着身体的骨骼，并支撑着博物馆建筑的墙体和屋面，由较小尺度图案组成的外层，则代表着身体的组织和肌肉。

(3)节能优化——暖通空调系统

地道预处理新风技术运用与研究

利用地道冷却或加热对空气进行预处理，然后通过中央空气处理系统处理后再送到室内，以达到节能目的。

分析：1、利用天然的冷、热源对新风进行预处理；用地道从博物馆临近的公园获取清洁、新鲜的空气提高室内空气品质。2、地道风的风管可以沿着建筑的边界布置。3、上海5米以下的土层温度基本恒定。

（4）.节能优化——围护结构

屋顶绿化 : 1.垂直绿化2.屋顶绿化

建筑遮阳系统:1.西立面——外遮阳

2.东立面——垂直绿化

3.南立面——细胞墙、遮阳系数较高的低辐射玻璃

(5)节能优化——自然通风系统

建筑通风的目的是提供人们健康所需的新鲜空气，带走室内的热量和水分。现代人类对自然通风的利用已不在于像以前一样的开窗开门通风，而是综合利用室内外条件来实现。如根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候等，来组织和诱导自然通风。在建筑构造上，通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计来实现良好的自然通风效果。

(6)建筑资源和材料优化

1、低污染材料:健康选材

2、本地选材:供材选项目建设地500公里范围内

3、建筑施工垃圾管理：重复利用建筑材料

4、材料的选择：石材、竹木。瓦砾废弃红砖做装饰

（7）节地与室外环境——场地优化

1、交通管理：设计淋浴间、电瓶车免费充电，车辆停放处

2、绿化率最大化：屋顶绿化、垂直绿化。有助于降低建筑对场地自然生态系统及自然雨水循环的干扰

3、生物多样性绿化设计

4、降低热岛效应

5、降低光污染

（8）照明系统优化：自然光导光技术。如今在新馆里，自然光照亮了大部分的空间，下沉式庭院将自光然引入到建筑的地下部分，同时，利用太阳光光纤导入照明系统，为地下展厅活体生物展示提供自然光。

（8）水资源优化

1、雨水下渗

2、雨水收集

屋面雨水——绿色屋顶、雨水过滤器——小型水箱——绿化灌溉

多余雨水——过滤——地下水箱收集——水池与灌溉

3、节水景观设计

采用滴灌、微灌、地下灌溉

4、建筑内节水

节水卫生洁具

（9）建筑资源和材料优化

1、低污染材料：健康选材

2、本地选材;供材选项目建设地500公里范围内

3、建筑施工垃圾管理: 重复利用建筑材料

4、材料的选择:石材、竹木。瓦砾废弃红砖做装饰

(10)室内环境质量优化

1、风：对风管实行保护，减少污染，定期更换过滤器，保证室内空气质量

2、声：《民用建筑隔声设计规范》、减弱室内背景噪声

3、光：如绿色照明

4、热：采用国标，节能、湿度温度可调节

3.综合评估

一座好的自然博物馆建筑，不仅应具有令人赏心悦目的建筑外观，还应该顺应当今时代的发展特色，满足人类可持续发展的长久目标，使建筑的各项功能得到最大限度的发挥和实现。上海自然博物馆新馆运用多种建筑节能技术，使其成为现代化的节能建筑。

例如建筑外墙围护体系采用节能幕墙、绿化隔热外墙和生态绿化屋面，运用多种形式的主被式外遮阳体系；结合建筑采光玻璃及太阳能顶棚，以满足透光和遮阳的双重需要，实现太阳能的利用和建筑设计的一体化；通过合理利用自然通风技术，排除二氧化碳等室内污染气体，在冷热交换的过度季节，利用室外新风，以排除室内余热，提供良好的室内温热环境等等。