現代化建筑設計理念的研究

摘要：本文主要以學校建筑設計理念為主，并結合某工程案例探討，主要針對其建筑綠色設計策略進行了分析，只在為類似的工程提供參考。

關鍵詞：建筑設計，生態設計，氣候感應

在建筑設計行業飛速發展的大背景之下，人們對建筑環境有了越來越高的要求，隨著建筑文化全球化趨勢的不斷挑戰下，作為中國的建筑師一定要肩負起傳統建筑現代化的使命，讓現代建筑設計不僅有所創新，同時還能具有民族性。建筑設計由于其特殊的功能要求而使得綠色設計具有格外重要的意義。要實現建筑運行效率的最大化并節省重大能源開支，在設計上有很多值得注意的地方。

一、建筑綠色設計的理念

隨著能源價格飛漲， 將綠色設計應用于科研建筑也迫在眉睫。建筑有效節省能源開支的一些重要設計原則，已被成功運用在許多設計實踐中。

1.1 注重任務書的編制

編制任務書是在設計中實現節能的第一步。每一部任務書都有一些獨特的切入點去開拓節能的可能性。編制過程中首先要區分不同的空間性質，然后將具有相似功能要求（開放時間， 日照要求等）的空間整合在一起，這樣可以大大提高使用效率。如某大學的生物科學系大樓。從它的平面布置可以比較形象地看到任務書中扮演的角色。通過區域來表示，紫色區域為“實驗區”，桔色區域為“辦公區”，二者界限明顯，布局緊湊，分工明確。由于大樓坐落在一個陡坡上，大部分機械用房都被設置在首層動物實驗室的下面。這樣清洗動物籠子的污水以及從其他實驗室流出的廢水因為重力作用向下流入機械用房的熱復原水槽，再通過熱交換器為進入大樓的潔凈熱水提前加溫，從而提高了能源的使用效率。

1.2 理性的排布

在設計中需要花精力去思考服務設施以及管道的排布，這幾乎和建筑設計、結構設計一樣重要。管道的分區、排布應該具有高效以及很大的靈活性。如果整個系統具有非常理性的設計，那么就會為大幅度的節能提供可能。例如，熱復原技術是將向外排放的廢氣中的熱量取出，用于加熱進入室內的新風。要實現這個過程目前的途徑主要有2個：熱輪技術和環繞盤管技術。前者要求送風管道和排風管道盡可能接近，這就需要一個很大尺寸的管道井；而后者卻相反，由于它的送風點和排風點可以分開使得管道井可以化整為零，從而給平面布置提供了更大的靈活性。

1.3 正確的分區

要實現正確的分區，一個關鍵的因素在于把實驗區和非實驗區分開，并對它們各自實行單獨控制。通常實驗區對于空調、通風、溫度控制有著比較嚴格的要求，而非實驗區則有著更大的靈活性，往往就是實現高效節能的突破口。如某綜合大學分校建筑設計中，對實驗區和非實驗區進行了明確劃分。區域一為包括輔助用房在內的實驗區，區域二為包括辦公、會議、公共活動區在內的非實驗區。實驗區采用嚴格的機械通風，而非實驗區則以自然通風為主，設置可開啟窗扇， 加大窗戶面積， 盡可能多的引入自然光線，同時設置必要的遮光設施避免眩光。此外，室內材料采用溫暖的木材， 室外設屋頂花園， 這些都旨在創造一個親切、舒適的人性化空間。

1.4 外皮設計

外皮的設計和氣候、自然的影響密切相關。 比如，需要考慮由于太陽的輻射對建筑形成的高熱負荷以及采用何種朝向和怎樣的體量可以有效地避免這個問題。由于此類建筑中90%的耗能都直接體現在人員的使用耗能，因此如何在有效降低用電負荷的同時還能維持視覺和溫度上的舒適度就變得非常關鍵。好的外皮設計可以在適當的區域最大化地引入日光和自然通風，同時有效控制眩光和輻射熱。

1.5 日光的引入

外墻的設計應該最大化地引入日光。窗戶的高度越高，能夠到達房間內部的光線越深，從而減少了人工照明的要求。此外，室內設置遮光設施可以有效地控制眩光。一般來說，光線可以到達的深度是窗戶高度的2-2.5倍。人工照明的耗電量是總耗電量的8%-20%。如果可以最大化地引入自然光，則可以實現15%-20%的節能。室內凈高，主要機械通風管道的放置，以及建筑外皮的結構高度都是實現日光最大化的主要因素。如果可以把通風管道集中在房間中心部，這樣就可以只在中心部降低天花板高度，從而最大化地從周邊引入日光。如某大學分校的中庭為大樓的心臟提供了大量的自然光， 同時它的可調節木格柵以及遮光設施又有效地控制了眩光。

二、工程概況

某工程規劃總面積達212.3hm2。最近規劃的第2教學區靠近現有校區的北側。擬建工學樓分兩期建設，一期工程包括資源環境學院和食品科技學院，二期工程包括工程技術學校、東方?？茖W學院和公共部分。工學樓規劃用地面積24146m2，設計總建筑面積28009m2，為6層鋼筋混凝土結構，建筑總高度控制在24m以內.

2.1綠色設計策略

對建筑設計手法的確定，首先考慮的是建筑的地域氣候適應性，對建筑而言，氣候作為重要的環境因素，深深地影響著地域建筑文化的形成，因此，氣候、陽光、溫度等自然地理條件將無可置疑地成為建筑設計的一個基本出發點，通過建筑朝向（總平面）、剖面形式、平面布局、體量造型、空間組織和細部設計的確定，表達出它對所處自然環境的一種被動的、低能耗的正確反應。同時，生態氣候感應理論強調人與外在環境的聯系，建筑內的使用者應該能夠感受到外界環境的變化以及四季的更替，而這種感受會令每個使用者產生一種充滿活力的新的空間體驗。

2.1.1 自然采光設計

為了最大量地利用自然光，設計師將工學樓主體設置為兩條東西長軸的長條形體量，在南立面側窗上部、位于眼睛高度之上的位置設置了反光板。在冬季，由于太陽高度角較低，反光板能有效地反射陽光，將直射日光通過頂棚反射到室內深處，把本該照到近窗處的光線折射到室內天花板再漫射向室內遠窗處，提高臨近內墻空間的照度，同時降低窗口部位的亮度，使整個室內光線分布更加均勻，同時，太陽輻射熱提高室內溫度，降低采暖負荷；在夏季，反光板則起到遮陽板的作用，防止直射日光引起室內過熱，降低空調制冷負荷。

2.1.2 自然通風

對于實驗室建筑來說，及時通風是必不可少的，在實驗過程中，經常會產生各種難嗅的、有腐蝕性的、或者有毒的氣體，如不及時排出室外，就要造成室內空氣污染，影響實驗人員的健康與安全。恰當地組織自然通風不僅能排出室內廢氣，引入室外的新鮮清潔空氣，還能降低機械通風設備和空調制冷的能耗。

本地區夏季盛行東南風，中間樓主體的南向體量短于北向體量，在東南向形成一個自然通風的“豁口”，把自然風引入兩棟建筑之間的空間，形成一個風道，將南側實驗樓排出的廢氣帶走，避免這些廢氣倒灌入北側的實驗樓，保證了北側實驗樓內的空氣質量。

2.1.3 氣候緩沖區概念

建筑主體東西兩端的房間為樓梯間和衛生間等輔助用房，在東西兩端外側設置了陽臺和防曬墻，有效地防止了東西日曬，此舉成為熱緩沖策略中的重要部分。連廓部分的少量東西房間，東西兩則設垂直和水平綜合型深遮陽板，且西側有寬闊的走廓，遮擋日曬，可以滿足正常使用的要求。半圍合的庭園空間不僅具有景觀和休閑、交流的功能，同時可以調節局部的小氣候。

三、結束語：

綜上所述，隨著城市建設的增多，新建筑物每天都在出現，作為建筑設計師必須加強自身素質，開拓自身思維方式，不照搬照抄，讓建筑物獨特個性能在建筑設計中得到彰顯，從而使設計創新在理念上得以實現。我們從以上文中可以看出綠色建筑環境思想已成為建筑設計中環境要素之一，經歷了從發現到提倡的發展過程。我們應時刻保持節能意識，致力于低碳經濟的發展，全力搞好校園建筑節能工作，不斷設計出經濟合理的節能方案，實現節能型社會目標。