大楼建筑设计范例

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大楼建筑设计

现代商务办公楼建筑设计解析

摘要:伴随着社会不断发展,商务办公楼越来越多,所以对于它的设计要求也越来越高,设计时需要着重处理的问题也进一步增多。为了能够让商务办公楼的布局更加合理、立面造型更加美观、抗震、防火性能更好以及具有更好的经济适用性,本文通过对现代商务办公楼设计特点的分析,提出了一些相对应的看法,希望能够对今后商务办公楼建筑设计提供借鉴意义。

关键词:商务办公楼;建筑案例;设计

0引言

作为新世纪最为重要的城市建筑,商务办公楼的建筑风格因为其使用性质、使用对象和管理方法的不同向着多元化的设计风格发展。在许多地区将商务办公楼建设成为具有当地特色的标志性建筑。现在商用办公楼的设计越来越注重其安全性、经济性、美观性和绿色环保性,设计时兼顾这些方面之后才能使商务办公楼建筑与环境相互融合,从而达到保证使用需求并提高办公楼的空间利用率的同时成为城市的形象代表。

1现代商务办公楼的设计原则

现代商务办公楼是当代白领阶层主要的办公地点,所以在进行商业办公楼的设计时应该着重考虑如何提高人们在办公时的舒适度这一关键性的问题。不仅如此,现代商业办公楼已经不再沿用传统的布局方式,不在简单的将办公区分隔成“格子屋”,而是更多的借鉴了很多国外设计风格,使整体的设计风格越来越趋于开放性、多样性。

1.1简约实用的原则

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生态技术策略应用成效

 

0引言   生态建筑是建筑生态学研究的产物,是将建筑作为生态圈内的一个生命体来考虑其与整个生态圈的关系。对于其定义,从狭义上来说,是一种能够与自然和谐、节能高效、可循环再生、健康无害的人居空间环境;从广义上来说,它是以保障生态系统的良性循环为原则、以生态经济为基础、以生态社会为内涵、以生态技术为支撑、以生态环境为目标而建立的一种体系[1]。   建筑生态技术策略是为了实现生态建筑的设计目标而采取的各种技术或非技术手段的统称,它是建筑生态学中的技术应用部分,其内容呈现多样化特征。采用何种建筑生态技术策略要“因地制宜”,即应根据各地区的环境、气候、经济、技术、文化的发展情况选择“适宜技术”。这里所指的“适宜技术”不是一个绝对概念,它可以是传统技术策略,可以是高新技术策略,也可以是介于其间的中低技术策略。对于某一地区,或只选其一、或两者混合使用、或全部采用,只要是适合当地环境的、能最大限度实现生态建筑设计目标的都可称为“适宜技术”。   建筑生态技术策略只是人类社会生态化进程中众多学科生态技术策略的一个分支部分,但它与其它学科有着紧密的联系。建筑生态技术策略不是固定不变的,随着人类认知程度的提高、其它相关学科的进步和生态建筑的发展,建筑生态技术策略也是动态向前发展变化的。因此,建筑生态技术策略的研究工作要以其所处的时代背景为基础,任何脱离实际的研究都将无益于建筑的生态化进程。   诺曼•福斯特是当今世界上最富有成就的著名建筑师之一,他是高技派的代表人物。提起他,人们自然而然地就会将其与林立的钢架及高科技材料构件联系在一起,但同时他也是生态建筑的领军人物,他运用生态学的原理,以高信息、低能耗、可循环和自调节性的绿色生态设计观念去创造一个生态节能的系统,通过“技术性思维”来改变传统的设计观念。诺曼•福斯特有许多为人们熟知的作品,如德国法兰克福商业银行总部、柏林国会大厦、法国加里艺术中心、日本东京千年塔、英国伦敦市政厅、瑞士再保险大楼、中国香港国际机场、中国首都国际机场扩建工程等。他对新技术的谙熟,尤其是对生态技术的大胆使用,为他的建筑创作增添了极大的魅力。本文将以诺曼•福斯特的作品为出发点,阐述生态技术策略在建筑设计中的应用。   1德国法兰克福商业银行总部大楼   德国法兰克福商业银行总部大楼位于法兰克福市中心(见图1),建于1997年,高298m,是当时欧洲最高的建筑物,也被誉为“世界上第一座高层生态建筑”,是生态建筑与高新技术相结合———“生态高技建筑”的典范[2]。它将绿色生态体系移植到了建筑内部,既可以借助其自然景观软化建筑的硬质,达到与周围环境和谐共生的目的,同时又能协同机械调控系统,使建筑内部具有良好的室内气候条件和较强的气候调节能力,创造出生态宜人的建筑空间环境。   法兰克福商业银行总部大楼的平面成三角形,标准层由3个花瓣形的形体围绕中茎———中庭构成(见图2和图3)。在任何一层平面,3片“花瓣”中的其中2片是办公空间,第3片设计为花园,中庭则为自然通风道。这些花园设计有3层楼高,并环绕中庭盘旋错落上升,即沿建筑的三边交错排列,这一手法使得每一层都能获得很好的视野。花园根据方位种植各种植物和花草:南面的花园是地中海风情、西面的花园是北美洲风情、东面的花园则是亚洲风情,花园的设计将自然景观引入到了建筑内部,并与内部环境相融合,整个建筑由此形成了多个朝向不同的空中花园,营造出了令人愉快和舒适的“绿色”办公环境,避免了大面积连续办公空间给人的重复单调感。同时,空中花园的设计能够让自然光照射到每一翼的办公室内,可以满足德国建筑标准“所有的工作人员距离窗口不能超过7.5m”的要求。此外,办公区各部分既有适宜管理的尺度,又有足够的进深使周围的专用办公室能面对一个随意的内部空间,提供了一种没有严格等级划分,能促进相互交流的办公氛围。   该建筑另具特色的设计是自然通风外墙。在一栋高层建筑里,完全采用开启的窗户进行通风会使机械系统失去平衡,甚至一个微小的开口都能吸入空气,使表面形成一个大漩涡。为了能够达到自然通风效果,诺曼•福斯特设计了一个能随气候变化调节的双层玻璃幕墙,它包括固定的外层(高压吸热的单层玻璃)、中间通气层和内层可开启的双层玻璃窗。外层玻璃是用来遮风挡雨和抵御气候变化的屏障;内层可开启的双层玻璃窗不仅可以从室外获得新鲜空气,起到室内自然通风换气和排烟的作用,而且可以减少空调系统的投资和能耗。两层玻璃幕墙之间形成的通气层能调节夹层内的空气温度,并可有效防止热空气凝聚。在冬天办公室供暖时,使用者能够关闭内层窗来抵御外面的冷空气,同时空气夹层通过气流速度的减小及夹层内空气温度的提高来减弱玻璃表面的热传递,以减少建筑物内部的热损失(见图4);在夏季,当阳光的辐射热使空气夹层内温度上升并产生向上的气流时,可通过外层玻璃幕墙窗台处的进风口让新鲜空气自然进入夹层内,并通过外层玻璃幕墙百页窗外的出风口将热气流自然排出,以此进行循环(见图5)。   据推测,大楼利用建筑巨大中庭的热压作用实现了60%的自然通风,并因此闻名于世。自然通风可以在过渡季节提供新鲜空气并实现降温,也可以在空调供冷季节利用夜间通风降低围护结构和家具的蓄热量,减少第2天空调系统的启动负荷。试验结果表明:充分的夜间通风可使白天的室温降低2~4℃。同时,外层玻璃幕墙中的百叶窗可以控制采光量,使得全年大部分时间都能获得良好的采光,因此大厦也获得了“带有空间花园的能量搅拌器”的美称[3]。   2英国伦敦市政厅   伦敦市政厅是英国首都最重要的新建筑物之一,它的设计力求能够表达国家民主制度实施过程的公开性,同时也显示了作为一座公共建筑,它在整体上的可持续性和保护环境不受污染的潜能。#p#分页标题#e#   伦敦市政厅位于泰晤士河畔的塔桥旁边,建于2002年,占地面积为5.25hm2,建筑面积为17000m2(见图6~9)。其主要功能用房包括会议大厅、市长办公室、议员办公室、公共服务用房等,可容纳440人工作,还有一个可容纳250人的礼堂。市政厅不是一座森严的衙门,而是为公众提供服务的设施,因此整个建筑的外墙采用高透明度的玻璃幕墙。其意图在于强调政府工作的透明度,使伦敦市民可以从外部了解内部的办公情况,体现了公众的参与性。同时,在建筑物顶层有一灵活空间———“伦敦客厅”,可以作为展览馆对公众开放,并可容纳200人同时使用。大楼的垂直交通由电梯和平缓的坡道组成,为人们高效率地利用这座建筑内的各种设施提供了最大限度的便利。人们在螺旋上升的坡道上行进的同时,可以看到政府工作人员工作的情形———作为民主制度的执行者———政府部门的建筑,体现了“民主”的政治理念[4]。   从形状上看,伦敦市政厅采用了比较独特的体形———不规则球体,体现了一种流动感且更接近于自然形态。它明显不同于诺曼•福斯特其它作品的高技风格,但这种独特体形不是随意而来的,而是通过计算和验证来尽量减少建筑暴露在阳光直射下的面积,以期能减少夏季太阳辐射热吸收和冬季内部热损失,从而获得最优化的能源利用效率,体现了诺曼•福斯特的生态理念。设计过程中采用了实验模型,通过对全年阳光照射规律的分析得到了建筑表面的热量分布图。建筑向阳面逐层向外挑出,自然形成一优美弧面,从而使建筑外墙直接暴露于太阳的面积减少到最少,弧线的曲率通过全年的太阳光分析求得,这一研究成为建筑外表面装饰工程设计的重要依据(见图10)。建筑外表面积的减少可以促进能源效率的最大化,经过计算得知这一类似于球体的形状比起同体积的长方体来说,表面积减少了25%。   伦敦市政厅采用自然通风,所有办公室的窗户都可以打开。供暖系统由计算机进行系统控制,这一系统通过传感器收集室内各关键点的温度数据,然后协调供暖;同时建筑内部产生的热量也可以有效的回收,并加以循环利用。通过这些措施可以最大限度地减少不必要的能耗。   此外,该建筑还采用了一系列主动和被动的遮阳装置。建筑朝南倾斜,各层逐层外挑,外挑的距离经过计算,刚好能自然遮挡夏季最强烈的直射阳光,在保证内部空间自然通风和换气的同时,巧妙地使楼板成为了重要的遮阳装置之一。   该建筑的冷却系统充分利用了温度较低的地下水,以降低能耗。大楼内设有机房,从地层深处抽取地下水,向上通过管道输送到冷却系统中,循环冷却建筑内部后,一部分送到卫生间、厨房、花园等处冲洗或灌溉使用,其余则再次进入地下被自然冷却。这样可以避免在夏季消耗大量的电能。   通过上述各类节能技术的综合使用,可以保证该建筑在夏季并不需要常规的冷却系统,同时在比较寒冷的季节也不需要额外的供暖系统。实验证明了这些措施的有效性:大楼的供暖和冷却系统的能源消耗仅相当于配备有典型中央空调系统的相同规模办公大楼的1/4,这一水平达到了英国节能建筑评估的黄金级标准,是真正意义上的“绿色环保建筑”。   3瑞士再保险大楼   瑞士再保险大楼是伦敦第1座高层生态建筑,位于英国伦敦“金融城”。它外形奇特,酷似“腌黄瓜”、“子弹头”,成为了伦敦街头一道独特的风景线,同时也是一座精心设计的环保智能型建筑(见图11)。诺曼•福斯特借助对空气动力学的研究,在大楼设计时采用螺旋状的外观设计,以尽可能地利用自然采光和自然通风,将建筑运行能耗降至最低。2004年,瑞士再保险大楼以“最新颖设计的建筑”获得了“英国皇家建筑协会史特灵奖”。   瑞士再保险大楼的外形打破了传统办公建筑设计千篇一律的方盒子结构,采用了圆曲面的外形,整个外立面完全是平滑的曲面,这样可以将大楼轮廓线最大程度地融入到周围环境之中,并且能使底层广场获得充分的日照,以减少冬天的热量损失。同时大楼的平滑曲面设计也符合空气动力学原理,相对于传统的方盒子建筑来说,它平滑的曲面可以顺畅地引导气流从其周边流过(见图12),而不会产生明显的诸如“风影区”、“强风区”、“狭管效应”等不利影响,降低因为建筑导致的微气候变化对底层及周围步行者带来的影响。   在该大楼的表面分布着6条上升的螺旋线,它们所对应的是大楼内部6条引导气流的通风内庭(见图13)。螺旋状分布的内庭扮演着采光井和通风井的双重角色,可有效降低建筑内部对空调系统的依赖程度。中庭和平滑状外观形态的设计能使建筑最大程度地获得自然光线,降低了大楼内部的采光能耗,同时也使楼内工作人员获得了足够的视野空间。无论是在外表,还是在建筑内部的布局中,自然通风和自然采光手段可使该建筑每年节省约40%的能耗。   整个大楼的支撑系统是位于大楼中央的一根圆柱———核心筒部分,办公空间分布在圆柱的周围,这使得每间办公室都能够三面采光,使建筑与自然界有了更大的接触面,充足的阳光采集大幅降低了对人工照明的需求,也就大大节约了照明能耗,同时在中庭内安装有运动感应器,使得建筑更加智能化,可以避免一切不必要的照明,进一步减少了大楼的能源消耗。   虽然大楼外围护结构采用的是全玻璃幕墙,一共由5500块平板三角形和钻石形玻璃组成,但在玻璃幕墙的处理上却根据内部功能空间的不同而有所区分。幕墙体系按照不同功能区对照明、通风的需要为建筑提供了一套可呼吸的外围护结构,同时在外观进行了区分,使建筑自身的逻辑贯穿于建筑内外和设计的始终。整个玻璃幕墙可分为2个部分:办公区域幕墙和内庭区域幕墙。办公区域幕墙由双层玻璃的外层幕墙和单层玻璃的内层幕墙构成。同时配备有由计算机控制的百叶窗及天气传感系统,实现了对气温、风速和光照强度的时时监测,在必要的时候自动开启窗户引入新鲜空气,这种自然通风可以在很大程度上降低室内空调能耗。螺旋状上升的内庭区域幕墙则由可开启的双层玻璃板块组成,采用灰色着色玻璃和高性能镀层来有效地减少阳光照射。幕墙外设有开启扇,周边气流被开启扇所捕获之后,在空气动力学曲线所带来的上下楼层间风压差的驱动下,沿螺旋排布的内庭盘旋而上。种种适宜的节能措施,使得这座大楼的能耗只有同等规模普通办公楼的50%。根据LEED绿色建筑评级标准,从场址规划的可持续性、节水节电、能效和可再生能源、节约材料和资源、室内环境质量等5个方面评测,瑞士再保险大楼的达到了绿色建筑“黄金级”水平。#p#分页标题#e#   4北京首都国际机场T3航站楼   北京首都国际机场T3航站楼位于北京首都国际机场东边,是目前世界上最大的单体航站楼,由主楼、国际候机廊和国内候机廊组成,总建筑面积为98.6万m2。作为一个超级枢纽机场航站楼,其日常运作将消耗巨大的能源,因此在节能方面有着巨大的开发潜力,由此可以获得巨大的经济效益和环境效益。   1)玻璃幕墙和屋盖遮阳技术   T3航站楼外玻璃幕墙的设计十分具有流线感,它不但给人以流动的美感以及建筑形体美感,也体现了生态节能的理念(见图14)。外玻璃幕墙在设计中根据以往类似工程的经验,创造性采用了“悬挂幕墙体系”[5]———该体系取消了玻璃单元的竖向支撑,而将其缩小为隐藏在玻璃板缝内的钢索,悬挂并隐藏在钢屋架内的钢梁上,而后将具有水平承重和遮阳双重效果的水平构件固定在悬挂钢索之上,最后是将玻璃镶嵌在水平结构遮阳板上(见图15)。这种全新概念的外玻璃幕墙体系弱化了竖向构件的影响,让屋顶变得通透,使旅客能看到外面的环境,从而达到给旅客减压的目的。水平的遮阳板既是结构构件,可以受力,也是遮阳设施,起到了遮阳装饰的效果。这种将水平结构件与外遮阳功能结合在一起的创意使得整个建筑更加通透,更富艺术表现力,同时也可以有效减少室外阳光辐射对室内能耗的影响。   2)利用自然采光降低照明能耗   在T3航站楼构型设计中尽量减少建筑的进深,保持建筑的外表皮通透(见图16),这样使得大部分室内空间在正常情况下能通过室外采光保持室内正常照度。为了尽量保持室内空间的通透,设计中取消了任何到顶的隔墙和机电设施。整体屋面采用统一模式,从视觉上和几何结构上将航站楼的所有设计统一起来,使整个屋面系统附和着一种流动的动态,充满活力。航站楼屋面为一连续的双曲面,其高度和结构厚度需满足建筑内部空间高度、形式和结构设计的要求。T3航站楼的三棱锥体天窗宽度约为9m,由1个斜坡屋顶构件和2个镶玻璃的侧立面构成。这些天窗不论位置在哪里,它们的朝向都是一致的:2个装有玻璃的立面之间形成的夹角对准东南方。这些天窗可以直接将自然光引入航站楼内部的公共区域,构成了最富有个性的建筑元素(见图17)。这种天窗的设置并不是随意的,而是根据太阳角度的变化进行计算得出的,以最大程度地控制能量消耗。早晨,阳光可以直射到办票大厅;中午,阳光可以通过遮蔽装置被反射和扩散到大厅;在炎热的午后,大量的阳光可以被全部隔断。T3航站楼利用自然光的另一个例子是开放的旅客捷运隧道空间。为了避开地面上起降的飞机,旅客捷运列车必须在地面以下运行,通常的做法是如同城市地铁一样,将列车轨道布置在一个封闭的地下空间内,而T3航站楼将列车轨道布置在了一个开放的沟壑中。这样不但使得旅客不会产生压抑的感觉,更重要的是降低了该系统日常运行的成本。   3)智能建筑环境控制系统———i-bus系统   T3航站楼在建设时采用了目前全球最先进的i-bus智能建筑控制系统,通过i-bus系统可以实现以下智能控制功能:幕墙设备控制、灯光控制、智能面板手动控制方式、定时控制方式、气象中心(传感器)的自动控制功能、光线传感器控制方式、i-bus太阳经纬度自动跟踪控制方式、计算机图形软件集中控制功能、消防联动控制以及与BA系统联动的控制功能。i-bus系统能根据人员的活动状况、工作规律、自然光状况调节室内照明环境、温度环境、遮阳环境。使用i-bus系统每年可少开新风系统近5个月,既实现了办公环境的舒适性,又最大限度地节约了能源。   4)利用适宜技术和本地材料   为控制整个航站楼的建设成本,诺曼•福斯特在设计中始终坚持他惯用的适宜技术和手段来表现建筑。通过合理的网格、标准模数设计和建筑构件的工厂化预制,创造最低的现场施工难度。为了体现生态理念,在设计深化过程中尽量在本土市场寻找低成本建筑材料和成套设备,以降低工程造价并减少对环境的影响。   5结语   人类从最初的原始空居、树居到后来的乡土建筑,其建造都蕴含着朴素的生态观念,能与特定的自然环境有效地结合起来。然而,随着科学技术的发展,现代建筑却产生了重技术、轻自然的倾向[6],出现大量的“反生态”、对抗自然的建筑,这也是地球环境恶化的重要因素。诺曼•福斯特通过他的作品告诉我们:“高科技”与“原生态”并不矛盾,两者可以有机的结合在一起,利用建筑生态节能策略,使建筑既包含了乡土建筑与自然和谐共存的特征,又具备现代建筑可采用的现代科学技术手段。诺曼•福斯特对现代建筑生态环境的把握和处理展现了其独特的具有启迪性的创造性思维。我国目前正处在城市化快速推进阶段,人们因为过度的追求“高档”使得建筑能耗占我国能源总消耗的1/3,未来要实现可持续发展,走生态节能的低碳之路刻不容缓。

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绿色建筑设计策略解析

摘要:本文以位于青岛即墨区的青岛硅谷大厦及配套项目一期工程为研究实例,展开关于绿色建筑三星标准设计技术要点的介绍。文章以绿色建筑设计理念为指导,将做好建筑的整体设计、因地制宜、尊重当地环境、合理使用建筑材料、重视利用可再生能源、采用建筑节能新技术作为绿色建筑设计策略,根据工程的实际情况和设计中所遇到的问题,对绿色建筑设计要点进行梳理和探讨,总结出绿色建筑三星标准设计中采用的主要先进技术及经验,以期为绿色建筑设计的发展提供一些思路和参考。

关键词:绿色建筑;绿色建筑设计;三星标准;智能建筑

1项目概况

硅谷大厦及配套项目一期工程位于青岛即墨区蓝色硅谷核心区中部大任河谷,由两栋独立且下部连通的100m左右的板式高层办公楼组成,北楼24层,以小型办公为主;南楼23层,以大空间办公结合单元式办公为主。南北楼底层结合部位为两层通高的办事大厅。南北楼西侧端头4~5层通过连廊联系起来。建筑东侧为两层的办公楼,通过环形连廊与办事大厅屋面连通。地下为停车库及设备用房。建筑总用地面积为69237.8m2,总建筑面积173294m2,其中地上136170m2,地下37124m2。两栋板式高层呈60°夹角布置,面向主入口侧城市道路张开两翼,展现出欢迎的姿态,同时建筑物两面均有良好的景观朝向和开阔的视野(面向大海或山川)。入口前保留大面积的广场及绿地,提供了更广阔的视角,充分展示主体建筑的魅力(见图1)。

2建筑方案设计

2.1项目目标和定位

人性舒适的办公空间:灵活方正的平面布局,空间利用率高,舒展空间便于自由分割。节能舒适的室内环境:室内光环境、风环境、声环境设计以满足办公人员的舒适度与节能效果为最终诉求。典雅的公共空间:办公楼大堂典雅、庄重、高敞,具有强烈的视觉效果。简约明确的地标建筑:建筑造型力求简洁,线条清晰,以现代化的几何造型体现海洋高科技企业形象,在所处区域楼群中展现出独特的个性和魅力。生态节能的永续建筑:达到国家绿色建筑设计评价标识“三星”级标准。高效先进的智能建筑:本工程设计目标定位为5A级智能化办公大楼标准。

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绿色建筑环境设计应用实践

1新一代绿色建筑对环境设计的要求与虚拟风洞试验

通常由于这里所谈的环境问题也常常涉及较大型建筑的内外空间,使得较为精确的计算及其试验验证在技术上实现起来相对比较困难,亦或不能在所需的时间或有限的费用内得以实现。因此,一个具有一定工程应用精度的模拟系统就可以在工程设计和应用中成为可以依赖和不可或缺的新手段。以计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics)为基础的虚拟风洞试验结合适当的实际物理风洞试验验证的工程技术方法的建立及其应用实践已经证明,一个基于符合特别技术要求并具有与项目设计所适应的较高的准确度和生产效率的虚拟风洞已经能够提供绿色建筑环境设计相关的绝大部分设计模拟的需求。它包括了新的国家绿色建筑评价标准GB/T50378-2014所要求的,以及新标准中尚未要求的,但在国际上先进绿色建筑设计中逐渐普遍采用的一些事项。其中包括风环境、环境热舒适性、热压(烟囱)效应、自然通风的设计、空气质量控制与排放扩散、火情下的热流动与烟雾排放、烟雾条件下的室内可视度模拟和控制、大型玻璃幕墙的水汽凝结与控制等。绿色建筑评价标准的实施,无疑从另外角度上看也是对建筑质量和寿命的大大提高是一个极大的促进。可以预计,未来我国的建筑将逐渐告别过去适于较短使用寿命的低端质量建筑。建筑垃圾将大大减少,从时间跨度上和尺度上全面提高城乡整体的环境质量。这里结合作者在近年来完成的近百项各类建筑环境模拟试验的经验,以表格的形式归纳了那些可以通过虚拟风洞试验进行的国家绿色建筑评价标准所涉及的项目,以及基于这些项目并将环境设计进一步提高和拓展到更广泛、更高质量的其他试验项目的关系。通过它们之间的融合来解决三个层面上的现实任务:(1)绿色建筑评价标准达标,包括国标、地标和行业标准;(2)消除其他潜在的安全隐患或在可能的条件下把发生的可能性降至最低;(3)实现更全面、更先进的高质量环境设计。虚拟风洞试验涉及不同应用方面的几个实例。以虚拟风洞试验结果与一个2013年岁末发生在挪威的阿莱桑德的街面大风的实际发生情况作为的有效性验证的一个例子。行人在横跨人行斑马线试图进入一幢购物中心大楼时非常努力地顶风前进的镜头。由于大风,当天市政府专门为这个马路口派出了若干警察协助行人应付不测。虚拟风洞试验得到的1.5米高度风速系数云图以及与高风速区流动相关的来流三维矢量图。试验结果对应了当地机场气象台站记录的当时的风速和风向。该图清晰地验证了该区域所遭遇的局部强风的大小和方向。特别是从图上可以看出造成这一结果的原因是由于途径相邻的两座中等高度的三层和五层的建筑屋顶加速后经大楼墙面的阻挡和反射的强烈下洗气流加速所致。下洗气流的方向正好对着斑马线人行道,产生阻止行人从马路对面进入商业大楼的较大的风阻力。这些信息为解决该问题提供了准确的依据。某轻轨项目的站台及配楼等的风压的云图;其目的是研究自然通风和射流风机通风对站台和车站内环境舒适性和排除站内聚集的交通车辆尾气的能力和效率。地处夏暖冬冷地区某高层建筑的裙楼部分受由于室内外温差所致的冬季热压(烟囱)效应的影响的流速分布云图。目的是消除大楼内冬季时由于热压效应引起的门窗及电梯可能的操作困难或结构损坏。以及避免楼内冬季穿堂冷风导致的舒适性下降和热能浪费。某地铁项目在地下施工时施工机械与运输机械的燃气排放对周围环境的影响的污染气体扩、消散情况的研究所得到的相对扩散浓度的云图。由于篇幅限制其他方面的模拟试验不作一一列举。鉴于黑白印刷的原因,该文的附图不能清晰地表现彩色云图的细节和完整信息,欢迎感兴趣的读者联系作者索取彩色高精度原图。

2早期重视、及早发现和解决环境问题的必要性

虽然近年来人们对于环境设计在建筑设计中的重要性的认识方面逐渐提高,并在实际应用中得以考虑。但由于种种原因,仍有一些现代建筑在建设完成之后遭遇到比较棘手的环境问题。有的甚至经过若干年的各种努力也未能较好地解决。事实上,对有些方面的问题,一旦时过境迁,要回过头来再面对一些特定的环境问题,要么代价昂贵,要么技术上实现起来不现实,再要么就只好拆掉重来。

3结束语

以计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics)为基础的虚拟风洞试验结合适当的实验室物理风洞试验验证的工程实践已经证明:一个基于符合特别技术要求并具有与项目设计所适应的较高的准确度和生产效率的虚拟风洞已经能够提供绿色建筑环境设计相关的绝大部分环境设计模拟需求。可以通过虚拟风洞试验进行的国家绿色建筑评价标准所涉及的项目,以及基于这些项目并在将环境设计进一步提高和拓展到更广泛、更高质量的其他试验项目的关系,及其它们之间的融合来解决三个层面上的现实任务:(1)绿色建筑评价标准达标,包括国标、地标和行业标准;(2)消除其他潜在的安全隐患或在可能的条件下把发生的可能性降至最低;(3)实现更全面、更先进的高质量环境设计。环境问题前期重视、及时发现和解决是十分重要的。

作者:楼海烨 江清源 单位:厦门土木建筑学会

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城市建筑的失语现象

 

中国当代城市建筑(“当代”是指1978年改革开放至今这样一个时间段,既是一个时间概念,也是一个空间概念,即我们正在经历的年代)自“”结束至今,总体上可划分为四个时期:80年代以前、改革开放初期、90年代、新世纪。由于社会变革及人们思想观念的变迁,每个时期中国建筑语言都呈现出了不同的特点。笼统谈论中国当代城市建筑呈现什么现象,出现什么问题,显然不够准确。“失语”原是一个病理名词,即:所谓“失语症”,是由于“大脑言语中枢病变引起的言语功能障碍”[1],后被引申至人文学科,如人类学“失语群体理论”、语言学“失语症”理论。就当代城市建筑的“失语”,符号学家罗曼•雅各布逊对失语症的分析给我们提供了有力的理论依据:“失语症障碍的任何形式都在于下列能力多少受到严重损害:不是选择与替代的能力,便是结合与组织的能力。前两种能力的损害含有无语言操作的退化,而后两种能力的损害则毁坏了保持语言单元层次的能力。相似性关系在前一类失语症里被禁锢。隐喻与相似性的混乱相悖,转喻与接受性的混乱相左。”[2]“”之后,尤其是改革开放后,中国的社会生活形态发生了巨大变迁,社会急遽的市场化行为,导致中国人精神脱水,以至于社会的话语瞬间不断呈现出焦躁不安、暧昧不清的情形。在这样的社会语境下,城市建筑语言的表达普遍出现“失语”的现象。这种“失语”不仅表现在选择与替代的能力方面,同时也表现在结合与组织的能力方面;既表现为隐喻的失语情结,又表现为转喻的失语情结。前者我们可以把它理解为“无话可说”,即:要么是没有说话的能力,要么是有说话的能力却说得跟别人一样,实质什么也没说;后者我们可以理解为“词不达意”,即:一直在说,说得越多,离言说的意图越远。除了类型上有“无话可说”、“词不达意”的差异,“失语”现象在性质上也不一致。每个人都有哑口无言、张口结舌、默默无闻的时候,但不是说所有人都有言语功能障碍。短暂的失语与病理学上的“失语症”有很大的差异。城市建筑的“失语”由于表现形态及发生原因不同,在性质上有病态、非病态的区分,两种状况不能等量齐观。由此,我们在解读中国当代城市建筑“失语”现象时,不仅要分时期,还要分类型、分性质去讨论。   一、失语之“无话可说”   20世纪80年代以前,由于经济相对落后、消费层次低,人们对基本产品的需求绝对优先于设计上的文化品位与审美诉求,于是,实用成了城市建筑的首要原则,大批结构单一、形体简洁规整、装饰装修标准不高的“火柴盒”式建筑成为城市的主导。改革开放初期,以深圳为代表的沿海开放城市对西方城市建筑的引入和模仿,在全国引起巨大的轰动效应。由于长期以来的住房短缺问题亟待解决,加之西方现代建筑观念与形式的汹涌而入,这一时期中国建筑语言普遍呈现为对西方现代建筑匆忙地、缺乏审视地、表面化地跟风与嫁接。但当国内大部分地区仍处于旧经济体制和旧观念束缚之下时,沿海开放城市的模仿就是最大的创新。城市建筑作为人力量的对象化、人化了的自然,总是自发或自觉地表征着人类的文化,本无所谓失语。之所以说城市建筑“失语”,则是相对于其应该表达的语言而言。这两个时期,城市建筑嘴巴张得很大却发不出声音,因为它没有说话的能力。前一时期,结构单一、造型单调的建筑语言固然是一种失语,但由于社会环境的客观现实,导致城市建筑语言表达上很难做到“文质彬彬”。后一时期,对西式建筑匆忙地、缺乏审视地抄袭固然也是一种失语,但渴望变革旧体制、摆脱旧观念的热忱,决定城市建筑语言的抄袭不仅是唯一的选择,亦是一种有益的尝试。综观中国当代30多年城市建筑发展历程,这两个时期城市建筑的“失语”更多出于一种无奈,在性质上都属于非病态的无能为力。进入90年代,沿海开放城市抄袭、模仿西式建筑的建筑语言迅速风靡全国,成为全国大部分城市普遍的做法。无论北京、上海这样的大城市,还是一些小城镇,其建筑语言都千篇一律地西化,原先具有地域或民族特色的建筑也在一片面向现代化的欢呼声中,变成了玻璃幕墙式的水泥森林。与前两个时期不同,90年代以后,随着改革开放的深入,人们思想观念也发生了巨大转变,经济腾飞与观念开放为城市建设提供了前所未有的契机。此时,城市建筑不能说没有说话的能力,但呈现于我们面前的却是千城一面、千面一孔,从大城市到小城镇,建筑都说着相同的“洋话”。本土的建筑语言不仅没有得到传承,现有的表达也在现代化的呼声中变“土”为“洋”,中国的城市建筑不再有“中国”的印记,重庆的建筑不再有“重庆”的特点,各个城市的建筑语言纷纷“洋话连篇”,实质上什么也没有说。这种失语是病态的、令人担忧的。如此下去,中华民族的文化标识可能会在未来的城市化过程中彻底消失。   二、失语之“词不达意”   新世纪以来,中国城市建筑又呈现出新的气象。一方面各地纷纷掀起了兴建摩天大楼的热潮,“在2011年之前封顶的全球十大高楼中,中国已经占据6席。世界前100座高楼,中国将超过1/3。目前,中国正在建设的摩天大楼总数已经超过200座,相当于美国现有同类摩天大楼的总数。未来3年,平均每5天将有一座摩天大楼在中国封顶”[3];另一方面,许多造型新奇、视觉冲击力强的建筑竞相落户中国,如美国《时代》周刊评选的2007年世界十大建筑奇迹中,“鸟巢”、“央视新台址”与“北京当代万国城”一同入选。中国俨然成了“先锋建筑师的实验场”。随着国民财富的增加,城市建筑有了标新立异的冲动。不排除有些城市的本意是对普遍存在的城市建筑语言“无话可说”的有意识矫正,但没有经过深思熟虑的盲目跟风,单纯追求“视觉审美”的标新立异,不但没有使当代城市建筑摆脱“失语”的窘境,反而使之走向“失语”的另一端———“词不达意”,说得越多偏离主题越远。城市建筑要表达的“意”至少包含三方面内涵:人性关怀、文化关怀、环境关怀。#p#分页标题#e#   (一)人性关怀   “在世界100座最高建筑中,北美所占比例将从1990年的80%下降到2012年的18%。2012年,世界前100座最高建筑中将有45座出现于亚洲,仅中国就将占有34座。”[3]从芝加哥伊利诺伊理工大学高楼与城市住宅区理事会执行董事安东尼•伍德的口中,我们不难发现,摩天大楼并不是北美和亚洲其他国家共同的追求,唯独中国情有独钟。很多国家之所以放慢甚至停止新建摩天大楼的步伐,除了经济学领域的投资风险和资源浪费,摩天大楼缺乏人性关怀是一个重要的原因。古语云“道不远人”,任何发展,都不应该忽略“人”的存在,都应该尊重人、方便人、服务人,具有人性的温暖和光辉。对于城市建筑而言,人性关怀就是要以人为本,营造适宜人类生活的栖居之地。欧洲许多城市在“救救孩子,救救老人,少建高楼”的口号下,一度有计划地拆除高楼,其实就是对高楼是否宜居的直接质疑。新世纪兴建摩天大楼的热潮不仅来势汹汹,更可怕的是没有保持起码的理智。“国内一些并不具备‘摩天大楼’消费力的城市,也在规划兴建顶级摩天大楼,它们包括:海口、昆明、防城港、南宁、东莞等。比如广西防城港市,计划要兴建528米的亚洲国际金融中心,高度超过上海的环球金融中心,但是防城港的城市人口却还不足100万;在‘中国城市规划摩天建筑总量排行’中,GDP总量刚破1000亿元的贵阳,却规划了17座摩天大楼,在全国居第5位。”[4]没有摩天大楼消化能力的城市,未经深思熟虑地盲目跟风,其建筑语言必然是“口出狂言”。城市发展资源有限,厚此必然薄彼,盲目攀比中豪赌式的建筑规划,必然离人性化关怀的建筑理念相去甚远。   (二)文化关怀   城市建筑首先是人社会实践的对象,是人力量的对象化。当建筑语言自觉地凝聚人类创造的才能和智慧,充满着人类美好的愿望和理想时,它便成了“人本质力量的对象化”。人们对建筑进行观照,就是对自己的劳动产品进行观照。在这种关照中,人们看到了人类创造性的本质力量,看到了自己的生活目的和要求,看到了愿望和理想的实现,看到了自己的生命、灵魂和人格的显现。城市建筑不仅是人作为物质生命存在的表现,更是人作为一种精神和文化存在的外化。人性关怀与文化关怀共同构成城市建筑人文精神的基本内容。“城市文化精神是以价值观念、伦理道德、思维方式、审美标准为主体因素的精神形态文化。历史遗存、文化符号构成了城市的显性特征,民风、民俗、生活方式构成了其隐形特征。”[5]城市文化精神就是城市居民的精神文化。正如伊利尔•沙里宁所说:“让我看看你的城市,我就能说出这个城市居民在文化上追求的是什么。”[6]当代城市建筑在千城一面和“新、奇、特”的狂欢中,踏平了城市文化的显性特征,丢弃了城市文化的隐形特征,既不保护也不传承,建筑这本“石头的史书”已经没有了本区域、本民族的印记,城市居民的精神也变得焦灼、膨胀和暧昧。   (三)环境关怀   人们习惯把“鸟蛋(国家大剧院)”、“鸟巢”、“央视新台址”称为北京三大地标性建筑。作为中国先锋建筑的代表,它们共同的特点是:造价太高,太浪费;维护保养繁琐且成本巨大;形式过于标新立异,与周边环境与建筑极不协调。显然这三大建筑都很难符合“绿色建筑”的标准。有学者甚至直指其与绿色设计观念背道而驰:“(修建‘鸟巢’)炼四万吨钢得给环境带来多大的负荷,会造成多大的污染?大剧院前面的水池一天得蒸发多少水,清洗玻璃外壳又会造成多少人力和物力的支出?这是哪门子绿色设计?”[7]新世纪以来,中国城市建筑价值取向过多强调“视觉审美”,“一味地用视觉审美要求把握建筑设计,只求形态、体量、立面、肌理或色彩等视觉形式方面的新颖独特效果或审美震撼力”[8],往往忽略与人、与周边建筑环境以及自然环境的关系。人与自然、人与环境和谐的观念是中国建筑美学的哲学基础,中国建筑的美就是一种与自然、环境协调一致的韵律。缺少环境关怀的中国建筑语言,说得越多离题愈远。   三、结语   建筑作为一种人建环境,建筑的“失语”就是人的失语。中国当代城市建筑之所以表现出如此种种的“失语”现象,甚至存在病态的状况,其核心原因是人价值观念的混乱、人文精神的失落。“”十年,中国人的文化记忆经历了一场洗涤,传统的价值观念洗刷殆尽,思想僵化,迷信盛行,使中国再次与世界隔绝开来。改革开放后,汹涌而入的西方现代观念正好满足了人们掩藏“”记忆、重塑价值观念的精神诉求。然而,饥不择食、寒不择衣的心理,导致改革开放初期对西方现代观念匆忙地、缺乏审视地“拿来”。随着社会转型的深入,传统价值观念与各种新价值观念在人们头脑中发生混战。新的价值观念还不能自圆其说,旧的价值观念也不能挥之而去,以致人们精神领域混乱无比,心中疑虑重重,并导致了行为的无规则。人们对“现代化城市”观念混乱,才会以“现代化”的名义,纷纷拆毁历史建筑,建造玻璃幕墙的水泥森林;对“绿色设计”观念模糊,才会纷纷改造原生环境,营造诸如“大草坪”、“人工湖”的“绿色环境”。中国当代城市建筑存在“失语”现象,那什么样的城市建筑语言不“失语”?明代学者文震亨关于好建筑环境的“三忘”境界给我们诸多启示。他说:“令居之者忘老,寓之者忘归,游之者忘倦。”[9]这就要求中国各城市在建设过程中能够找准自己的价值取向,为生于斯、长于斯、逝于斯的居民提供一个“可居,可行,可游”的砖石画卷。

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BIM技术在建筑结构设计中运用

摘要:在建筑工程建设的过程中,建筑结构设计是一项非常重要的工作,直接影响着建筑的功能性、安全性与整体质量。而在建筑结构设计的过程中,BIM技术具有非常重要的作用,不仅可以使建筑结构的设计过程可视化,更能通过对建筑结构的模拟与协调,提升建筑结构的设计质量。

关键词:BIM技术;结构设计;BIM应用

0引言

在以往的建筑结构设计过程当中,设计人员采用的设计方式通常是依靠CAD软件进行二维化的设计,这就导致建筑结构的问题很难在设计过程当中发现,进而影响建筑结构的设计质量。因此,只有借助更加优秀的BIM技术对建筑结构进行设计、检测与绘制,才能更好的保证建筑工程的整体质量。

1BIM技术概述

1.1BIM技术定义

BIM是建筑信息模型(BuildingInformationModeling)的简称,是一种由Autodesk公司在2002年提出,并且在业界获得了广泛认可的工程设计建造管理数据化工具,通过将建筑的数据化信息化模型进行整合,就可以在建筑的设计、施工、运行直到建筑全寿命周期的终结的整个过程当中将建筑的各种信息使用三维模型数据库进行表现、共享与传递,进而使建筑工程的设计人员、施工人员、运营单位与业主加强对建筑信息的了解,进而更好的实现工作的协同。

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逻辑下体现建筑独特性和标志性的设计

摘要:本文通过一个项目的实践案例,从理论和具体方法上探索了在理性主义设计的逻辑下如何体现建筑空间的独特性。

关键词:理性主义设计逻辑;建筑形式独特性;感性空间;场地与环境;空间的独特性;形式手法特征;地标性与象征性

在当代的建筑设计实践中,技术越来越复杂,分工越来越细致,大众的审美越来越多元化,加上设计周期越来越短,设计师们已经很难专注于研究如何创造独特的空间形态,如何创造与众不同的标志性场所,而更多地采用实用主义的手法,套用时尚流行的“样式”。这样的结果就是给城市造成了千篇一律的样貌,显然远离了设计的初衷,因此有必要重新强调建筑形式独特性与标志性的意义,并希望能找回设计的意义与价值。我们先从理论上梳理以下两个问题:第一,建筑的形式与感性空间。建筑的形式问题是建筑设计终极问题之一,而什么是建筑的独特的形式感?这个问题不仅是设计师对每个设计项目必定思考的一个问题,也一直是非专业的普罗大众对建筑审美的疑问,并且建筑史学家和理论家也非常热衷于探讨这个问题。古典主义史学家们把这个问题归结为形式构图审美,并给予不同的风格定义,因此“希腊柱式”“罗马风格”“哥特风格”“巴洛克风格”等成为设计的主要词汇。现代主义设计大师以及理论家们则把这个问题归结于空间与功能,即所谓“形式追随功能”“形式源于空间”,空间是主角,功能是配角。近年来,哥伦比亚大学教授肯尼思•佛兰普顿的“建构文化研究”一书对理论界及设计界影响巨大,此书成了设计师们口中的“圣经”,一时间建造、结构、工艺、材料、诗意等成为设计师必备的词汇。“如果把建构视为结构的诗意表现,那么建构就是一种艺术,不过它的艺术性既非具象艺术又非抽象艺术能够概括”,总之建筑的独特形式是源于建构与工艺[1]。建筑形式的独特感可以归结为“感性空间场所”的创造。它的形成至少包含以下元素:环境的独特性;空间的独特性;形式的象征性;设计手法的独特性;材料与工艺的独特性。这些会在后面的实例中逐一阐述。我们在此不谈风格不谈理论,仅从设计的方法论角度,探讨简单形体的独特性形式设计方法,甚至可以抽象到仅谈“方盒子”的形式独特性的方法,这应该更有针对性、更具实用性。第二,理性逻辑与现代建筑设计。在短时间的设计周期如何设计出具有专业气质和高水平的建筑空间?我们的答案是采用理性主义的设计逻辑,这是一种捷径,但理性主义却往往伴随着单调与呆板,因此需要讨论如何以理性的逻辑设计出独特而感性的建筑形式。理性设计原则与建筑独特性的追求往往是一对不可调和的矛盾,而设计师正是需要以其专业的设计能力协调好这些矛盾,从而创造出别具一格又能符合业主功能与经济性要求的空间场所。这不仅仅需要精湛的技术和丰富的经验,更需要个人的感性与创造力。当代建筑设计的复杂性已经很难以一种单一的理论或者风格来作为设计的指导,显然需要更加综合更加系统设计手法。“福建省气象防灾中心”是一个典型的行政办公楼。政府职能部门的办公场所在建筑设计规划中往往受制于功能空间限制、成本控制、多层次的审核与报批等因素,最终基本都会磨平了原方案的特色,很难做到保持初心。因此,此类项目如何平衡这些因素又可以争取有限空间的特色,则是我们职业追求的一种专业性的探索。本文即以此项目的设计过程来阐述一些独特性设计的方法,已说明这些方法的具体应用场景。

一、场地与环境

环境的独特性是每个建筑项目产生独特形式最重要的源泉。很多独特形态元素的产生都跟环境相关联。“可以把建筑的外部环境分为三个层面,即城市层面、地段层面和场地层面”[2]。认真分析这三个层面的各种因素从中推导出总体布局以及空间、动线的关系,从而产生最基本建筑形态与空间关系。

(一)城市层面

福建省气象防灾中心项目位于福州的金山区域,是一个已经开发了30年的成熟的城市板块,周边道路、配套设施都十分完善。由于基地用地较为宽裕,所以规划层面对基地的限制影响较小,因此采用简洁的现代风格比较适合周边的建筑风貌。

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建筑室内设计一体化探寻

摘要:

在整个现代建筑设计系统中,室内设计属于十分重要的内容,并对建筑整体设计产生一定影响。为能够使室内设计效果更加理想,建筑整体设计更加和谐,应当将室内设计与建筑整体设计通盘考虑。因而,本文就建筑室内设计与建筑整体设计一体化的关系、实现途径等内容展开探讨,进一步阐述建筑室内设计与建筑整体设计一体化的意义。

关键词:

室内设计;建筑整体设计;一体化

随着社会经济的不断发展,诸多商业写字楼、企业总部办公大楼、医疗建筑、市政服务中心建筑拔地而起,城市高楼鳞次栉比。再加之,东西方审美意蕴不断融合,建筑围护结构也由实体砖墙转变为大面积玻璃幕墙,在种种因素的作用下,人们对室内设计及建筑整体设计提出了更高的要求。因此,对建筑室内设计与建筑整体设计一体化的探讨就显得尤为重要,进而使室内设计与建筑整体设计实现有机结合,使室内设计与建筑整体设计的关系更加和谐。

1建筑室内设计与建筑整体设计之间的关系

1.1室内设计与建筑整体设计的异同

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