談建筑設(shè)計(jì)教學(xué)中可持續(xù)建筑理念的融入

田 亞 男

(華南理工大學(xué)廣州學(xué)院建筑學(xué)院，廣東 廣州 510800)

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談建筑設(shè)計(jì)教學(xué)中可持續(xù)建筑理念的融入

田 亞 男

(華南理工大學(xué)廣州學(xué)院建筑學(xué)院，廣東 廣州 510800)

在傳統(tǒng)的線性教學(xué)模式下，滲透性的融入可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)理念，從平面分區(qū)、自然通風(fēng)、采光設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)、被動(dòng)式設(shè)計(jì)等方面，引導(dǎo)學(xué)生了解了可持續(xù)建筑，使學(xué)生掌握了可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的基本原理。

可持續(xù)建筑，建筑設(shè)計(jì)課程，教學(xué)

20世紀(jì)70年代，隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，可持續(xù)發(fā)展的理念終被提出?！叭祟?lèi)環(huán)境會(huì)議”1972年在斯德哥爾摩召開(kāi)，并發(fā)表了《人類(lèi)環(huán)境宣言》，宣言提出：“為了這一代和世世代代，保護(hù)和改善人類(lèi)環(huán)境已經(jīng)成為人類(lèi)一個(gè)緊迫的目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)將同爭(zhēng)取和平和全世界的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展這兩個(gè)既定的基本目標(biāo)共同和協(xié)調(diào)的實(shí)現(xiàn)?！钡?0世紀(jì)90年代，可持續(xù)發(fā)展的觀念已經(jīng)成為世界上許多國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略。

建筑的可持續(xù)發(fā)展正是建筑界為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所采取的重大舉措和對(duì)國(guó)際潮流的積極回應(yīng)。在現(xiàn)代社會(huì)，人類(lèi)利用千百年積累的藝術(shù)和技術(shù)成果，興建高質(zhì)量的建筑和創(chuàng)造優(yōu)美的建筑環(huán)境，提高了生活品質(zhì)，改善了生活環(huán)境。但同時(shí)，大量興建的建筑對(duì)人類(lèi)追求的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，包括人類(lèi)健康、自然環(huán)境和地球資源等造成了巨大的不良影響。因此，建設(shè)可持續(xù)建筑必將成為建筑發(fā)展的一個(gè)必然，而非一個(gè)選擇。

可持續(xù)建筑(sustainable building)是查爾斯·凱博特博士1993年提出的，其設(shè)計(jì)理念就是追求降低環(huán)境負(fù)荷，與環(huán)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(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)，有利于子孫后代的可持續(xù)發(fā)展?？沙掷m(xù)建筑從不同的角度強(qiáng)調(diào)或者理解，也被稱為“綠色建筑”“生態(tài)建筑”等。

教學(xué)中可持續(xù)建筑理念的融入:

可持續(xù)建筑的實(shí)現(xiàn)要從設(shè)計(jì)開(kāi)始，很大程度上也是由設(shè)計(jì)決定?，F(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)不僅僅是把房屋的功能設(shè)計(jì)出來(lái)，更注重設(shè)計(jì)該房屋在其全生命周期內(nèi)的資源消耗和對(duì)環(huán)境與人類(lèi)健康的影響。但中國(guó)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)偏重于基于藝術(shù)的空間、立面和平面的設(shè)計(jì)，而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)建筑的“技術(shù)”因素，如被動(dòng)式技術(shù)、設(shè)備系統(tǒng)等，被認(rèn)為是輔助手段或者配套工作，只能作為“建筑設(shè)計(jì)”的補(bǔ)充和修正，不能有機(jī)的和“建筑設(shè)計(jì)”結(jié)合在一起，所以很難真正高效的利用各種節(jié)能建筑技術(shù)，很難將整個(gè)建筑設(shè)計(jì)做到“可持續(xù)”。

受到可持續(xù)建筑思想的影響，國(guó)內(nèi)許多建筑院校均開(kāi)設(shè)了可持續(xù)建筑相關(guān)課程或者在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)課教學(xué)中融入可持續(xù)建筑技術(shù)。由傳統(tǒng)的單純重視建筑的功能和造型設(shè)計(jì)，增加了建筑對(duì)周邊環(huán)境的關(guān)注。本文亦探索將可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的理念貫穿到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生樹(shù)立可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)理念，了解并掌握可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)方法及相關(guān)技術(shù)。在學(xué)生整個(gè)設(shè)計(jì)作業(yè)的過(guò)程中，老師要從設(shè)計(jì)思路上，強(qiáng)調(diào)貫徹生態(tài)思想，教育學(xué)生把生態(tài)環(huán)境意識(shí)作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，在滿足傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)功能、空間、形體的把握的前提下，加強(qiáng)設(shè)計(jì)中的生態(tài)意識(shí)。

1 平面的合理分區(qū)和形體設(shè)計(jì)

平面設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在平面功能分區(qū)和建筑形體控制兩個(gè)方面。一個(gè)好的平面設(shè)計(jì)應(yīng)能夠有效的改善建筑熱環(huán)境和自然通風(fēng)的狀況。在建筑設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)人們對(duì)不同功能空間的熱舒適要求的不同，對(duì)不同的功能空間進(jìn)行合理分區(qū)，將主要功能空間及對(duì)熱舒適要求較高的空間，布置在建筑的南向、東南向區(qū)域，比如幼兒園建筑中的活動(dòng)室等，把次要功能空間及對(duì)熱舒適要求較低的空間布置在北向區(qū)域，從而達(dá)到充分利用自然界中非均質(zhì)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(qū)還能有效地促進(jìn)以水平方向運(yùn)動(dòng)的穿堂風(fēng)為主的自然通風(fēng)。

在平面設(shè)計(jì)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(qū)域。如有，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)措施和眩光控制，以保證室內(nèi)舒適度。

2)將采光需求較低的樓電梯等交通、服務(wù)用房布置在建筑中心位置。

3)房間的進(jìn)深要根據(jù)自然采光區(qū)域確定，避免采用大進(jìn)深空間。

在建筑形體控制上，可以通過(guò)減少建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)臨空面的面積，即減小體型系數(shù)，來(lái)減少建筑熱能損失。通過(guò)不同幾何形體、相同底面積、相同高度的情況下的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，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(guī)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(shù)，所以在設(shè)計(jì)中可以盡量的減少凹多邊形。

2 自然通風(fēng)和采光設(shè)計(jì)

自然通風(fēng)是指依靠室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓和室內(nèi)外空氣溫度差造成的熱壓，促使空氣流動(dòng)，使得建筑室內(nèi)外空氣交換，即自然通風(fēng)的形成有兩種驅(qū)動(dòng)形式：風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)。室外自然風(fēng)吹向建筑物時(shí)，在建筑物的迎風(fēng)面形成正壓區(qū)，背風(fēng)面形成負(fù)壓區(qū)，利用兩者之間的壓差進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)，就是風(fēng)壓通風(fēng)。而熱壓通風(fēng)則是因?yàn)槭覂?nèi)外溫度差引起空氣的密度差而產(chǎn)生的空氣流動(dòng)：當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外時(shí)，使室外空氣由建筑物的下部進(jìn)入室內(nèi)，而從建筑物的上部排到室外；而當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)時(shí)，則氣流流向相反。

自然通風(fēng)可以保證建筑室內(nèi)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(shí)又不需要消耗動(dòng)力，節(jié)省能源，節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，因而是一種經(jīng)濟(jì)有效的通風(fēng)方法。

建筑師賴特說(shuō)過(guò)，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(nèi)對(duì)自然光的利用。自然采光將太陽(yáng)光引入室內(nèi)，以滿足正常工作及生活的需求?，F(xiàn)代的自然采光，講究的是經(jīng)過(guò)光學(xué)計(jì)算的可控制的自然采光，可以根據(jù)我們的需求獲得我們想要的光源，比如用采光口的朝向來(lái)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(lái)控制、選擇需要的光等等。

3 內(nèi)外部空間設(shè)計(jì)

內(nèi)部空間即功能空間。合理的內(nèi)部空間設(shè)計(jì)可以有效的改善建筑熱環(huán)境與自然通風(fēng)的狀況，如前所述。

外部空間即室外空間。在外部空間設(shè)計(jì)中，庭院和中庭是改善建筑熱環(huán)境和自然通風(fēng)的最重要因素。

“庭院深深深幾許”，庭院是中國(guó)傳統(tǒng)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(shè)計(jì)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(duì)極端氣候情況下，使建筑的室內(nèi)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(yùn)動(dòng)與自然界中的不同，庭院中空氣的流動(dòng)由于受到庭院周?chē)怪绷⒚娴募s束，受到空氣盆積效應(yīng)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(fēng)，使建筑能夠更好的適應(yīng)氣候的變化尤其是極端氣候。

4 灰空間設(shè)計(jì)

灰空間是指室內(nèi)外的過(guò)渡空間，包括柱廊、走廊、大廳等。為了創(chuàng)造舒適的室內(nèi)熱環(huán)境，過(guò)渡空間可以作為室外環(huán)境和需要熱舒適的室內(nèi)環(huán)境之間的緩沖帶。緩沖帶與室外環(huán)境之間的溫度差低于室內(nèi)空間與室外環(huán)境之間的溫度差。因此，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的對(duì)流和輻射熱損失將會(huì)明顯減少，從而可以在一定程度上減少建筑能耗。

5 被動(dòng)式設(shè)計(jì)

被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是建筑對(duì)周?chē)h(huán)境和氣候的順應(yīng)，依據(jù)自然原理，用非常小的能耗，將室內(nèi)空間調(diào)節(jié)到舒適的溫度。即設(shè)計(jì)中盡量以規(guī)劃、設(shè)計(jì)、環(huán)境配置等建筑手法來(lái)改善和創(chuàng)造舒適的居住和生活環(huán)境，減少對(duì)常規(guī)能源的消耗，以利于建筑節(jié)能。

隨著年級(jí)的增高以及設(shè)計(jì)課程的深入，在教學(xué)中可以逐步強(qiáng)化學(xué)生的被動(dòng)式設(shè)計(jì)理念。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，例如廣州的冬暖夏熱氣候，在滿足基本功能的基礎(chǔ)上，在盡量不依賴常規(guī)能源消耗的前提下，通過(guò)優(yōu)化空間設(shè)計(jì)、控制建筑形體、朝向的偏轉(zhuǎn)、灰空間的過(guò)渡、庭院和中庭的有機(jī)分布等建筑手法，增加建筑室內(nèi)空間的舒適度。

[1] 張國(guó)強(qiáng)，徐 峰，周 晉.可持續(xù)建筑技術(shù)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 謝華慧，朱 琳.被動(dòng)式生態(tài)建筑中庭的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)策略[J].節(jié)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

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