基于生態法則的人性化建筑中庭設計研究的認識

王 乾

(山東建大建筑規劃設計研究院 250100)

基于生態法則的人性化建筑中庭設計研究的認識

王 乾

(山東建大建筑規劃設計研究院 250100)

綠色可持續的發展理念已經深入人心，現在國際上越來越多的公共建筑設計都采用了中庭空間的設計。在我國民用建筑設計中也為了達到降低能耗的目的，改善建筑中庭的生態環境，開始研究人性化建筑中庭設計。本文主要通過分析中庭空間的概念，探討建筑中庭光環境、熱環境、中庭綠化等設計措施，旨在為我國人性化建筑中庭的技術發展提供參考。

生態法則；人性化；中庭設計；措施

由于全球生態環境的不斷惡化，我國也順應時代發展的必然趨勢，開始倡導低碳生活和可持續發展戰略。其中建筑設計建設行業中巨大的能耗問題，必須引起建筑行業以及社會的高度關注和重視。中庭空間是現代建筑中普遍采用的空間組織形式，可以有效的起到資源綜合利用的效果，并且最大程度的降低空間資源的浪費，并且中庭空間在視覺上與室外空間有著緊密的聯系，體現出建筑人性化的設計特征。但是我國一些建筑的中庭空間設計上過于追求視覺效果，中庭一味追求奢華，仍然難以避免高耗能的問題，在中庭空間的設計中應該將生態理念和人本主義理念結合在一起，設計基于生態法則的人性化建筑中庭。

一、中庭空間的概念

中庭空間是建筑空間的一種形式，起初出現在羅馬住宅中的主廳或內部中廳，中央對天開敞，通常有水池來收集雨水。在現代建筑中一般指建筑內部的庭院空間，其最大的特點是形成具有位于建筑內部的“室外空間”，是建筑設計中營造一種與外部空間既隔離又融合的特有形式，或者說是建筑內部環境分享外部自然環境的一種方式。可解決地下建筑固有的一些問題，諸如不良的心理反應、外部形象與特征不明顯、觀景與自然光線的限制、方向感差等[1]。另外商業中庭是商業環境中非營業性的開放空間，具備舒適的休閑環境，結合了游樂活動，文娛設施，文化展示，是市民休閑生活的重要場所。

二、中庭空間的形式

中庭空間主要有 5種形式，分別是接觸式、核心式、鑲入式、線型式和包圍式（如圖1）。不同中庭空間形式對建筑起到的影響和作用也不盡相同。并且同一種形式的中庭空間，會因為位置和朝向的不同，產生不同的影響和作用。

第一，接觸式的中庭空間形式，對中庭位置的要求較高，不同的位置會對建筑內部的環境產生不同的影響。例如，南向接觸式中庭空間冬季較為溫暖，東西向接觸式中庭空間夏季較為炎熱，北向接觸式中庭空間則全年溫度較低。

第二，核心式中庭空間的最大作用是改善建筑內部環境的采光和通風，但是唯一的缺點是核心式中庭與建筑內部空間的接觸面積較大，在夏季的時候，中庭溫度較高會對周圍的空間造成不利的影響。冬季的時候會容易造成室內溫度的流失，不利于室內熱環境的形成。

第三，包圍式中庭空間形式，可以理解為將四個接觸式的中庭設計結合在一起，這種類型的中庭空間主要是作為建筑內部環境的過度區域，其表現出的功能更類似于建筑的雙層 玻璃幕墻。可以充分利用中庭空間來控制建筑內外環境的物質、能量和信息交換[2]。

圖1 中庭空間的5種形式

三、基于生態法則的人性化建筑中庭設計

（一）中庭光環境設計

第一，中庭空間的幾何比例直接決定了建筑內部的光照變化程度，一般情況下較為寬敞，高度較低的中庭的太陽光直射量較多，也就是可以保證建筑內部可以得到充足的光線，但是隨著中庭高度的不斷增加直射光線就會減少（如圖2）。所以在我國北方地區，以及其他光照較少的地區，中庭空間的設計應該寬矮一些，保證充足的太陽直射光線。一般情況下，中庭的高寬比不能超過3:1，如果超出這個范圍，就會難以保證充足的光線，只能通過人工采光的方式來彌補光線的不足。第二，中庭頂部的透光性也是決定建筑內部光照變化程度的重要因素，所以中庭頂部采用的玻璃應該具有較好的透光性，其中表面粗糙的磨砂玻璃、透明膜結構等可有效避免眩光的產生，產生較好的光線漫反射現象，實現光線的均勻漫射。現在很多建筑中庭頂部采用的鋸齒型天窗，可以根據季節性太陽高度角的變化進行板面的調整，充分的滿足了建筑內部的光照需求，還能避免光線的直射造成的眩光。第三，中庭墻壁的設計也是具有較高技術含量的一項設計，中庭的垂直墻面通過反射、漫反射作用重新分配天然光線，所以中庭空間的墻壁應該最好選用相對粗糙的墻面，保證墻面漫反射的光線更為柔和、均勻。現在我國建筑中庭空間墻面普遍采用素混凝土、淺色粉刷、石膏板等材料，切忌使用大理石等類似鏡面的墻面材料，保證光線反射的人性化特征。

圖2 中庭高寬比例與直射光線進深的關系

（二）中庭熱環境設計

中庭的熱環境關系建筑內部的溫度、濕度和風速，尤其現在很多建筑中庭空間采用玻璃護面，由于玻璃的熱阻較小，很容易在夏季產生炎熱，冬季酷寒的現象，所以中庭熱環境的設計尤為重要。例如，在我國北方地區冬季室外溫度極低，設計中庭空間的一個重要目的就是保證建筑室內的溫度，所以首先要保證中庭空間的位置朝向，以我國北方地區為例，應該盡量將中庭設計為南向側面的采光形式，這樣可以保證中庭空間采用充足的太陽光，保證冬季室內溫度。并且這種朝向位置可以避免太陽光直接從頂部直射進入中庭，避免了夏季發生室內高溫現象。第二，建筑中庭空間具有一定的高度，且上下空間之間存在一定的溫度差，所以可以利用，熱空氣上升，冷空氣下降的原理，，形成不借助機械方式的有規律的室內自然通風，實現良好的通風效果，起到節能的效果[3]。所以在通風口設計的時候，在限定的范圍內，應該盡量擴大通風口的面積，并且設置可調節遮陽格柵天窗，在溫度較高的時候打開通風，溫度角度的時候關閉保溫。

（三）中庭的綠化設計

現在城市中的人們深受工業、化學等污染的侵害，并且建筑裝潢散發的苯、甲醛等有害物質，對長期在建筑內活動的人們帶來極大的負面影響。所以要進行基于生態法則的人性化建筑中庭設計，改善建筑環境。第一，可以在中庭內增置綠色植物，植物通過光合作用釋放大量氧氣，并且能夠凈化室內控制，調節室內溫度[4]。第二，室內的植物設計可以以千姿百態的形狀、線條和色彩給人以美的感受，對人們形成，視覺刺激與心理感染，不僅可以美化室內生硬的建筑風格，還能愉悅人們的心靈，保證人們神經放松，真正達到人性化建筑中庭設計的目的。

結語

綜上所述，為了達到降低能耗的目的，改善建筑中庭的生態環境，開始研究人性化建筑中庭設計，中庭空間是現代建筑中普遍采用的空間組織形式，可以有效的起到資源綜合利用的效果，最大程度的降低空間資源的浪費。在中庭設計的時候要將中庭光環境設計、中庭熱環境設計、中庭的綠化設計放在首要位置，體現基于生態法則的人性化建筑中庭設計原則。

[1]付本臣.基于氣候適應性的寒地建筑中庭空間形態設計策略研究[J].城市建筑,2014(16).

TU7

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1007-6344（2017）02-0100-01