通过整体设计提高建筑适应性

【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，于此同时，随着资源的过度消耗以及人们的环境保护和生态观念的提高，人们更加向往一种比较自然和谐，节约能源的居住环境。在城市的规划设计中，城市的建筑设计理念也在不断的发生变化，在进行城市的建筑设计时，人们已经开始追求舒适而且比较自然和谐的居住环境，这就对城市建筑的设计提出了很高的要求。过去的那一套建筑结构设计理念已经不能够适应时展的需要，急需要整体的建筑设计理念。

【关键字】整体设计，建筑适应性，措施探讨

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

整体的建筑设计理念是一种全新的建筑设计思想，通过进行整体性的建筑设计，将人的需要，自然环境以及能源的利用三者很好的结合起来，从而实现人的需要，同时也可以保护自然环境，节约能源。但是我国在整体的建筑设计方面的起步比较晚，很多地方还不是很成熟，因此，笔者结合自己多年来在城市建筑的整体设计以及建筑的适应性方面的研究和实际的工作经验，对于建筑整体设计，提高建筑的适应性进行分析和探讨，希望对该领域的研究具有一定的作用。

二、未来建筑的要求

当今社会，经济和生态正发生巨大的变化在这个背景下.人们进一步思考未来的发展趋向，如何尽可能地节省自然资源.如何保护人们赖以生存的环境.这个趋向在建筑设计中自然而然地引出智能化整体设计理念.在发这的工业化国家.近40%的能源是在建筑中消耗的.经过粗略的估计.其中的2/3到3/4可通过正确的，理想的建筑设施节省下来.这不仅对建筑设备技术具有新的意义，而且给建筑设计带来新概念、新技术和高品位的建筑设计融为一体。这种新的建筑设计理念引导人们以整体综合设计取代现行的线性思维，以便能设计出节省能源的建筑。

在从建筑设备和建筑本身发掘潜力的同时，建筑的使用者也发挥着重要的作用，通过对舒适性要求和建筑功能用途的适当需要，以及有意识的运行管理，可以大大减少建筑投资和能源消耗。

三、生态圈

在进行建筑设计的时候，从生态圈图中所表现出来的联系应该引起我们的重视。在这样一个生态圈图中，我们可以看到可以比较清晰的看到重点分区，例如外部空间，建筑设备以及建筑体量等，同时从这个生态圈图中，也可以看到各种各样的降低建筑设备运行费用和投资的可能性。在具体的建筑施工中，每一个因素不是像过去的建筑设计施工那样，应用在已经完成后的建筑上，而是将这些要素都融合在整个建筑设计中，每一单独的因素，例如中庭、水面、土壤、大厅空间、立面、屋顶以及其他的建筑设备都是同等的重要，应该对他们同等的对待，同时也应该将这些引入到建筑的结构设计之中。

四、建筑形式和位置

在进行城市规划设计时，应该将十分重要的生态观点引入到设计规划之中，这样可以达到城市空间的通风和降温。在进行某一个城市规划的时候，建筑物的高度以及朝向定位都考虑到了该地的主导风向这一重要的生态因素，这样就可以使整个地区的城市建设达到自然通风的效果，如下图所示。

如果使建筑物达到自然的通风和建筑物构件的自然冷却，就应该在进行城市的规划设计时，将这样一个理念融合进去，这样就可以使各种有意义的可能性不会被限制。

在进行城市的建筑设计时，不同的建筑设计和以及建筑的平面形式将会对热量的需耗和热量盈余产生不同的影响，如下图所示。

图2 某城市供水系统示意图

图3 不同建筑形式和布局形成不同的热量损失和盈余

1、降低热耗

降低热耗以及调整热量吸收不仅和建筑的朝向，同时和建筑的形状建筑表面积与体量的比例关系密不可分。图4表示的是建筑几何形式及组合与热耗之间的关系。

图4 建筑几何形式及组合与热耗之间的关系

2、自然通风的再完善

原则上建筑设计应使得建筑表面形成足够的压力差以便在开启窗户后形成穿动气流。通过三个不同建筑造型表面的正负气压差值比较可以看出右边的建筑形体最有利于自然通风。

3、降低技术设备消耗

当一个大厅(停留层面不超过6m)要求夏季室内温度大约在27℃时在建筑周围设水面，以利用蒸发来降温就显得非常有意义，用于通风冷却吸入的新风，在被引入前便自然降低了温度在建筑下部的地热交换导管应和热泵联系在一起，以便在冬季时加热大厅室内温度人工水面同时可以被用来冷却建筑构件.通过折光板可将自然光更深地引入室内充分利用自然照明。所有这些措施均在有意识地利用可再生能源并以此简化技术手段减少设备，节省能源开支。

五、建筑和建筑结构

除了建筑形式和位置，建筑结构、立面构造以及开敞空间的应用均可发挥积极的作用。

1、建筑材料吸热降温

为在夏天尽可能通过自然的办法降低室内温度，利用混凝土的吸热性能将不可避免地成为话题这项措施可将制冷能耗降低30%。通过建筑师、结构工程师和设备工程师的共同协作而形成的建筑体量吸热设计，可以降低设备投资和运行费用。同时，建筑的空间质量在主观及客观上均得到很大改善即不仅是室内实际温度同时感受温度都将处于一个较理想的状态.位于慕尼黑的HL-Technik AG公司的一幢办公楼便采用了这种吸热设计。

运用吸热降温技术的建筑在过去的几年中不断得以实施每次均是建筑师、结构工程师和设备工程师之间的紧密配合.在这类建筑的设计时.整体综合设计显得尤为重要。因为只靠其中一个工种是完全解决不了的。在“吸热建筑”的设计中还应根据实际情况考虑将建筑构件吸热后的自然冷却与其它降温技术结合起来。

2、立面—灵活的外表面

建筑立面在过去和现在大多由建筑师来确定。立面设计应尽可能地在满足使用者各种要求的同时.还要将这些要求和自然资源结合起来。建筑的立面不仅是室内外空间的分隔部分，同时还必须满足许多其它功能

立面是热功舒适性、空气洁净度以及视觉舒适性的重要组成部分。如人的皮肤一样，建筑外立面应对室内外变化灵敏地作出反应。这要求高度的创造性和革新性。然而新立面带来的相对高的投资使得许多想法无法付诸实施。通过运行过程中节省的开支来为新立面的昂贵投资辩护总是显得太苍白。所以在这个课题范围内还需一个高层次的整体设计制定未来的解决方案。

位于瑞士巴赛尔的，由明星建筑师赫尔佐格和德梅龙设计的SUVA办公楼属于一个特殊的例子。业主和建筑师为了探讨新途径而不惜工本。建筑外立面每层均由3部分组成，由上至下.分别为日光调节系统，手控通风窗扇.依温度调节的集热板它们分别起到折射光线.通风和利用太阳能的作用。立面的变化受到日照强度，室外温度、时间，风力和降雨等因素的影响这个立面设计力图一方面充分利用日光另一方面满足建筑师的一个随四季变化的立面的设想通过计算机控制，立面的条形玻璃可根据光线和热量的变化而转动，有时打开，有时关闭，以便合理利用太阳能。通过立面可在调节光照强度的同时.使得光线在室内均匀分布。这样既可以减少人工照明又能保证操作微机时的视觉效果。

六、结束语

建筑的整体设计是一个全新的建筑结构设计理念，能够很好的满足现代社会的发展需要，促进人与自然的和谐，同时也可以很好的节约能源，提高人们居住的舒适性。

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