高校中小型體育館生態(tài)設計探究

李芳 李晟

面對日益嚴峻的資源和環(huán)境問題，體育建筑不應該再以巨大的能耗為人們提供奢侈的空間。體育館的生態(tài)設計應該成為建筑師的一個重要關注方向，并成為一種基本的設計態(tài)度。建筑師必須主動將生態(tài)設計融入到體育館建筑設計的整個過程中，通過生態(tài)設計這一手段實現(xiàn)建筑節(jié)能的終極目標。

一、生態(tài)建筑的特征與設計原則

1.1生態(tài)建筑主要特征

（l）建筑節(jié)能

從生態(tài)學的角度來理解，生態(tài)建筑首先應具備節(jié)能的特征。在建筑設計方面，結合不同的氣候特點，依據(jù)太陽和風的運行規(guī)律，應用材料的蓄熱和絕熱性能，提高圍護結構的保溫和隔熱性能，利用太陽能冬季取暖，夏季降溫，通過遮陽設施防止夏季過熱，最終達到室內(nèi)環(huán)境舒適的要求。

（2）建筑污染防治

建筑的污染防治是生態(tài)建筑中很重要的一環(huán)。從建筑設計、建筑材料的制造和選用、施工的過程等方面最大限度地降低廢棄物的數(shù)量；在使用過程中，對于建筑的采暖、降溫、通風、采光等各種要求，利用相關的技術最大限度地滿足并盡可能降低能量消耗過程中釋放的廢氣廢料等。

（3）建筑資源利用

在整個的能源消耗中有50%是在建筑的建造、維護和使用中所消耗的，所以對資源的高效利用、循環(huán)利用和降低對自然環(huán)境的影響應是生態(tài)建筑的特征之一。

（4）文化特征

廣義范圍內(nèi)的生態(tài)建筑和可持續(xù)發(fā)展建筑還涉及環(huán)境和文化領域。其強調(diào)地方特色和文化歷史的可持續(xù)性，充分發(fā)揮人力資源的作用及文化類型、生活方式的多樣性。

1.2生態(tài)建筑主要設計原則

（l）設計結合氣候原則：應該將設計與大自然的氣候充分聯(lián)系起來；不同的氣候條件對應不同的建筑設計。

（2）能源利用原則：應該高效率的利用不可再生能源并盡可能的使用可再生能源，達到保護環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)、改善環(huán)境質(zhì)量、增進居民身體健康、節(jié)約資金的目的。

（3）資源保護原則：盡可能減少對不可替代資源的耗費，控制對不可耗盡資源及可替代資源的利用強度，保護資源再生所必需的環(huán)境條件。

（4）廢棄物處理原則：轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的廢棄物的概念，樹立廢棄物等于原料的生態(tài)觀念。

（5）建筑材料使用原則：使建筑材料的使用模式趨于循環(huán)，將資源消費、廢棄物的產(chǎn)生及行為過程中的損失減至最小化，亦不產(chǎn)生額外的環(huán)境損害，保護生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。

（6）災害預防原則：建筑的選址應考慮可能的自然災害，如洪水、臺風、海嘯、地震等，并考慮相應的對策。防火也是必須考慮的環(huán)節(jié)之一。

（7）文脈原則：保持歷史文化與景觀的連續(xù)性，繼承和發(fā)展地方傳統(tǒng)的施工技術和生產(chǎn)技術。

（8）室內(nèi)環(huán)境設計原則：室內(nèi)環(huán)境設計的目標是基于人的生理和心理要求的研究，創(chuàng)造健康的室內(nèi)環(huán)境。

（9）技術選用原則：生態(tài)建筑設計主張采用適宜技術達到保護生態(tài)環(huán)境、提高能源、資源利用率、創(chuàng)造舒適的生存環(huán)境的目的。

（10）設計的靈活性：完整的生態(tài)設計，其關注的問題不應終止在建造完成階段，還應預見包括運行階段及運行階段新的需求變化，直至使用壽命終結之后的拆除再利用及對環(huán)境的影響。因此，靈活性是生態(tài)設計中的一個重要原則。

二、影響體育館生態(tài)設計的因素

2.1氣候

體育建筑的生態(tài)設計，也需要探討呼應氣候的設計方法，因為在影響建筑形式的諸多因素中，生活方式、審美趣味、工藝技術、建筑材料等都將隨著社會經(jīng)濟和文化的發(fā)展而改變，唯有地域性氣候是一種相對穩(wěn)定的因素l01。而生物氣候地方主義設計理論，就是將氣候因素作為設計的原點，在設計過程中始終貫徹了尊重自然環(huán)境的原則，對生態(tài)體育建筑的設計方法，具有借鑒意義。

2.2場地條件

氣候因素畢竟反映的是大區(qū)域的氣候狀況，而具體到每一個單體建筑，都有獨特的場地條件。每塊具體場地的微氣候可能會因為其地理位置和場地條件的變化而與整個大氣候區(qū)的特征有所區(qū)別。

2.3建筑功能和使用特征

氣候和場地條件我們可以稱其為外部因素，而建筑本身的功能和使用特征則為內(nèi)部因素。建筑的功能和使用特征很大程度上影響生態(tài)設計。例如：體育建筑因為某些比賽項目的原因不能采取自然通風，而進行日常性鍛煉時又需要自然通風，其通風策略就存在分區(qū)域分時段的特性。高校型的體育館出于經(jīng)濟性的考慮，再加上比賽項目少于城市型體育館，對于自然通風和自然采光的利用率就更加高一些。屬于大空間建筑的體育館進深往往比較大，因而其采光方式也會有其特殊性?？偠灾?，這些特殊的使用特征對生態(tài)設計提出了較高的要求。

三、高校中小型體育館生態(tài)設計策略

3.1體育館平面組合形式的選擇

高校體育館一般主要由比賽廳、訓練館和附屬用房組成。體育館的平面形式一般有兩種組合方式：一種為比賽廳與訓練館、附屬用房集中布置；另一種則為比賽廳、附屬用房分別布置。集中布置的優(yōu)勢在于各功能用房之間聯(lián)系較為緊密，同時也節(jié)約了用地。比如湖南大學體育館采用集中布置的方式，利用臺地局部下沉的空間做了一個能容納20多桌的乒乓球室，充分利用空間，節(jié)約用地。分別布置的好處在于能較好的組織自然通風和自然采光，在用地不太緊張的校園中選擇單獨布置也不失為一種不錯的方式。如上海海事大學臨港新校區(qū)體育館各功能館獨立而又緊密聯(lián)系，平面呈螺旋槳狀布置，使各館均獲得良好的自然采光和通風。總之，這兩種方式各有優(yōu)點和缺點，集中布置的缺點在于體育館內(nèi)不可避免的有一部分房間存在采光和通風的問題，不過設計師一般會采取將對采光、通風要求不高的房間布置在這類區(qū)域的方式來解決問題；它的優(yōu)點則是節(jié)約用地。分別布置各部分解決了通風采光的問題，交通流線也更為順暢，但對用地面積需求比較大，經(jīng)濟投入自然也就越高。設計師在進行設計時應根據(jù)實際情況靈活選擇。

3.2體育館的自然通風的氣候策略

夏熱冬冷地區(qū)存在分明的四季，通常冬夏兩季氣候較為嚴酷，春秋兩季則屬于過渡性季節(jié)，氣候溫和。在不同季節(jié)，建筑自然通風的控制策略都會發(fā)生相應的變化，不僅通風量會發(fā)生變化，通風方式也會有明顯區(qū)別。

夏熱冬冷地區(qū)夏季并非真正的炎熱，而是夏季空氣濕度一般偏高，給人帶來悶熱的感受，因此該地區(qū)夏季通風策略是以除濕降溫為主要目的，風壓通風是降低濕度最為直接的方式，它能提高空氣流速加大蒸發(fā)量，從而降低室內(nèi)的濕度；熱壓通風也是不可缺少的，體育館內(nèi)人流聚集較多，再加上體育運動排汗量大，室內(nèi)空氣質(zhì)量自然不容樂觀，熱壓通風可以與風壓通風相結合排走污濁的空氣，輸入新鮮潔凈的空氣。

3.3植被綠化的微氣候調(diào)節(jié)

植被綠化對微氣候的調(diào)節(jié)主要在以下幾個方面：首先，樹木的布置對太陽輻射會產(chǎn)生一定的阻擋與緩和；其次，植被本身對空氣質(zhì)量與舒適性有較強的改善作用。其三，通過植被綠化的組織可對體育館具有匯聚風、引導風的作用，一定程度上增大了體育館的正壓區(qū)，可以明顯提高自然通風的效果。其四，植被綠化能有效的隔離噪聲、廢氣等污染，降低其對室外環(huán)境的負面影響。

結語

體育館建筑是量少而精的公共建筑，對體育館生態(tài)設計的研究一方面可以指導建筑師更好的進行體育建筑的創(chuàng)作，另一方面能幫助建筑師深入了解生態(tài)建筑，樹立生態(tài)設計意識。由于生態(tài)設計策略在設計中越早的被采納就越能體現(xiàn)出其有效性，因此體育館的平面和剖面等早期設計策略也顯得很有意義，會對體育館后續(xù)具體的設計產(chǎn)生很大的影響。

參考文獻

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（作者單位：北京中外建建筑設計有限公司西北分公司）