岭南遮阳设计探索
2019-05-28黄惠菁HUANGHuijing
黄惠菁/HUANG Huijing
岭南基因
从社会学角度,近代岭南先于其他非沿海地域,较早地拥抱了建筑领域的现代性,并开始了现代主义建筑设计的“松茸猎手式”近地面探索。从“龙氏防灾学”“龙氏建构学”“夏氏遮阳”到当代的岭南新锐设计探索,不断地积累并探索出基于传统岭南基因的现代设计体系。
在“学”与“术”之间,当代岭南设计的探索不仅仅是回归建筑学本质,关注空间、材料、构造,还涵括了从文化关注到社会关注、生态关注,从表达“他者”到表达“自身”,从单学科到多学科融合,以及与信息技术手段结合的问题。
环境逻辑
在气候炎热、植物繁茂的岭南地区,太阳辐射强度大、日照时间长,隔热、降温一向是岭南建筑设计要解决的首要问题。
遮阳之于建筑,可以有效减少太阳辐射热的进入。广州地处23o27′纬度的北回归线上。冬至日正午太阳高度角在42o37′以上,夏至日正午太阳高度角为90o,太阳高度角较大。对于高度有限的多层建筑,往往可以掩映在树木荫凉之中,因此其立面遮阳板所起到的遮阳作用并不明显。
因此传统的岭南建筑,其环境逻辑注重的是通过改善外部环境条件、调节室外微气候,以进一步降低建筑外墙和屋面得热、改善室内环境。友谊剧院、白天鹅宾馆项目中巧借山水、引景入园(图1、2)和立体绿化、屋面绿化的设计手段,营造宜人室内外艺术园林空间的同时,也利用了庭院中的石、水、花、木,进行遮阳和散热,起到创造舒适环境的决定性作用。
1“庭院式剧院”——广州友谊剧院,建成于1965年,把极具岭南传统特色的庭院、园林有机地融合于现代建筑之中。(上图来源:广州市设计院,下图摄影:谭卓枝)
2 白天鹅宾馆——岭南园林的人文特色“故乡水”流水潺潺,曲径回廊,代表着游子饮水思源的思乡情怀,是岭南园林独特的人文意义所在。室内中庭“故乡水”人造瀑布,在首层中庭形成隐形的“冷辐射”设施来改善处于光棚下中庭的热环境,节约空调能耗。(图片来源:广州市设计院)
3 生物岛社区改造,遮阳设计成为建筑形象塑造的逻辑出发点(摄影:赵健)
4 珠江城大厦——光伏一体化设计,塔楼东西向采用密集型阳, 并在顶部设置光伏幕墙,实现外遮阳与光伏一体化设计(3右图摄影:Tim Griffith,2左图来源:江河幕墙)
技术逻辑
建筑的技术逻辑与技术体系本身的发展水平相关联。传统建筑遮阳的基本形式按其设置方式分为3种:水平式遮阳、垂直式遮阳和综合式遮阳。水平式遮阳宜布置在南向窗口或北回归线以南的北向窗口以及南偏西、南偏东的窗口上;垂直遮阳宜布置在东西窗口,为避免造成景观视线的遮挡,居住和公共等民用建筑鼓励采用大角度的垂直遮阳板或可开启的垂直遮阳。
近年,降低能源、创造舒适健康的室内环境和推动城市可持续发展、建造和谐宜居都市成为规划师和建筑师思考的源点,适宜的绿色技术逻辑也成为造型设计逻辑一个重要分支(图3)。作为外维护系统的一部分,随着新技术的普及应用,遮阳板的构件设计融合了更多的复合型技术,其量化评估的数据也不再局限于建筑节能,还继续拓展到节水和可再生能源领域。
珠江城大厦(图4)、发展中心大厦(图5)、索尼大琦大厦(图6)、广州周大福中心(图7)等超高层工程项目,将太阳能光伏发电技术、太阳追踪自动遮阳、再生水蒸发技术、防眩光等功能与遮阳构件综合应用形成技术创新。其中, 珠江城项目在东西向遮阳百叶中结合应用多晶硅太阳能光伏发电板(TP5+1.14PVB+0.2mm单晶电池板+1.14PVB+TP5钢化夹胶玻璃), 建筑顶部采用多晶硅太阳能光伏夹层-中空玻璃幕墙实现遮阳。光伏系统发出的电量传输至大楼配电房与380伏端并网,直接向大楼内部电网供电。安装面积共约3000m2,其转换效率不低于14%,原预计年发电量/节约电量21.02万kW·h,实际年发电量18.48万kW·h。索尼大崎大厦外遮阳百叶综合采用再生水蒸发技术,其陶土制成的外遮阳百叶既是建筑安全栏杆,也是雨水的蒸发器。投入使用后经测试,夏季通过自然蒸发作用后,陶土百叶表面温度平均比铝质百叶表面温度低5~6oC,极大地改善了建筑室外的微气候环境,同时降低了建筑空调能耗。
5 发展中心大厦——太阳追踪自动遮阳(图片来源:GMP)
6 索尼大崎大厦——再生水蒸发技术陶土制成的外遮阳百叶既是建筑安全栏杆,也是雨水的蒸发器。投入使用后经测试,夏季通过自然蒸发作用后,陶土百叶表面温度平均比铝质百叶表面温度低5~6oC,极大地改善了建筑室外的微气候环境,同时降低了建筑空调能耗(图片来源:《建筑创作》2013年6期;绘图:日建设计)
7 广州周大福中心(东塔)——陶瓷遮阳板与防眩光功能结合(图片来源:新嘉理陶业)
绿色管理的思考
基于遮阳技术对城市景观风貌特色和建筑绿色节能设计方面的贡献,广州在规划管理和建筑设计审查环节引入绿色管控、多规合一的管理理念。提出绿色规划管理激励政策《广州市规划管理容积率指标计算办法》(2018年12月1日起施行)“符合现行政策法规的规定并经城乡建设主管部门认定的因实施绿色建筑技术而必须增加的建筑空间,可不计入容积率建筑面积”,鼓励优先采用适宜岭南地区气候,具有岭南特色的节能技术,如遮阳、自然通风(风压、热压)、隔热降温等低成本而有效的节能技术,提高建筑室内舒适性和节能效果。
绿色建筑技术建筑外遮阳设施多层次的立体绿化降温隔热设计可再生能源利用系统雨水回收系统相关政策不计入容积率:《房产测量规范GB/T17986-2000》8.2.3b突出房屋墙面的构件、配件、装饰柱、装饰性的幕墙、垛、无柱雨篷等不计算建筑面积不计入容积率:阳台围护栏外的花台、花池等不计算建筑面积《建筑工程建筑面积计算规范》3.0.27露台、露天游泳池、花架、屋顶的水箱及装饰性结构构件不计入建筑面积计入容积率:《建筑工程建筑面积计算规范》3.0.24建筑物的外墙外保温层,应按其保温材料的水平截面积计算,并计入自然层建筑面积不计入容积率:《广州市规划管理容积率指标计算办法》第四条:建筑物避难层中的避难空间、地下公共通道、地下公交站场、地铁站台层、地铁站厅层(除商业设施外)、地下停车库、地下非机动车库、非平战结合的人防工程和地下市政公用设施及地下设备用房等地下空间不计入容积率:《广州市规划管理容积率指标计算办法》第四条:建筑物避难层中的避难空间、地下公共通道、地下公交站场、地铁站台层、地铁站厅层(除商业设施外)、地下停车库、地下非机动车库、非平战结合的人防工程和地下市政公用设施及地下设备用房等地下空间实施措施外遮阳设施不计入容积率(沿用现有政策)实施措施:1)垂直绿化不计入容积率(沿用现有政策)建议激励措施:2)屋顶绿化折算绿地率(新增激励):屋顶绿化面积按0.2的系数折算绿地率,最多可抵算配套绿地率的50%建议激励措施:1)外墙外保温层不计入容积率(新增激励)实施措施:1)地下设备用房中的可再生能源利用设备机房(如热水机房、变配电房、换热机房等)不计入容积率建筑面积建议激励措施:2)避难层中和屋面的设备空间不计入容积率建筑面积实施措施:1)地下设备用房中的雨水利用设备机房(如水处理机房、水箱、雨水回收泵房等)不计入容积率建筑面积建议激励措施:2)避难层中和屋面的设备空间不计入容积率建筑面积