談建筑設計教學中可持續建筑理念的融入

田 亞 男

(華南理工大學廣州學院建筑學院，廣東 廣州 510800)

?

談建筑設計教學中可持續建筑理念的融入

田 亞 男

(華南理工大學廣州學院建筑學院，廣東 廣州 510800)

在傳統的線性教學模式下，滲透性的融入可持續建筑的設計理念，從平面分區、自然通風、采光設計、空間設計、被動式設計等方面，引導學生了解了可持續建筑，使學生掌握了可持續建筑設計的基本原理。

可持續建筑，建筑設計課程，教學

20世紀70年代，隨著環境問題的日益嚴重，可持續發展的理念終被提出。“人類環境會議”1972年在斯德哥爾摩召開，并發表了《人類環境宣言》，宣言提出：“為了這一代和世世代代，保護和改善人類環境已經成為人類一個緊迫的目標，這個目標將同爭取和平和全世界的經濟與社會發展這兩個既定的基本目標共同和協調的實現。”到20世紀90年代，可持續發展的觀念已經成為世界上許多國家的發展戰略。

建筑的可持續發展正是建筑界為了實現可持續發展戰略所采取的重大舉措和對國際潮流的積極回應。在現代社會，人類利用千百年積累的藝術和技術成果，興建高質量的建筑和創造優美的建筑環境，提高了生活品質，改善了生活環境。但同時，大量興建的建筑對人類追求的可持續發展戰略，包括人類健康、自然環境和地球資源等造成了巨大的不良影響。因此，建設可持續建筑必將成為建筑發展的一個必然，而非一個選擇。

可持續建筑(sustainable building)是查爾斯·凱博特博士1993年提出的，其設計理念就是追求降低環境負荷，與環境相切合，且有利于居住者身體健康。其目的在于減少能耗、減少污染、節約用水、保護環境、保護生態，有利于子孫后代的可持續發展。可持續建筑從不同的角度強調或者理解，也被稱為“綠色建筑”“生態建筑”等。

教學中可持續建筑理念的融入:

可持續建筑的實現要從設計開始，很大程度上也是由設計決定。現代的建筑設計不僅僅是把房屋的功能設計出來，更注重設計該房屋在其全生命周期內的資源消耗和對環境與人類健康的影響。但中國傳統的建筑設計偏重于基于藝術的空間、立面和平面的設計，而實現可持續建筑的“技術”因素，如被動式技術、設備系統等，被認為是輔助手段或者配套工作，只能作為“建筑設計”的補充和修正，不能有機的和“建筑設計”結合在一起，所以很難真正高效的利用各種節能建筑技術，很難將整個建筑設計做到“可持續”。

受到可持續建筑思想的影響，國內許多建筑院校均開設了可持續建筑相關課程或者在傳統建筑設計課教學中融入可持續建筑技術。由傳統的單純重視建筑的功能和造型設計，增加了建筑對周邊環境的關注。本文亦探索將可持續建筑設計的理念貫穿到整個教學過程中，使學生樹立可持續建筑設計理念，了解并掌握可持續建筑的設計方法及相關技術。在學生整個設計作業的過程中，老師要從設計思路上，強調貫徹生態思想，教育學生把生態環境意識作為設計的出發點，在滿足傳統教學中對功能、空間、形體的把握的前提下，加強設計中的生態意識。

1 平面的合理分區和形體設計

平面設計的重點主要體現在平面功能分區和建筑形體控制兩個方面。一個好的平面設計應能夠有效的改善建筑熱環境和自然通風的狀況。在建筑設計中，可以根據人們對不同功能空間的熱舒適要求的不同，對不同的功能空間進行合理分區，將主要功能空間及對熱舒適要求較高的空間，布置在建筑的南向、東南向區域，比如幼兒園建筑中的活動室等，把次要功能空間及對熱舒適要求較低的空間布置在北向區域，從而達到充分利用自然界中非均質分布的氣候資源的目的，最終減少建筑能耗。合理的平面功能分區還能有效地促進以水平方向運動的穿堂風為主的自然通風。

在平面設計上可以遵循以下原則：

1)避免將主要功能空間布置在建筑的西向區域。如有，應當采取適當的遮陽措施和眩光控制，以保證室內舒適度。

2)將采光需求較低的樓電梯等交通、服務用房布置在建筑中心位置。

3)房間的進深要根據自然采光區域確定，避免采用大進深空間。

在建筑形體控制上，可以通過減少建筑物外圍護結構臨空面的面積，即減小體型系數，來減少建筑熱能損失。通過不同幾何形體、相同底面積、相同高度的情況下的對比可以發現，圓形平面形成的圓柱形體量可以擁有最小的外表面積，其次是方形平面形成的方形體量。若是非規整幾何形體的多邊形平面，則凹多邊形平面形成的體量比凸多邊形平面形成的體量擁有更大的外表面積，即有更大的體型系數，所以在設計中可以盡量的減少凹多邊形。

2 自然通風和采光設計

自然通風是指依靠室外風力造成的風壓和室內外空氣溫度差造成的熱壓，促使空氣流動，使得建筑室內外空氣交換，即自然通風的形成有兩種驅動形式：風壓通風和熱壓通風。室外自然風吹向建筑物時，在建筑物的迎風面形成正壓區，背風面形成負壓區，利用兩者之間的壓差進行室內通風，就是風壓通風。而熱壓通風則是因為室內外溫度差引起空氣的密度差而產生的空氣流動：當室內空氣溫度高于室外時，使室外空氣由建筑物的下部進入室內，而從建筑物的上部排到室外；而當室外溫度高于室內時，則氣流流向相反。

自然通風可以保證建筑室內獲得新鮮空氣，帶走多余的熱量，提高居住者的舒適感，有助于健康，同時又不需要消耗動力，節省能源，節省設備投資和運行費用，因而是一種經濟有效的通風方法。

建筑師賴特說過，給居室采光的最好的方式，就是上帝的方式(The best way to light a home is God’s way)。這里所謂的上帝的方式就是自然的方式——自然采光。自然采光通常是指室內對自然光的利用。自然采光將太陽光引入室內，以滿足正常工作及生活的需求。現代的自然采光，講究的是經過光學計算的可控制的自然采光，可以根據我們的需求獲得我們想要的光源，比如用采光口的朝向來取舍直射光、漫射光；用各種功能玻璃，比方單向透光采光玻璃、單向傳熱玻璃、濾光玻璃等等來控制、選擇需要的光等等。

3 內外部空間設計

內部空間即功能空間。合理的內部空間設計可以有效的改善建筑熱環境與自然通風的狀況，如前所述。

外部空間即室外空間。在外部空間設計中，庭院和中庭是改善建筑熱環境和自然通風的最重要因素。

“庭院深深深幾許”，庭院是中國傳統建筑的主要特征。庭院一般是指前后建筑與兩邊廊廡或墻相圍成的一塊空間。在建筑設計中，庭院可以起到建筑與外界氣候之間緩沖帶的作用，尤其是面對極端氣候情況下，使建筑的室內空間依然能夠保持一定的舒適性。這是由于庭院中的空氣運動與自然界中的不同，庭院中空氣的流動由于受到庭院周圍垂直立面的約束，受到空氣盆積效應的影響，空氣溫度呈垂直分布：夏季，空氣溫度由下而上降低，而冬季則相反，從而可以形成熱壓通風，使建筑能夠更好的適應氣候的變化尤其是極端氣候。

4 灰空間設計

灰空間是指室內外的過渡空間，包括柱廊、走廊、大廳等。為了創造舒適的室內熱環境，過渡空間可以作為室外環境和需要熱舒適的室內環境之間的緩沖帶。緩沖帶與室外環境之間的溫度差低于室內空間與室外環境之間的溫度差。因此，建筑圍護結構的對流和輻射熱損失將會明顯減少，從而可以在一定程度上減少建筑能耗。

5 被動式設計

被動式節能設計強調的是建筑對周圍環境和氣候的順應，依據自然原理，用非常小的能耗，將室內空間調節到舒適的溫度。即設計中盡量以規劃、設計、環境配置等建筑手法來改善和創造舒適的居住和生活環境，減少對常規能源的消耗，以利于建筑節能。

隨著年級的增高以及設計課程的深入，在教學中可以逐步強化學生的被動式設計理念。引導學生根據當地的氣候條件，例如廣州的冬暖夏熱氣候，在滿足基本功能的基礎上，在盡量不依賴常規能源消耗的前提下，通過優化空間設計、控制建筑形體、朝向的偏轉、灰空間的過渡、庭院和中庭的有機分布等建筑手法，增加建筑室內空間的舒適度。

[1] 張國強，徐 峰，周 晉.可持續建筑技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2] 謝華慧，朱 琳.被動式生態建筑中庭的自然通風設計策略[J].節能，2010(4)：56-60.

On integration of sustainable architectural idea in architectural design teaching

Tian Yanan

(CollegeofArchitecture,GuangzhouCollegeofSouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510800,China)

Under the traditional linear teaching model, the paper integrates the design ideas in sustainable architecture, and instructs students to have better sustainable building from the plane division, natural ventilation, lighting design, spatial design, and passive design, so as to ensure the students’ understanding of the basic principle for the sustainable architectural design.

sustainable building, architectural design course, teaching

1009-6825(2016)18-0255-02

2016-04-15

田亞男(1987- )，女，助教

G642.0

A