关键词:生态;建筑技术;建筑设计
代尔夫特理工大学位于荷兰鹿特丹与海牙之间的代尔夫特,是世界最顶尖的大学之一,被誉为欧洲的麻省理工大学,同时代尔夫特理工大学还有着久负盛名,排名在世界前十的建筑学院。这所大学里有三座标志性建筑,被巨大生态草坪覆盖中央图书馆就是其中之一。
图书馆的主体造型是一个由地面逐渐升起的楔形的巨大绿化屋顶,与地面有12度的坡度,同时屋顶上高高耸起一个锥形尖塔。图书馆应用生态技术的三大亮点分别是:绿化屋顶、通风系统和供热系统。
屋顶是代尔夫特理工大学图书馆应用生态建筑技术的最大亮点。建筑师Mecanoo事务所采用了荷兰建筑师常用的“景观手法”将绿化屋顶当做一个可以供学生们日常休息、读书、社交、娱乐的屋顶公园来做,从地面起坡的屋顶铺满草皮,小路一直由地面延伸到屋顶,交错纵横,引导同学们上前休闲活动,冬天的时候,铺满冰雪的屋顶为学生们提供了浪漫的滑雪场所。同时,绿色屋顶有着重要的生态意义。就校园整体生态环境而言,大面积的绿化调节了校园微气候,降低了热岛效应,减少了建筑屋顶的辐射热,涵养水源,增加空气湿度同时净化空气,吸收有害气体吸附灰尘。就对图书馆本身的生态意义而言,屋顶提高了图书馆建筑的节能性能,夏季时降低室内温度3~5度。其强大的聚热和绝热能力可以使图书馆内的大量书籍所在的空间维持相当稳定的温度。同时绿化屋顶的防水性能可以避免暴雨的冲刷造成的渗水对内部图书资料的破坏。绿化屋顶既是图书馆设计的概念出发点也是图书馆可持续性质的立足点,它使建筑的设计与生态技术完美地结合在了一起,而不是把可持续的技术生搬硬套在已有建筑设计上,如果那样就会既影响空间的完整性又影响生态效果。
地面起坡成屋顶对图书馆建筑的采光造成了一定的影响,所以屋顶与地面之间的立面上不得不全部安装玻璃幕墙,以创造自然开敞明亮的图书馆空间。正立面玻璃幕墙运用的生态技术成为了整个图书馆在生态技术方面的第二大亮点。荷兰海牙有着优质的海洋气候,温度适宜,怡人舒爽,但强风是影响整个国家的一大气候因素,因此在玻璃幕墙系统的设计中,既考虑了采光面积和玻璃透明度,也对当地的气候作出了回应。图书馆的玻璃幕墙系统包含了两层玻璃。内层是可以通过推拉开启的强化玻璃,外层则由中空玻璃构成。内外层玻璃之间是有着遮阳幕的十四厘米厚的空气层。通过这个幕墙系统,图书馆的通风状况得到了自动调节,同时外幕墙开窗很少以减小对空气层中气流的影响。除了立面上的玻璃幕墙,刺破屋顶高耸而起的锥形圆塔也对图书馆小气候的调节起到了一定作用。因为室内会产生大量热量,所以室内外会产生气压,室内的热气由圆锥体顶部天窗排除,形成室内外对流。同时,圆锥体在室内创造出一个独立安静充满阳光的阅读空间。可以说,圆锥体的插入对整个设计来说一举三得:为图书馆建筑增加了外形上的标志性;创造出了舒适奇妙的内部阅读空间;调节了图书馆的通风、冷热量交换。
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代尔夫特理工大学图书馆生态建筑技术的第三大亮点是它的供热系统。它采用了地源热泵系统,在图书馆地下设置了一层厚厚的沙子,有两根分离且相通的管子埋在沙子中深约45-70cm处,冷气或是热量被管子里的水吸附并储存在管子里。冬天时,较为温暖的水被水泵从其中一个管子抽上来,经过图书馆进行供暖,冷却后的水再被水泵由另一个管子送回到地下。到夏天时,这个系统的工作线路恰好相反,即从地下抽取冷却水为图书馆降温,之后再将吸收了热量的水由相反的管子送回。地源供热系统分为主系统和维护结构两部分。维护系统由幕墙采光部分、幕墙非采光部分、屋面系统和外遮阳系统等组成。总的来说,地源热泵系统以一种生态可持续的方式解决了图书馆作为玻璃幕墙建筑常常会产生的夏热冬冷问题,使冷与热的储藏设施与建筑很好地结合在了一起。并且,地源热泵比风冷热泵节能40%,比电暖节能70%,部件由于深埋地下而不容易坏,寿命更长。
“在荷兰,没有什么地方能找到这么好玩的山”,这是一个普通学生对代尔夫特理工大学图书馆的评价。我没有去过荷兰,只在图片以及文字资料上对代尔夫特理工大学图书馆有所了解,但通过各种资料可以看出代尔夫特的当地市民确实很喜欢它。一个好的建筑不仅是建筑师自豪的资本,更应该能够打动普通的使用者乃至路过的游人。代尔夫特理工大学图书馆作为一个运用了生态技术的建筑,它的独到之处在于成功地将建筑设计与生态技术融合起来,以可持续为设计的出发点而又不被可持续所累,在设计的过程中很自然地将可持续的生态技术理念添加进去,既不只顾着添加生态技术而忽略建筑自身使用价值与精神灵魂,也不因为追求建筑的形式而丢掉建筑的生态节能。其实,在代尔夫特理工大学图书馆的设计刚开始时,设计师还设想过太阳能窗格和特别的钢结构绿色电流的产生过程,但遇到了很多阻力,如经济性和技术可行性。也许在某些方面,这个图书馆案例也和其他充满革新理念的生态建筑一样具有一些弊端,但在很多方面,它已经足够作出很好的表率。
建筑是艺术与技术的结合,这种结合,不是简单的叠加,而是在本质和精神上的交融。从历史上看,每一次建筑技术的进步都会带起一场建筑设计的革新。那么生态技术会不会引起新的建筑设计思潮呢?一方面,生态技术应该有设计地应用在建筑中,并且切实地为建筑以及周边环境带来生态方面的益处;另一方面,新型的生态技术可以是建筑设计的灵感起源,从要运用的生态技术上发掘出建筑的特色和气质,然后将它们放大,作为建筑表现的对象,从而展现出建筑因为生态技术而拥有的一种真实的技术风貌。无论是哪方面,技术都是要与设计相结合的,只有这样,生态技术才有可能在二十一世纪带起一场生态建筑的设计革命。
参考资料:
[1]布莱恩-爱德华兹.绿色建筑[M].辽宁科学技术出版社.2005.
[2]陈佳琪,王玉华.生态建筑技术与建筑设计的融合[M].城市建筑,2016.3.
【作者简介】左铄辉(1969.11-),男,汉族,甘肃庆阳市人,大学本科学历,甘肃省庆阳市建筑设计院副所长、工程师、国家二级注册建筑师、国家注册监理工程师,主要研究方向:建筑设计。
论文作者:左铄辉
论文发表刊物:《城镇建设》2019年23期
论文发表时间:2020/1/9
标签:建筑论文; 生态论文; 技术论文; 图书馆论文; 屋顶论文; 建筑设计论文; 尔夫论文; 《城镇建设》2019年23期论文;