生态建筑调研报告.docx
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生态建筑调研报告.docx
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生态建筑调研报告
生态建筑调研报告
班级:
建筑0901
小组成员:
孙黎0120906220119
杨梓欣0120906220119
郭姝妮0120906220122
罗华钰0120906220101
亚森1020906220233
2011.09.28
1摘要:
依照《生态建筑概论》课程调研任务书要求,本报告选取了两个覆土建筑实例以及两个当代的国外生态建筑实例展开讲述,作为了解生态建筑的两个侧面。
2关键词:
生态建筑;覆土建筑;南京香榭岛低密度住宅区生态会所;韩国首尔梨花女子大学校园中心;雷根斯堡住宅;法兰克福大厦。
3正文:
3.1生态建筑概述
3.1.1生态建筑简介
生态建筑所谓生态建筑,是依照当地的自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的差不多原理和现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑和环境之间成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们居住生活的环境舒适,使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。
图1马来西亚米那亚大厦
生态建筑学的概念由意大利建筑师保罗·索勒瑞于20世纪60年代初提出,他将生态学结合建筑学结合在一起,将自然生态的理论同建筑设计相结合,将建筑看成一个生态系统。
1969年,美国景观设计师麦克哈格的著作《设计结合自然》的出版,标志着生态建筑学的正式诞生。
3.1.2生态建筑设计准则
生态建筑也被称作绿色建筑、可持续建筑。
生态建筑涉及的面专门广,是多学科、多工种的交叉,是一门综合性的系统工程,它需要整个社会的重视与参与。
它是将人类社会与自然界之间的平衡互动作为进展的基点,将人作为自然的一员来重新认识和界定自己及其人为环境在世界中的位置。
生态建筑不是仅靠几位建筑师就可实现,更不是一朝一夕就能完成的,它代表了新世纪的方向,是建筑师应该为之奋斗的目标。
一般来讲,生态是指人与自然的关系,那么生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系,它既要为人制造一个舒适的空间小环境(即健康宜人的温度、湿度、清洁的空气、好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等);同时又要爱护好周围的大环境——自然环境(即对自然界的索取要少、且对自然环境的负面阻碍要小)。
图2大不山度假不墅
这其中,前者要紧指对自然资源的少费多用,包括节约土地,在能源和材料的选择上,贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可生资源等原则。
后者要紧是减少排放和妥善处理有害废弃物(包括固体垃圾、污水、有害气体)以及减少光污染、声污染等等。
对小环境的爱护则体现在从建筑物的建筑、使用,直至寿命终结后的全过程。
以建筑设计为着眼点,生态建筑要紧表现为:
利用太阳能等可再生能源,注重自然通风,自然采光与遮阴,为改善小气候采纳多种绿化方式,为增强空间适应性采纳大跨度轻型结构,水的循环利用,垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。
仅以上几个方面就能够看出,不论哪方面都需要多工种的配合,需要结构、设备、园林等工种,建筑物理、建筑材料等学科的通力协作才能得以实现。
这其中建筑师起着统领作用,建筑师必须以生态的观念、整合的观念,从整体上进行构思。
恩格斯指出:
“自然的历史和人的历史是相互制约的”。
因此,建筑师在进行设计时必须要在关注人类社会自身进展的同时,关注并尊重自然规律,绝不能以牺牲地区环境品质和以后进展所需的生态资源为代价,用“向后代借资源”的方式求取局部的利益和进展。
在具体实施操作层面上,生态建筑设计应注重把握和运用以往建筑设计所忽略的自然生态的特点和规律,贯彻整体优先的准则,并力图塑造一个人工环境与自然环境和谐共存的,面向可持续进展的以后的建筑环境。
3.2覆土建筑
覆土建筑,是当今建筑实践中建筑形态的一种存在类不,它是建筑实践关于所处场地形态整改后的产物。
覆土建筑是生态建筑的一种类型,属于生态建筑的范畴。
荆其敏在《覆土建筑和生土建筑》中就对其进行了定义:
“覆土建筑不是单指以土覆盖着的建筑,也不是单指地下的建筑,而是指以土、木、石等大自然中得天然材料建筑与自然生态有紧密联系的建筑艺术,它是具有古老历史的新兴学科,伴随着环境科学进展起来。
它和以爱护自然环境为宗旨的生态建筑学有紧密的联系。
”
3.2.1南京香榭岛低密度住宅区生态会所设计
图3北京香榭岛低密度住宅区
本文讨论的覆土建筑是生土建筑的一种变体,与生土建筑一样外覆土壤,然而承重结构为钢筋混凝土,它连续了生土建筑中土壤的热延迟性和覆土绿化对自然环境具有积极阻碍的优点。
但在长江中下游地区,由于地下水位比较高,给覆土建筑带来更多的困难和不利因素。
南京香榭岛低密度住宅区生态会所设计即是为探讨该地区建筑覆土建筑的可行性和有效性的一次尝试。
图5建筑剖面图
(一)
图4地形剖面图
3.2.1.1选址和地形改造
基地位于南京南郊将军山风景区的一片山水自然地,用地面积18.75hm2,内有6.85hm2的天然水体——康后水库,会所为地上地下各一层,建筑面积3742m2(图1)。
为了爱护原有较为浓密的小树林,并加强这一感受,规划中将住宅布置在面向水库的坡地上,并将山体堆高,上植树木,形成一个人工的绿屏障,使来自都市主干道康后路的视线之内大部分差不多上郁郁葱葱的绿色,如此做在爱护自然景观的同时也不阻碍容积率。
会所作为一个小区的服务场所,兼具对外开放的功能,因此被安置在主干道旁的山坡下(总平面图中红色线框为会所)。
由于建筑形式为覆土建筑,选址还受土壤、地下水位、日照、风向等一系列因素的阻碍。
基地的地质情况比较复杂,地下水位高,土壤松软潮湿,不具备结构性能,因此采纳钢筋混凝土穹顶结构承重。
建筑的开口方向为东向,不管从日照依旧通风来讲,东向是个不错的朝向,因为南京地区夏季主导风向为东南风,冬季为西北风,西北方向为土壤所覆盖,冬天时形成天然的屏障可抵御来自西北方向的寒流。
地形改造:
修饰了沿康后路的山体轮廓线,使之连续流畅,高度能够遮挡山后的不墅,同时能够容纳地上一层建筑的高度。
调整过程中的土方量差不多平衡。
3.2.1.2建筑空间与实体
图8顶部大面积天窗)
图7建筑造型
图6建筑剖面图
(二)
单从建筑本身来讲,设计希望达到如此的目的:
有空间过渡的秩序感,加强室内和室外空间的联系,加强空间的方向感,减轻对地下空间的心理不适,合理设计外观,尽量减少使用空调的时刻,在保证热舒适度的前提下,加强自然采光和春秋季节的自然通风,解决地下空间的潮湿问题。
被土覆盖的建筑带给人的负面联想和恐惧,是覆土建筑需要解决的关键问题,而入口设计的好坏直接关系到人的心理感受,假如处理不行,许多差不多的心理问题都会由此产生。
因此,设计者必须认识到入口并非像一个门或一个简单的门厅型空间那样是孤立的建筑要素,相反,它是一个包含了建筑外部、入口、内部布局及垂直交通系统的连续体的组成部分。
室内的空间组织方式是以中庭空间为核心,其他空间围绕其设置。
中庭内部有植物生长,顶部大面积天窗完全以玻璃覆盖并能利用自然光,天窗的设置使空间感受更加开敞。
天窗的朝向为东南向,冬季能够通过天窗获得自然光和太阳辐射热,春秋季节打开天窗还有利于通风,夏季则能够利用遮阳百叶调节角度,使漫射光能够进入。
针对南京地区潮湿、地下水位高的特点,剖面设计结合了干栏建筑的原理,以高架地板方式将房子撑离地面,同时结合双层墙形成构造体内的通风路径,达到通风、冷却、干燥、除湿等多重作用。
架空部分的底部铺有卵石,卵石床深埋在地下,离地面越深越不受外部温度操纵,一般埋在露点深度,实际起到热交换面的作用。
冬季利用室内外温差,建筑内部热空气上升,室内形成负压,冷空气由于负压而下降,通过卵石层加温后进入室内以提高室内的温度。
夏季由风道进入的热空气经卵石床降温进入室内。
建筑外部造型与山体浑然一体,东向和北向有显露的入口和窗户,顶部均匀分布五个通风口和天窗。
室内的钢筋混凝土穹顶结构,不仅提供公共的大空间,也成为室内造型的重点。
3.2.1.3建筑细部
东侧、北侧外墙暴露在外的部分使用墙体外保温加空气间层,外加饰面,除去窗户部分其余外围护均为土壤覆盖,土壤的厚度和热延迟性充当了保温层的角色。
窗户为双层可开启
玻璃窗,外层为上下平开窗,中间留200mm厚空气间层,遮阳做在其中,内层窗户可沿侧轴和底轴两个方向开启。
春秋季节室外比较舒适时,外窗打开,内窗沿侧轴开启,最大程度地引入自然风;冬夏季开启方式能够达到既将恶劣环境挡在窗外,又引入一定量的自然风。
整个建筑被保温层、土壤和中空玻璃包围,外维护结构的传热系数因此得以降低。
东南向倾斜的采光天窗采纳可推拉式铝合金断热LOW-E中空玻璃,可活动金属遮阳板置于两层玻璃中间,夏季调节遮阳板角度以获得自然光同时反
图9铝合金low-e中空玻璃
射太阳辐射。
依照建筑环境的需要,选择根部较浅、不易倒伏、耐旱、长绿植物,并要考虑植物生长所需的土壤厚度、治理养护的厚度、排水层的厚度。
会所覆土层的厚度为60cm厚,灌木通过一般的治理即能存活。
此外,覆土绿化必须做好土层的渗排水,否则将大大降低植物的成活率。
会所的顶板构造自上而下为:
土壤层、过滤层、排水片材或管材、水泥砂浆爱护层、抗根性防水层、结构层。
3.2.1.4模拟检验
为了检验覆土建筑在热工方面节约能源的有效性,我们进行了模拟测试。
所用软件的分析是基于房间的分析方法。
专门直观的数据显示的是表皮的U值和使房间保持在20~26℃温度范围内所需要的能耗。
20~26℃是一般认为接近人体的舒适温度区。
从表中的数据可看出覆土建筑与一般建筑相比在节约能耗方面所起的重要作用。
因围护结构保温隔热性能的加强,覆土建筑冬季可节约能量65%,夏季可节约能量74%;夏季气温超过28℃的天数,覆土建筑与一般建筑相比要少一半,一般建筑为52天,覆土建筑为25天。
一年下来冬夏季节约的总能量为362.6万MJ。
3.2.2韩国首尔梨花女子大学
图10首尔梨花女子大学俯视
由DominiquePerrault建筑师事务所设计,位于韩国首尔的梨花女子大学(EwhaWomansUniversity)校园中心,其不称是「大学谷」,因为基地位于山谷而且建筑本身也像峡谷。
大学建筑群体设计真正做到依山就势,空间序列特不有味;只是最惹眼的依旧校园中心超长的入口空间,事实上台阶部分不高也不陡,只是俯瞰的视觉效果特不惊人。
那个「大峡谷」事实上一个覆土建筑,谷两侧的玻璃幕墙后面隐藏的两栋建筑包含教室、图书馆、剧院、商店、健身、治理用房等功能,可容纳两万名学生。
由于所能寻获的关于梨花女子大学的文献资料专门有限,只有大量的图片供我们参考,本文就不多做介绍了。
3总结
图11屋顶覆土
通过以上对南京香榭低密度住宅区生态会所的详细介绍和对韩国首尔梨花女子大学的简单介绍,大概也是能了解到覆土建筑真正实施起来需要有较强的经济基础和对施工工艺的严格要求。
这也是什么缘故覆土建筑迟迟未能推广的要紧缘故。
但同时,我们也看到了覆土建筑对环境的友好与低能耗是一般建筑无法追比的。
我们相信覆土建筑在以后会成为生态建筑进展潮流中的重要先锋者,结合建筑师的智慧,会把覆土建筑的优越性发挥到极致,而终为大众所同意。
3.3当代国外生态建筑实例两例
3.3.1雷根斯堡住宅
3.3.1.1背景介绍
该建筑是由托马斯·赫尔佐格设计的。
他是德国闻名的建筑师和建筑学教授,以其关注技术、注重生态的建筑设计享誉世界。
图12雷根斯堡住宅正立面
雷根斯堡住宅分两层,首层为花园温室和生活起居室,二层为卧房等。
北面为主入口,有露天小花园和温室,玻璃的分隔使小花园和温室的界限模糊起来,让它们连成一片。
小花园和温室的设置又模糊了室内外的界限,使室内外过渡自然。
南边是生活起居空间,南向设置了可推拉的窗子,能够人工调节进光亮。
北向的斜屋顶有大部分为玻璃,引入了大量北向的非太阳直射光,让生活舒适自然。
小花园的大树枝叶繁茂,成为一片专门好的绿荫,同时又阻隔了外界的视线,成为玻璃外的一道天然屏障。
雷根斯堡住宅贯穿了赫尔佐格的生态思想,在节能方面专门有特色。
图13雷根斯堡住宅轴测图
在气候严寒的德国,保温是个值得重视的问题,因此德国建筑的中庭专门多是有玻璃盖顶的,这和中国南方那个地点确实专门不同。
在中国南方,假如中庭设置了玻璃盖顶,那么夏季中庭里将会十分闷热,通风也专门差,因此中国南方的建筑中庭多是没有盖顶的。
玻璃盖顶在德国就专门常见了。
雷根斯堡住宅的斜屋顶几乎绝大部分是由钢结构撑起来的玻璃。
在温室部分是单层玻璃,而其他部分是双层玻璃。
3.3.1.2住宅平面图
雷根斯堡住宅的外墙是高绝热外墙,150mm厚,里面包括了一层89mm厚的保温层和30mm厚的空气间层。
在气候大体严寒的德国起到专门有效的保温作用。
现在专门多在寒带地区的房屋都会在墙壁里加上保温层。
高绝热外墙北部的通风外皮用的是俄勒冈松板,技术和构造细节被有意暴露出来,同时被整合进建筑的几何秩序中,形成了独特的美学。
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