(浙江省建筑设计研究院 浙江 杭州 310006)
【摘 要】现如今,绿色环保理念已经逐步渗透到各行各业的发展中,建筑设计亦是如此。随着时代的发展,大家把目光投到了可持续发展的道路上。在超高层建筑中,以绿色环保为理念进行设计的本质是通过生态文明建设和实践科学发展观实现人与自然的和谐发展。本文就超高层建筑设计中的绿色策略进行分析和探讨,仅供参考。
【关键词】超高层建筑;绿色设计;绿色策略
【中图分类号】TU201 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)24-0022-02
1.引言
近年来,全球掀起了超高层建筑的建设热潮,不仅超高层建筑数量增加,这些建筑的高度也在飙升,一次次刷新城市的天际线。根据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)对2016年竣工的所有200米及以上建筑的研究报告,2016年,全球有128座超过200m的建筑拔地而起,创造了前所未有的历史纪录,总建设高度达30301米。我国的超高层建筑虽然起步较晚,但发展十分迅速。一方面,由于我国城镇化进程的快速推进,城镇化率逐年提高,紧缺的土地资源状况促进了超高层建筑的发展;另一方面,随着国民经济的发展,很多地区开始建设一些带有标志性的建筑,以此来提升城市形象,拉动城市经济,超高层建筑作为现代建筑技术的结晶,自然而然地成为展示发展成就的有效手段。截止到2016年,中国连续第9年拥有最多的200米及以上竣工建筑,2015年度完工的上海中心大厦以632米成为世界第2高、中国第1高的超高层建筑。
2.超高层建筑设计中的绿色策略
相对于常规建筑,超高层建筑虽然具有提高土地资源利率、促进建筑及相关产业发展及推动科技进步等优势,但其建设与运营周期相对更长,能源和资源消耗需求更大,由于超高层建筑一般建设于大中城市中心地带,其对环境影响也相对更明显。在节能、低碳和环保等理念和相关政策的推动下,超高层建筑的可持续发展绿色化已成为一种必然趋势,必须要在设计阶段就注意节约资源和能源,除了常规的保温节能绿色手段外,还要根据超高层本身的特征来加强绿色对应策略,使超高层建筑真正能够达到绿色、生态和可持续发展。在我看来,可以从空间组织和室内环境、围护结构和顶部设计、结构体系和材料选择这三个方面来分析阐述。
2.1 空间组织与室内环境
由于超高层建筑基本处于全封闭状态,其室内环境质量控制就显得至关重要。如何合理优化空间组织从而创造优良的室内环境应是超高层建筑设计的一个重点。光环境方面,超高层建筑虽然普遍采用玻璃幕墙型式,靠近建筑外侧的房间天然采光效果较好,但由于平面进深相对较大,如果室内设计与布局不合理,就会造成大量区域天然采光效果不好,从而导则照明能耗的增加。我们在超高层建筑设计阶段,大进深室内可通过采用与采光相关联的照明控制系统,加强照明控制,从而减小照明能耗。
在声环境方面,对于超高层建筑来说,通常含有垂直跨度较大的中庭设计,这就导致噪声在建筑内部不仅存在水平传播而同时存在垂直纵向传递。因此我们在设计阶段更应充分考虑并优化建筑功能空间的组织。以杭州世茂中心为例,我们把相对喧闹的餐饮、文化娱乐和商场类功能空间安排在1至6层裙房,把声环境要求教高的办公安排在7层及以上楼层,动静空间合理分开,满足了各个功能空间的声环境要求。
2.2 围护结构及顶部设计
超高层建筑立面通常大面积使用透明玻璃幕墙,其缺陷一是容易在局部区域造成强光反射,形成光污染。因此建议在选材时采用低反射率玻璃,控制其可见光反射比。透明玻璃幕墙的另一个缺陷就是热工性能相对较差,为了降低建筑能耗,在满足立面美观及室内环境需求的前提下应减小立面窗墙比。建议根据建筑各朝向太阳能量分布的不均衡性,南向窗墙比适当放大,既可增加冬季室内太阳辐射得热,又对过渡季及夏季通风有一定帮助;其他朝向窗墙比则可适当减小从而降低冬季和夏季的空调能耗。以杭州世茂中心为例,该项目北侧为沿江景观面,我们在景观次要面(东、西)减小窗墙比,在非采光面上作画或设立招商广告牌,这样既达到了节约能源和外部空间资源的作用,又美化了环境,使整个超高层建筑形象显得更有活力且生动。
在超高层建筑设计中,独具特色的顶部设计不仅对其总体外观有着衬托的效果,并成为别于其他建筑的一个构成整体的亮点,同时也能达到节能绿色的目的。超高层建筑过多会给人造成压迫感,而序列开敞空间就能起到缓冲作用,还能为形象立体的整体空间提供舒适的基地环境。因此在超高层建筑顶部建造一个有聚会与观景功能的高空娱乐场地,不仅能增大经济效益,节约空间资源,还能使人观赏到阔然、大气的城市夜景,提高公共空间的人文关怀和亲切感。
2.3 结构优化及材料选择
超高层建筑在建设过程中将消耗大量的建筑材料,其中超过一半的材料用于结构构件,因此,在超高层建筑设计过程中对建筑方案、结构体系和建构构件进行合理优化,能够有效地节约材料用量。目前,超高层建筑结构体系主要有框架结构、剪力墙、框架-剪力墙等,通过对超高层结构设计的探索,目前常用的支撑-筒体建筑结构可以延伸出更多不同的搭配,对于节材也发展出更多方式。在具体的结构形式选取上,可以尝试突破现有的框筒、筒中筒等形式,我们在世茂智慧之门(楼高250米)项目上就采用了带斜撑巨柱混合结构框架-核心筒体系,并设置环桁架加强层,使项目整体钢筋用量节省20%,明显节省了结构材料的用量。
(杭州世茂智慧之门,2017年完成设计)
除了结构优化,材料选择对于超高层建筑节材的效果十分显著。因此我们在设计时就应最大可能地采用高性能材料、可循环可再利用材料、本地化材料等绿色建材,并进行全过程控制,确保节材目标的实现。
3.结语
综上所述,在当今社会火速改革的长河中,未来城市建筑发展道路一定会经过超高层建筑的发展与改革,有发展就会有破坏,有破坏就会有节能环保,在减少因社会发展而产生的对自然的破坏的方面,超高层建筑设计要做到节能环保义不容辞。在设计超高层建筑的过程中,我们就必须要引入一些实用的绿色策略,在空间组织及结构体系方面施用节能环保手段,采用节能环保材料,密切关注能源节约及可持续发展问题,并把环境与美观结合起来,实现环保与发展的统一,使超高层建筑作为一个集美观与可持续发展于一体的设计独立化,个性化的当代低碳城市地标。
参考文献
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[6]绿色超高层建筑评价技术细则[Z].2012.
论文作者:王劼,龚晶凡
论文发表刊物:《建筑知识》2017年24期
论文发表时间:2018/1/2
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