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基于生态法则的人性化建筑中庭设计研究的认识

2017-04-27

四川水泥 2017年2期
关键词:中庭光线人性化

王 乾

(山东建大建筑规划设计研究院 250100)

基于生态法则的人性化建筑中庭设计研究的认识

王 乾

(山东建大建筑规划设计研究院 250100)

绿色可持续的发展理念已经深入人心,现在国际上越来越多的公共建筑设计都采用了中庭空间的设计。在我国民用建筑设计中也为了达到降低能耗的目的,改善建筑中庭的生态环境,开始研究人性化建筑中庭设计。本文主要通过分析中庭空间的概念,探讨建筑中庭光环境、热环境、中庭绿化等设计措施,旨在为我国人性化建筑中庭的技术发展提供参考。

生态法则;人性化;中庭设计;措施

由于全球生态环境的不断恶化,我国也顺应时代发展的必然趋势,开始倡导低碳生活和可持续发展战略。其中建筑设计建设行业中巨大的能耗问题,必须引起建筑行业以及社会的高度关注和重视。中庭空间是现代建筑中普遍采用的空间组织形式,可以有效的起到资源综合利用的效果,并且最大程度的降低空间资源的浪费,并且中庭空间在视觉上与室外空间有着紧密的联系,体现出建筑人性化的设计特征。但是我国一些建筑的中庭空间设计上过于追求视觉效果,中庭一味追求奢华,仍然难以避免高耗能的问题,在中庭空间的设计中应该将生态理念和人本主义理念结合在一起,设计基于生态法则的人性化建筑中庭。

一、中庭空间的概念

中庭空间是建筑空间的一种形式,起初出现在罗马住宅中的主厅或内部中厅,中央对天开敞,通常有水池来收集雨水。在现代建筑中一般指建筑内部的庭院空间,其最大的特点是形成具有位于建筑内部的“室外空间”,是建筑设计中营造一种与外部空间既隔离又融合的特有形式,或者说是建筑内部环境分享外部自然环境的一种方式。可解决地下建筑固有的一些问题,诸如不良的心理反应、外部形象与特征不明显、观景与自然光线的限制、方向感差等[1]。另外商业中庭是商业环境中非营业性的开放空间,具备舒适的休闲环境,结合了游乐活动,文娱设施,文化展示,是市民休闲生活的重要场所。

二、中庭空间的形式

中庭空间主要有 5种形式,分别是接触式、核心式、镶入式、线型式和包围式(如图1)。不同中庭空间形式对建筑起到的影响和作用也不尽相同。并且同一种形式的中庭空间,会因为位置和朝向的不同,产生不同的影响和作用。

第一,接触式的中庭空间形式,对中庭位置的要求较高,不同的位置会对建筑内部的环境产生不同的影响。例如,南向接触式中庭空间冬季较为温暖,东西向接触式中庭空间夏季较为炎热,北向接触式中庭空间则全年温度较低。

第二,核心式中庭空间的最大作用是改善建筑内部环境的采光和通风,但是唯一的缺点是核心式中庭与建筑内部空间的接触面积较大,在夏季的时候,中庭温度较高会对周围的空间造成不利的影响。冬季的时候会容易造成室内温度的流失,不利于室内热环境的形成。

第三,包围式中庭空间形式,可以理解为将四个接触式的中庭设计结合在一起,这种类型的中庭空间主要是作为建筑内部环境的过度区域,其表现出的功能更类似于建筑的双层 玻璃幕墙。可以充分利用中庭空间来控制建筑内外环境的物质、能量和信息交换[2]。

图1 中庭空间的5种形式

三、基于生态法则的人性化建筑中庭设计

(一)中庭光环境设计

第一,中庭空间的几何比例直接决定了建筑内部的光照变化程度,一般情况下较为宽敞,高度较低的中庭的太阳光直射量较多,也就是可以保证建筑内部可以得到充足的光线,但是随着中庭高度的不断增加直射光线就会减少(如图2)。所以在我国北方地区,以及其他光照较少的地区,中庭空间的设计应该宽矮一些,保证充足的太阳直射光线。一般情况下,中庭的高宽比不能超过3:1,如果超出这个范围,就会难以保证充足的光线,只能通过人工采光的方式来弥补光线的不足。第二,中庭顶部的透光性也是决定建筑内部光照变化程度的重要因素,所以中庭顶部采用的玻璃应该具有较好的透光性,其中表面粗糙的磨砂玻璃、透明膜结构等可有效避免眩光的产生,产生较好的光线漫反射现象,实现光线的均匀漫射。现在很多建筑中庭顶部采用的锯齿型天窗,可以根据季节性太阳高度角的变化进行板面的调整,充分的满足了建筑内部的光照需求,还能避免光线的直射造成的眩光。第三,中庭墙壁的设计也是具有较高技术含量的一项设计,中庭的垂直墙面通过反射、漫反射作用重新分配天然光线,所以中庭空间的墙壁应该最好选用相对粗糙的墙面,保证墙面漫反射的光线更为柔和、均匀。现在我国建筑中庭空间墙面普遍采用素混凝土、浅色粉刷、石膏板等材料,切忌使用大理石等类似镜面的墙面材料,保证光线反射的人性化特征。

图2 中庭高宽比例与直射光线进深的关系

(二)中庭热环境设计

中庭的热环境关系建筑内部的温度、湿度和风速,尤其现在很多建筑中庭空间采用玻璃护面,由于玻璃的热阻较小,很容易在夏季产生炎热,冬季酷寒的现象,所以中庭热环境的设计尤为重要。例如,在我国北方地区冬季室外温度极低,设计中庭空间的一个重要目的就是保证建筑室内的温度,所以首先要保证中庭空间的位置朝向,以我国北方地区为例,应该尽量将中庭设计为南向侧面的采光形式,这样可以保证中庭空间采用充足的太阳光,保证冬季室内温度。并且这种朝向位置可以避免太阳光直接从顶部直射进入中庭,避免了夏季发生室内高温现象。第二,建筑中庭空间具有一定的高度,且上下空间之间存在一定的温度差,所以可以利用,热空气上升,冷空气下降的原理,,形成不借助机械方式的有规律的室内自然通风,实现良好的通风效果,起到节能的效果[3]。所以在通风口设计的时候,在限定的范围内,应该尽量扩大通风口的面积,并且设置可调节遮阳格栅天窗,在温度较高的时候打开通风,温度角度的时候关闭保温。

(三)中庭的绿化设计

现在城市中的人们深受工业、化学等污染的侵害,并且建筑装潢散发的苯、甲醛等有害物质,对长期在建筑内活动的人们带来极大的负面影响。所以要进行基于生态法则的人性化建筑中庭设计,改善建筑环境。第一,可以在中庭内增置绿色植物,植物通过光合作用释放大量氧气,并且能够净化室内控制,调节室内温度[4]。第二,室内的植物设计可以以千姿百态的形状、线条和色彩给人以美的感受,对人们形成,视觉刺激与心理感染,不仅可以美化室内生硬的建筑风格,还能愉悦人们的心灵,保证人们神经放松,真正达到人性化建筑中庭设计的目的。

结语

综上所述,为了达到降低能耗的目的,改善建筑中庭的生态环境,开始研究人性化建筑中庭设计,中庭空间是现代建筑中普遍采用的空间组织形式,可以有效的起到资源综合利用的效果,最大程度的降低空间资源的浪费。在中庭设计的时候要将中庭光环境设计、中庭热环境设计、中庭的绿化设计放在首要位置,体现基于生态法则的人性化建筑中庭设计原则。

[1]付本臣.基于气候适应性的寒地建筑中庭空间形态设计策略研究[J].城市建筑,2014(16).

TU7

B

1007-6344(2017)02-0100-01

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