低碳時代建筑空間形態(tài)設(shè)計探索

柳迪子

摘 要：低碳時代下，建筑空間形態(tài)設(shè)計應(yīng)該要確保建筑能與自然、人和諧共處，提高建筑的氣候適應(yīng)度。根據(jù)能量管理的原則，科學(xué)合理設(shè)計建筑的外部空間形態(tài)、內(nèi)部空間形態(tài)以及建筑空間界面形態(tài)，結(jié)合周邊環(huán)境，科學(xué)合理設(shè)計建筑的朝向、間距、內(nèi)部空間組合、界面形態(tài)，合理應(yīng)用綠化、氣候、通風(fēng)、日照等自然環(huán)境，切實做到低碳建筑。

關(guān)鍵詞：低碳時代；建筑空間；建筑節(jié)能

隨著人們環(huán)境保護意識的逐漸增強，低碳建筑理念逐步被人們重視。低碳時代對建筑空間的設(shè)計提出了新的要求，不僅要滿足人們對現(xiàn)代建筑的技術(shù)美、人文美等方面的需要，還提出了低碳綠色的新要求。

一、低碳時代下建筑空間形態(tài)設(shè)計的原則

（一）建筑空間形態(tài)設(shè)計應(yīng)遵循人與自然和諧發(fā)展原則

低碳時代下建筑應(yīng)該講究人與自然和諧發(fā)展，協(xié)調(diào)建筑與人、自然環(huán)境的關(guān)系，對建筑空間形態(tài)設(shè)計也應(yīng)該遵循這個基本的原則與思路。因此，低碳時代下，建筑空間除了要考慮空間的幾何形態(tài)、尺度以及空間組織秩序之間的關(guān)系，還應(yīng)該考慮到建筑空間使用者的心理和生理舒適度，建筑與周邊自然環(huán)境的關(guān)聯(lián)度，以及建筑對整個生態(tài)環(huán)境的影響等。人與自然和諧相處不僅是建筑空間形態(tài)設(shè)計的基本原則，更是建筑設(shè)計的根本出發(fā)點。

（二）建筑空間形態(tài)設(shè)計應(yīng)適應(yīng)當?shù)貧夂?/p>

要確保建筑設(shè)計遵循人與自然和諧發(fā)展的原則，首先就應(yīng)該考慮設(shè)計的建筑空間要適應(yīng)當?shù)氐臍夂颉１M管現(xiàn)在的技術(shù)手段已經(jīng)在很大程度上削弱了建筑對氣候的依賴性，但是在低碳時代下，現(xiàn)代建筑空間應(yīng)該充分利用當?shù)貧夂蛱卣鳎瑒?chuàng)新性地發(fā)展地域性建筑。如寒冷地區(qū)為了有效利用日照進行取暖而設(shè)計出了玻璃陽光房，以及由此發(fā)展出玻璃幕墻以及雙層幕墻設(shè)計。再如嶺南建筑風(fēng)格中的庭院設(shè)計就能很好地起到放熱的作用，再加上縱向進深的冷巷設(shè)計就能形成獨特的空氣微氣候系統(tǒng)，應(yīng)對南方獨特的濕熱天氣。總之，建筑空間設(shè)計得好能很好地起到微調(diào)節(jié)氣候的作用，從而提高了建筑空間的氣候適應(yīng)性和空間價值。

（三）建筑空間形態(tài)設(shè)計還應(yīng)遵循“能量管理”原則

低碳時代下，建筑設(shè)計要求建筑空間系統(tǒng)、建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和建筑環(huán)境控制系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)整合。低碳建筑強調(diào)建筑的可持續(xù)發(fā)展，它融合了綠色建筑、節(jié)能建筑和生態(tài)建筑的概念與特征，推動了建筑空間設(shè)計從原有的形式管理向能量管理轉(zhuǎn)變。總體來看，建筑空間從形式管理向能量管理的轉(zhuǎn)變是一個建筑空間的提升。然而，值得注意的是不同建筑類型，應(yīng)根據(jù)其使用用途及使用者的特點來設(shè)計特有的能量交換空間形態(tài)，這很大程度上依賴于人對建筑的使用方式。如住宅與寫字樓的能量交換模式在建筑空間形態(tài)設(shè)計上也是有區(qū)別的。此外，低碳時代下，建筑空間的設(shè)計不僅要求建筑應(yīng)該適應(yīng)環(huán)境，還要減少其對環(huán)境的影響與干擾。建筑空間形態(tài)設(shè)計除了包含美學(xué)特征以外，還應(yīng)該保持可持續(xù)發(fā)展的理念及相關(guān)的技術(shù)需求，利用現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)及幾何學(xué)的指導(dǎo)，構(gòu)建現(xiàn)代建筑空間體系。

二、低碳時代下建筑空間形態(tài)的分析

在對建筑空間形態(tài)設(shè)計之前需要對建筑空間形態(tài)進行分析，這里主要包括對建筑外部空間形態(tài)、內(nèi)部空間形態(tài)和建筑空間界面形態(tài)進行分析。

（一）低碳時代下建筑外部空間形態(tài)分析

低碳建筑需要建筑與外部自然環(huán)境、人之間保持協(xié)調(diào)發(fā)展，因此，在建筑外部空間形態(tài)設(shè)計時需要考慮其外部的關(guān)聯(lián)性，確保建筑能夠融入外部環(huán)境空間，延續(xù)地域建筑空間，避免對環(huán)境造成破壞。從當前建筑來看，其空間形態(tài)主要表現(xiàn)為隱藏、融入和架空三種類型。

隱藏的建筑空間形態(tài)是常見的外部建筑空間形態(tài)之一，在低碳建筑當中，最常使用的方法就是將大面積的綠化及廣場覆蓋在建筑部分主體之上，這樣可以在一定程度上削弱建筑主體的存在，另一方面保證地面綠化系統(tǒng)的延續(xù)，建筑表面綠化還能防塵、隔熱、改善微循環(huán)。如Emilio設(shè)計的Across福岡就是典型的隱藏建筑空間形態(tài)設(shè)計。

融入的建筑空間形態(tài)是指將建筑設(shè)計成自然環(huán)境的構(gòu)成要素，嵌入到自然環(huán)境或城市的縫隙當中，從而保持建筑與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)共存，而不會對自然環(huán)境造成威脅。如美國的夏特努加市水之殿就是典型的融入性建筑空間形態(tài)，圓形建筑沿著地面水平展開，與原有的風(fēng)景完全融合，波浪行的信息墻則將圓形建筑平行地分割開來，確保與周邊環(huán)境的有效融合穿插。

架空的建筑空間形態(tài)主要是為了應(yīng)對敏感的地理環(huán)境而采用的空間形態(tài)設(shè)計方式，這主要是為了保護原有生態(tài)環(huán)境不被破壞。當?shù)孛矠楹丁⒍钙碌刃螒B(tài)是，就應(yīng)該首選架空的建筑空間形態(tài)設(shè)計方式。一些設(shè)計師指出，隨著城市空間位置變得越來越狹窄，可以將建筑架空，同時為地面留出一片空間。如日本的JT大廈架空20米，形成了一個半開放的特色景觀建筑。

（二）低碳時代下建筑內(nèi)部空間形態(tài)分析

低碳時代下建筑內(nèi)部空間形態(tài)的設(shè)計應(yīng)該考慮建筑空間組合和室外空間的室內(nèi)化利用。對于空間組合的利用應(yīng)結(jié)合自然環(huán)境的生態(tài)特性來進行組合設(shè)計，如庭院的設(shè)計。空間的組合包括空間的水平并置、豎向重疊兩種方式。將建筑功能空間與自然環(huán)境空間放在同一水平面上并進行線性間隔就是水平并置，如漢堡空中客車的A3XX制作廳。而豎向重疊則是將建筑功能空間與自然環(huán)境空間沿著建筑豎向重疊，從而解決土地資源緊張的問題，如馬克斯大廈將建筑與公園有效結(jié)合一起。建筑空間形態(tài)設(shè)計除了要對空間進行組合外，還可以對室外空間進行室內(nèi)化利用。如為建筑設(shè)計內(nèi)部庭院，從而導(dǎo)入陽光，改善微循環(huán)。

（三）建筑空間界面形態(tài)分析

建筑空間形態(tài)設(shè)計除了考慮建筑空間的外部空間和內(nèi)部空間設(shè)計外，還要考慮建筑空間界面的設(shè)計。從現(xiàn)有建筑形態(tài)來看，其建筑空間的界面包括雙層建筑界面和異形建筑界面兩種。雙層建筑界面的處理是比較流行的，除了一般意義上的內(nèi)層建筑，還多了一層外層界面，主要作為緩沖氣候起作用，提高建筑內(nèi)部的舒適度和降低建筑能耗。常見的雙層建筑界面的設(shè)計有房中房建筑、雙層表皮和整體性屋蓋。房中房建筑是指在室外與建筑之間形成通高垂直開放空間，將街道空間設(shè)計到建筑空間當中，這樣不僅有中庭的審美效果，還有調(diào)節(jié)氣候的優(yōu)勢。如德國漢堡的雙X型建筑，外部設(shè)計的玻璃幕墻，內(nèi)部則采用的是兼顧的雙X形體量，其內(nèi)部包含6個通高三角形暖房空間，室內(nèi)室外形成噪音隔離區(qū)和氣候緩沖層。雙層皮則是直接在建筑上設(shè)計兩層相互靠近的表皮，從而降低建筑能耗，提高建筑內(nèi)部舒適度。整體性屋蓋則是通過整體性屋面形成一個過渡性空間，緩沖氣候，降低建筑體量的凌亂感。endprint

三、低碳時代下建筑空間形態(tài)的設(shè)計

（一）總體設(shè)計思路

建筑空間形態(tài)設(shè)計上應(yīng)該引入低碳理念，確保建筑與人、自然之間的協(xié)調(diào)共存，注重對地域、氣候條件的利用，構(gòu)建低碳生活理念。對此可以從外部空間形態(tài)、內(nèi)部空間形態(tài)及空間界面形態(tài)三個方面來進行設(shè)計。外部空間上可以考慮建筑的朝向、間距、綠化設(shè)計等，確保與外部環(huán)境的有效融合；在內(nèi)部空間設(shè)計上應(yīng)充分考慮建筑空間的組合，對建筑綜合體進行科學(xué)設(shè)計；在建筑界面設(shè)計上，應(yīng)該合理用雙層建筑界面來提高建筑舒適度同時降低建筑的能耗。

（二）建筑外部空間形態(tài)設(shè)計

建筑外部空間形態(tài)設(shè)計應(yīng)該充分結(jié)合周邊自然環(huán)境，確保建筑與外部自然環(huán)境的有效融合，減少建筑對周邊環(huán)境的影響。對此，整體形態(tài)設(shè)計應(yīng)該結(jié)合周邊自然環(huán)境特點，合理設(shè)計綠化空間，確保建筑能有效融合或隱藏于環(huán)境當中，如果周邊環(huán)境比較緊迫則可以采用架空方式來增加地面空間，從而從整體上來提高建筑的美感、藝術(shù)感和舒適度。

建筑的朝向和單體建筑的間距也是需要考慮的重要問題。低碳建筑需要有效利用自然環(huán)境來降低能耗，確保冬季得熱，夏季避熱，冬季避風(fēng)，夏季得風(fēng)。這就需要對建設(shè)的朝向進行設(shè)計，充分考慮日照和自然通風(fēng)的效果，從而有效降低能耗，減少空氣中二氧化碳的排放量。建筑的朝向合理能確保合理的日照，合理吸收陽光和避熱，同時還影響著房屋的通風(fēng)效果。自然通風(fēng)除了建筑朝向起到一定作用，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計等也會對其造成一定的影響。好的通風(fēng)設(shè)計能確保冬暖夏涼，還能加速建筑空間內(nèi)部的空氣流動，從而降低室內(nèi)二氧化碳的濃度。此外，建筑單體之間的間距也會在一定程度上影響著日照的吸收與通風(fēng)的效果，也應(yīng)該給予重視。

（三）建筑內(nèi)部空間形體設(shè)計

建筑內(nèi)部空間形體設(shè)計應(yīng)該對建筑空間進行組合設(shè)計，實現(xiàn)綜合化建筑功能，構(gòu)建建筑綜合體，包括街區(qū)、綜合大樓和建筑群。三類形式協(xié)同發(fā)揮建筑空間的作用，協(xié)調(diào)城市建筑空間的結(jié)構(gòu)，減少碳排放量等。此外，在對建筑空間內(nèi)部形態(tài)設(shè)計時，還可以適當應(yīng)用庭、院等，結(jié)合自然環(huán)境的生態(tài)特性來進行組合設(shè)計。在綠化與建筑的排列上，可以采用水平的并置方式，也可以采用垂直的疊放方式，確保建筑能有最佳的氣候適應(yīng)性。

（四）建筑空間界面形態(tài)設(shè)計

建筑空間界面形態(tài)設(shè)計應(yīng)該充分利用雙層界面形態(tài)或者采用異形界面形態(tài)來進行設(shè)計。當前使用較多的是雙層界面形態(tài)，可以采用簡單的雙層界面皮層，還可以引入綠化庭院設(shè)計，采用通高垂直開放空間，關(guān)鍵在于能夠緩沖氣候，降低建筑能耗，提高建筑內(nèi)部舒適度。

四、結(jié)語

低碳時代下，建筑空間形態(tài)設(shè)計無論是在外部空間形態(tài)設(shè)計，還是內(nèi)部空間形態(tài)設(shè)計以及建筑空間界面形態(tài)設(shè)計上都應(yīng)該要確保建筑能與自然、人和諧共處，提高建筑的氣候適應(yīng)度，降低建筑能耗。對此，應(yīng)該結(jié)合周邊環(huán)境，科學(xué)合理設(shè)計建筑的朝向、間距、內(nèi)部空間組合、界面形態(tài)，合理應(yīng)用綠化、氣候、通風(fēng)、日照等自然環(huán)境，切實做到低碳建筑。

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