浅谈建筑的可持续设计方法

浅谈建筑的可持续设计方法

发表时间：2009-12-05T14:36:04.500Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年11月上旬刊供稿作者：李良[导读] 全球的资源短缺和环境问题已引起了人们的广泛关注，也吸引着建筑领域的专业人士开始研究和评估建筑对环境的影响李良（天津美新建筑设计有限公司广州分公司）摘要：建筑是人类改变和适应周围环境的一种开发行为，建筑行为包含了以不同形式大量消耗、改变和转化自然资源，显然这些行为在各

方面对环境造成了影响，也将影响到人类的可持续发展。因此，在建筑设计中如何实现可持续发展，是今后相当长时间内设计者必须面对的问题。本文将结合案例探讨建筑的可持续设计方法。关键词：建筑可持续设计方法 0 引言

全球的资源短缺和环境问题已引起了人们的广泛关注，也吸引着建筑领域的专业人士开始研究和评估建筑对环境的影响。人们发现引起全球气候变暖的有害物质中，50%是在建筑施工和运营过程中产生的，在建筑设计、施工和运营中消耗的能源已占到总能耗的1/3（Jay，2002）。因此刻不容缓，建筑师们应重新反思人、建筑和环境之间的关系。好在建筑师们已经意识到了建筑本身对环境的负面影响，通过合理的建筑设计手段是可以减少这种负面影响的。本文将结合案例探讨建筑的可持续设计方法。

1 外墙设计

一般采用不同的外墙开口，结合架空地板，加上风扇、吸音材料、过滤材料等简单构造材料与设备措施，形成能满足多种功能的“可呼吸外墙”，从而使室内外空气和水分通过墙上的孔洞得到交换，在平衡和调节温、湿度的同时，过滤灰尘和减少噪音。近年来许多高层建筑在外墙材料的构造上作文章，如采用新型复合墙体、中空玻璃、“可控双壁体”系统等等，也能收到良好的节能效果。马来西亚建筑师杨经文博士致力于热带地区高层建筑的节能研究，其建筑的成来西梅拉纳商厦运用生物气候学原理，通过平面布局，图形设计和构造设施等方面的特殊处理，取得了明显的节能效果。

另外，可以引导室外空气通过加热或制冷管道进入室内，以实现空气的热交换。引导室内空气从屋顶通气孔排出，带走多余的水分、杂质和有害物。这种自然被动的空调方式一般是人工可控的(即可以根据使用者需要的控制和改变墙的开放和通透程度)。其优点是，在创造健康自然的室内气候质量的同时，节约能源、减少污染和浪费。香港太古广场位于中环与湾仔之间，设计巧妙结合地形，在三层大型购物中心的屋顶上遍植花木，形成郁郁葱葱的屋顶花园，并在花园之中设法保留了一棵百年的大榕树。四幢50多层的超高层办公、酒店大厦位于屋顶花园之上，组成一个集购物、餐饮、休闲、办公、旅游业为一体的大型城市综合体，极大地改善了该地区的环境素质，是综合解决城市中心区功能、交通、景观和环境的城市成功实例。美国东南商务中心在半室外广场种植大量树木，也收到了良好的绿化效果。

2 外窗设计

一般采用双层或三层玻璃窗。其主要优点是节约能源。一般来说，他们的隔热性能比普通单层窗高出2-3倍，而费用仅多15%-50 %。另外，他们的隔声效果也比单层玻璃窗有显著提高。同时还保持了单层窗采光好、视野开放等优点。如果建筑周围外环境质量较差，则需要认真探讨外窗究竟采用密闭的形式还是可开启的形式。如要采用可开启的方式，则容易引入外界的空气污染、灰尘、湿气、噪音等不良因素，同时可能导致热P冷流失，降低隔热效果，并带来安全隐患。比如：大厦外立面面多为实墙，玻璃窗只开在空中庭园内侧，避开了灼热的直射阳光，大大降低了空间能耗，收到了良好的节能效果。香港汇丰银行大厦在13层设有大型可调节阳光反射板，改善了室内照明条件，是利用高科技节能的又一个实例。

3 遮阳系统设计

一般是在向阳的外立面或采光屋顶上采用可控制、可调节的组合遮阳系统，以达到不同时间、根据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。

当新玻璃技术与室内外遮阳系统结合起来时，便可综合获得环境适应性、自然光控制以及热舒适性了。由福斯特及其合伙人事务所设计的、坐落在法国尼姆的卡雷尔艺术中心所体现出的优雅而直白地运用自然光便是一个很好的案例。不同区域内采用了不同的高性能透明或半透明窗体，来对自然光进行漫射或将自然光引入室内，从而满足作为最主要考虑因素的自然光设计要求。简单的金属百叶窗以多种方式对自然光进行遮挡或漫射。通过灵活的组合方式，百叶窗可以与各种不同的照明和采暖要求相适应。水平百叶窗用于遮阳中庭和屋顶咖啡厅；可调节百叶窗安设在屋顶下部与天窗之间；纵向百叶窗则是为了控制光的入射。对百叶窗进行重新装配或重新确定朝向，可以创造出多种遮阳手段，从而与各种的自然光条件、活动和立面朝向相适应。虽然百叶窗的尺寸和位置都可以调节，并与特定需求相适应，但始终保持着某中潜在的韵律，优雅地将各部分统一成为一个整体。简洁的百叶窗式遮阳系统创造了与场地之间的关联性、透明性以及灵活性，这些是传统窗体技术无法单独做到的。在这里，因为加入了遮阳和窗体技术，建筑设计手段得到拓宽，包括一座中庭（带有一个优雅的玻璃楼梯间）和丰富的室内窗体形式，来获得侧窗和天窗射入的自然光。

约瑟夫·加特纳父子公司是一家设计玻璃幕墙的事务所。公司坐落在德国贡德尔芬根的新办公楼被作为该公司对建筑外维护结构整体性理解的一个示范项目，设计者是库尔特·阿克蔓及其合伙人事务所。该建筑将窗体设计与各种遮阳设施的设计整合起来，创造了一种解决照明和热工需求的成熟方式。该建筑为两层，沿一条东西向的轴线设计。南北向有光射入，从而解决了早晨和午后的自然光问题。门厅和中央天窗的设计减小了建筑物的进深。由于采用了优秀的自然光设计方法，该建筑外维护结构所承担的采光负担被减小。

位置较低的窗户安装了室外遮阳设施，这是将水平向的铝制百叶窗和竖直向的玻璃百叶窗结合起来。水平和竖直的双重体系使建筑物能够与一年中不同时间内变化的太阳高度角和方位角想适应。横向遮阳设施与较高的太阳高度角相适应，而可调节的热反射玻璃百叶窗则与较低的太阳高度角相适应。当玻璃百叶窗处在关闭的位置时，周围环境的景致也不会受到阻挡，可以让人尽情欣赏。

约瑟夫·加特纳父子公司办公楼额外增设了一套室外百叶窗，来保护高天窗。室内织物百叶窗的使用可对各个办公区域内的光照特性和光照量进行进一步的调整。三层玻璃幕墙是由带有双层穿孔反射膜和充有氩气的窗体组成。光敏元件和一套环境控制系统可以对纵向玻璃百叶窗和安装在天窗上侧的铝制百叶窗进行调节。该办公楼不仅获得优美的照明效果，而且形成了宜人的氛围，让人们时时处处感受到丰富多彩的照明效果、环境景观和天空景致，并且实现使用者对照明和热工环境的高度参与性和控制程度。各种层次的横向和纵向百叶窗、室内外结构体系以及固定的或可调节的遮阳设施创造出了多种环境调节的方式。该建筑的自然光设计满足了生态、能量以及美学的最高标准。