以西安浐灞商務中心為例,通過解讀基地氣候特征,從建筑形體設計和生態技術等方面探析建筑的生態設計策略,旨在為此類綠色生態辦公建筑設計提供一定的借鑒意義。
西安浐灞商務中心位于陜西省西安市浐灞河生態區,建筑占地150畝,總建筑面積57482㎡,建筑高度28.6m,建筑層數為地下一層、地上七層,局部五層。建筑造型高低錯落、轉折有致,是一座集智能、節能、環保的現代綠色生態辦公建筑,極具濱水建筑特色。
基地氣候解讀
該商務中心位于西安生態區核心位置的浐灞半島中南部,坐落于灞河東岸,緊鄰濕地公園,自然條件優越。該區氣候屬暖溫帶半濕潤大陸性氣候,四季分明,冬季主導風向為東北,夏季主導風向為西南、南和東南。為了與城市快速干道的走勢相呼應,建筑總平面布局采用了南偏西31°的朝向,相比于西安最佳建筑朝向南偏東10°而言,南偏西31°在夏季時太陽輻射強度較高,因此要求建筑必須仔細考慮建筑的防曬措施,以免夏季過熱產生高能耗。
建筑生態設計策略
1.建筑形體設計
建筑場地建設充分利用周邊優美的景色,尊重和充分利用現有場地,采用流動、輕盈的形態,使建筑輕柔地觸摸大地,創造出富有詩意的棲居環境,體現出濱水特色。建筑設計質樸穩重,外形新穎現代。設計采用底層架空設計手法、流線型的形體造型,一方面有利于視線的穿透,與灞河及河對岸的世園會址遙相呼應,有良好的視覺效果,且體現豐富的濱水特色;另一方面,底層架空有利于河風的引入、誘導氣流,促進建筑的自然通風,有效調節了建筑周邊的微氣候。
2.生態技術設計
(1)可調節遮陽設計
建筑總平面布局采用了南偏西31°的朝向,因此設計重點考慮了建筑的這樣防曬問題。建筑采用了可調節的遮陽設計,建筑南向采用可調節的水平遮陽,東向采用可調節垂直遮陽百葉,西向采用固定的垂直遮陽混凝土格柵,有效調控夏季太陽輻射,保證舒適的室內熱環境。劃分玻璃幕墻的豎向構件除了起到裝飾作用,同時兼顧遮陽板作用,在夏季可以有效減少空調耗能。同時對室內采光也會產生積極影響,可以防止眩光,使室內照度分布均勻,減少室外光污染。
(2)屋頂綠化和采光井設計
根據建筑遮陽需求程度,設計首先應該考慮水平遮陽,屋頂綠化可有效起到遮陽隔熱的作用。該建筑采用多地面種植屋面的設計,注重綠化屋面與室內空間的滲透,既創造出良好的室內環境,也改善了屋頂的保溫隔熱效果。同時建筑內部設有大小不同的方形、圓形的采光井和中庭,能夠有效引導自然通風和增加室內的天然采光,以此降低能源消耗,同時結合景觀設計,創造出舒適的室內環境。
(3)呼吸式幕墻和清水混凝土飾面
建筑表皮采用了雙層呼吸式幕墻,由內外兩層玻璃幕墻組成,在幕墻之間形成的空氣層的兩端裝有進風和排風裝置,并設置百葉。這樣可以有效減少夏季輻射熱和冬季熱損失對建筑室內熱環境的影響。同時使用Low-E中空玻璃,并在其表面鍍上幾層金屬薄膜。和普通玻璃相比,這種玻璃能大量減少對長波光的吸收和輻射,從而減少熱量傳遞和損失。在夏季可減少太陽輻射得熱,冬季又可讓充足的陽光進入室內。
該建筑采用的清水混凝土施工工藝是直接利用結構混凝土成型后的自然質感作為最終飾面效果的混凝土工程。使用高強度的混凝土和其他耐久性好的建筑材料,完成了32m大跨度的設計。墻面細膩、素雅、古樸。利用混凝土本身的流動性,充滿模板而達到密實,免去了混凝土的振搗工序、模板損耗,以此達到節約資源的目的。
(4)智能照明控制系統
建筑在自然采光的區域為照明系統配置了光電控制設施,合理控制了照明系統的開關,在保證使用的前提下同時達到節能的目的。通過外觀照明的裝飾,還原了建筑結構特征,充分體現了厚重與渾然一體的獨特建筑風格。
燈具布置完全按照建筑模式,設計采用混色大功率LED投光燈,可變多色,色度高,穿透力強。相互投射在該建筑外立面的外墻、梁、柱上,結合DMN-LED照明網絡控制系統,既能長期穩定運行,同時可以完成多種顏色的漸變。使整個建筑夜景更加融合,形成了夜色、流水、建筑與燈光的完美結合,成為整個浐灞生態區的中心。
(5)透水地面和雨水收集系統
設計充分考慮了建筑周邊、廣場、道路、停車場的綠化和遮蔭,在植物搭配上采用喬木+灌木+草被的復層結構,減少單純的草坪綠化,既豐富了空間層次,又可起到良好的降塵降噪效果。建筑廣場鋪地則采用透水地面,能夠使雨水迅速滲入地表,有效補充地下水,緩解城市熱島效應。同時,它也解決了普通路面容易積水的問題,并提高了行走的舒適性和安全性。
該項目采用無負壓設備供水為建筑提供生活用水。供水分區、分功能獨立計量,以此達到節約水資源的目的。采用雨水收集系統,將回收的雨水用于景觀植物灌溉和沖廁等,以此達到美化建筑環境和節約資源的目的。
結語
西安浐灞商務中心通過建筑形體設計、采用底層架空、誘導自然通風等措施實現建筑自身的節能。同時采用可調節遮陽、呼吸式幕墻、智能照明系統等節能措施以及屋頂綠化、透水地面、雨水收集及采光井等方式,展現了極具濱水特色的現代綠色生態辦公建筑的風采。
(作者單位:長安大學建筑學院建筑系)
作者簡介:潘柳(1990-),女,湖南岳陽人,本科在讀,長安大學建筑學院建筑系。