案例解读丨基于可持续性的复合功能办公建筑被动式设计研究

您所在的位置:网站首页 综合体建筑设计案例 案例解读丨基于可持续性的复合功能办公建筑被动式设计研究

案例解读丨基于可持续性的复合功能办公建筑被动式设计研究

2024-06-29 05:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

随着人均生活水平的提高,人民的需求不断增加,在城市不断增量建设的今天,为了满足使用者对建筑更加多样化的使用需求,具有复合功能的建筑综合体逐渐形成。最早的复合功能建筑诞生于美国,其中比较著名的是建于1930 年的纽约洛克菲勒中心(图 1)。由于早期建筑的实用性要大于功能性,因此对于建筑综合体的功能分类并没有一个清晰准确的界定。早期的大型建筑综合体大部分都是集多种功能于一身的复合型建筑。然而,随着建筑行业标准的不断更新,各类建筑的分类标准已基本明确,随即产生了以办公为主要功能,娱乐、休闲、商业等为辅助功能的复合功能办公建筑,此类建筑主体部分大多为处于主导位置的办公空间,裙楼、屋顶及地下室空间则为商业、休闲和娱乐等次要功能,如著名的台北 101 大厦(图 2)。近年,在世界范围内建设的大型建筑综合体有一大部分是以办公功能为主导的复合型建筑,特别是位于城市金融贸易中心(CBD)的标志性建筑,大多是复合功能的办公建筑。据相关数据统计分析,全世界前 100 栋的高层建筑中,办公综合建筑达到了 17 栋 [2],在全部类型建筑中占据了较大比重。

纽约洛克菲勒中心大厦

台北 101 大厦

3 复合功能办公建筑的被动式设计策略

被动式设计是指基于建筑所在地区的环境和气候特征,充分发掘并利用日照、风、雨水和植被等自然资源,在尽可能减少对自然环境破坏的同时,提升建筑室内环境的舒适度。被动式设计策略一般运用场地规划、室内空间布局、建筑形态等设计方法,冬季延长室内太阳光照时长,减少热量流失;夏季增加自然通风,减少过度的太阳辐射等。

3.1 自然通风

在夏季,良好的自然通风是明显减少空调设备能耗的最简单环保的建筑节能设计策略。自然通风的设计手法较为简单,并不需要大额的经济支出。相比风扇、空调等主动式通风设备,在减少能耗、降低经济开支的同时,满足室内环境热舒适的基本需求。办公建筑的自然通风设计一般会利用夜间通风增加蓄冷墙体的办法来达到降温的目的,或利用风压引进大量的空气对流,从而形成良好的通风效果。在室内空间上增加房间的进深和贯通的平面设计来增加空间的流通。

3.2 自然采光

运用自然采光的被动式设计不仅能够减少大量照明设备带来的能耗,还可以为办公建筑的使用者提供更加舒适高效和具有活力的工作环境。自然采光并不单单只是接收直射阳光,而是接受一切由太阳产生、直接或间接到达地球的光,包括天空光、反射光等。在进行自然采光的设计时可以考虑减小室内空间进深,利用两侧侧窗采光,进深一般小于窗高的 5 倍。而建筑的中庭、会议室等进深较大的空间则可以考虑利用大面积的天窗,但这种方法往往会由于接收到过度的太阳辐射而使得局部温度过高,引起不适。

3.3 生态植被

办公建筑的被动化设计强调顺应自然,充分利用可再生的自然资源,降低建筑能耗的同时,做到不破坏周围的自然环境。因此,植被是可以利用并能够营造良好生态环境的自然要素,植物具有净化空气、释放氧气、降低噪音、防风固沙等功能;同时能够软化硬质空间、营造良好的景观氛围等。此外,植被还具有帮助改善局部的微气候、帮助建筑遮阳等作用。一般办公建筑生态植被的被动式设计主要包括室外绿化、垂直绿化和屋顶绿化等方式。

3.4 雨水利用

大面积的混凝土地面阻隔了地表雨水的渗透和蒸发,限制了地表水的循环系统,使得地下水得不到补充,而大量的雨水产生地面积水的同时也给市政排水管网增加了负担。办公建筑的被动化设计考虑在室外空间多运用屋顶花园和透水性铺装,将渗透后的雨水收集起来并进行再利用。

4 国家技术转移郑州中心设计

4.1 现状分析

(1)项目区位项目位于中国河南省郑州市郑东新区龙子湖区。郑东新区是郑州市规划建设中的一个城市新区,其总体规划重视城市发展与自然生态保护相协调和保持历史、现实与未来的延续性,体现了新区与老城、传统与现代、城市与自然、产业经济与文化生活的理念。龙子湖高校区是以大学园区为核心的城市新区,是郑东新区的重要组成部分,总面积约2.73 平方公里,由湖体和湖心岛两部分组成。龙子湖高校区分为大学园区、北部和南部生活配套区以及为大学园区提供综合服务的湖心岛,项目选址在郑东新区龙子湖湖心岛区域,崇德街以南、明理路以西(图 3)。(2)国家技术转移中心特殊性分析技术转移中心是以加速技术转移、促进利用先进技术、改造和提升传统产业及加快发展高新技术产业、优化和调整产业结构为目标的科研型办公建筑综合体(图 4)。其一,技术转移中心是郑东新区龙子湖区的重要功能建筑,基地周边既有代表时代印记的城市现代空间,又有自然地貌的链接,其向心性的规划结构,为建筑总体设计的呈现,提供了鲜明的特色。其二,技术转移中心是代表城市的进步的建筑,是彰显社会文化,表达城市精神,紧握时代脉搏的标志,也是科学创新能力,技术变革程度和产业发展水平的集中体现,造型应赋予其时代意义。其三,技术转移中心的功能定位更加复合,应综合研发、服务和交易三大功能,并立足于科研建筑的公共性,创造出富有建筑个性的办公、科研、服务、展示、休闲等空间。

项目区位分析图

技术转移中心运营模式

4.2 设计原则

项目以打造集科技研发、技术交易、成果转化、对外交流合作等功能为一体的综合型科技服务中心为指导。整体设计严格控制研发办公建筑的建设标准,按照现代、庄重、适用、新颖的原则进行设计和建造。统筹规划、节约用地,以集中办公形式为主导,共享附属用房、设施设备等资源。建筑形象设计强调时代与地域传统特色相结合;建筑造型新颖、富有超前意识、有鲜明的个性,体现科研建筑的特征,与周围环境相协调,反映郑东新区特色,营造一个现代化、生态化,具有人文特征的办公体系;在公用系统和服务设施方面应具有实用性、先进性、兼容性、灵活性、可扩展性、安全性和经济性,创造庄重、简约、质朴的复合办公建筑形象(图 5)。

国家技术转移郑州中心整体效果图

4.3 整体规划

项目所处的用地地块呈不规则形状,建筑及各项设施依据场地要求进行合理布局,规划设计将主入口设置于基地南向规划路,并于西侧设置次入口,以单向环路组织整个场地交通(图 6)。建筑布局采取内向院落式布局模式,连贯流畅的建筑形体围合而成的院落为人员提供交往、休憩的户外活动场所,并增强了场地归属感。功能组织方面,将技术产权交易区、技术研发服务区及技术转移服务中心区三大功能区进行合理布局,实现由公共到私密的功能过渡,并于功能交汇处设置共享空间,增进内部交流(图 7)。整体建筑造型强调连贯、流畅的形体表达,以纯净的体量展现科技建筑的时代感,于细微处展现建筑细节,线性造型也将有利于建筑内部的通风与采光。同时,围合式的布局也体现了对于中原地区文化脉络的尊重与地域特色的传承。

国家技术转移郑州中心总平面图

功能分析及建筑组团系统

4.4 建筑设计

功能分析及建筑组团系统

4.5 可持续规划

在可持续规划方面,设计前期通过 CFD、太阳能、阴影和日光模拟进行建筑的优化设计;通过装置设计最大化地产生交叉通风以减少空调的使用,提高室内空间舒适度;优化空间布局,提高公共空间的阳光照射,提高室内热舒适性;通过使用透水性路面材料储存雨水以减少表面流失;多选用本土植物种植形成景观,促进生物多样性;增加景观和水体面积并优化室内通风以减少城市热岛效应;通过设置空中花园提高建筑户外活动空间的品质和数量;利用地下空间作为零售和停车场,将更多的地面空间作为绿化用地。

结语

对具有复合功能的办公建筑进行被动式设计时,在考虑功能空间组合布局的同时,也要充分合理地利用日照、风、雨水和植被等自然资源,在尽可能减少对自然环境破坏的同时,科学运用场地规划、室内空间布局、建筑形态等设计方法,提升建筑室内环境的舒适度,为办公建筑的使用者提供一个便捷、舒适、安全的多功能工作空间。

[1] 孙一民 , 宋晔皓 . 对于我国大型公共建筑当前发展的思考 [J]. 华中建筑 ,2011,04:25-26.

[2] 江龙婷 . 复合功能高层建筑的标准层设计研究 [D]. 华南理工大学 ,2013.

完返回搜狐,查看更多



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3