APP下载

关于绿色建筑的思考与实践访中国绿色建筑委员会委员、华南理工大学副教授李晋博士

2014-04-11肖延胜

中国科技产业 2014年3期
关键词:体育馆理工大学气候

◎ 文/肖延胜

广东药学院体育馆(2010年广州第16届亚运会排球比赛馆)

近日来,中国多地被雾霾笼罩。在这个本应风和日丽的春天,“蓝天白云”成了人们最为迫切的期待。治霾,必先找到致霾“元凶”。关于雾霾的成因,至今在专家领域仍是众说纷纭。但不可否认的是,工业污染是其中不可回避的一大重要因素。

据相关部门统计,我国建筑能耗约占社会总能耗的31%,单位建筑能耗是发达国家的3倍。在已建成的近400亿平方米的建筑中,无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,99%为高能耗建筑。因此,治污减排,建筑界迫在眉睫。

此番情况下,如何通过科技手段实现绿色节能系统与建筑完美融合,成为近年来我国科学家探索的新课题。而这也正是华南理工大学建筑学院副教授李晋的钻研方向。

在李晋的简历中,绿色建筑的概念被反复提及。究竟何为绿色建筑?要如何实现?带着疑问,记者来到亚热带建筑科学国家重点实验室,一探究竟。

“绿色建筑并不是一种流派或风格,而是一种建筑理念,是缓解人居环境与自然环境之间矛盾的一种方法,是实现环境保护与可持续人居环境的必然发展方向。”李晋开门见山地说。

把“绿色”悄悄融入建筑设计

采访李晋老师的前两天,他刚从湖南郴州考察古建筑群回来,他对记者饶有兴致地介绍了充分体现当地建筑特色传统、保护非常完好的村落——始建于元代的板梁古村,它的流水体系、房屋体系等都与山势和风向结合非常精妙,令这位现代建筑师深感震撼。李晋说:“传统民居建筑房屋时均充分考虑与当地气候相适应,这源于人们对建筑与气候协同性的长期摸索与积累,是民居建筑充分适应所在地区自然环境,合理运用适宜技术与材料的体现。既创造了宜居的室内微气候环境,又把对外部环境的影响降到最低。但遗憾的是,传统建筑里所蕴含的建筑与自然、气候、地理相适应的方法和理念,目前很多时候是被忽视的。看到那样的建筑,你会发现,其实古人更明白人与自然的关系——尊重自然、顺应自然、利用自然。”

作为一位教师、一名科研工作者,同时又是国家一级注册建筑师,李晋既始终坚持绿色建筑理论性与实践性的密切结合,也注重技术性工作的研究与应用。他身处华南,一直在积极研究亚热带条件下建筑的气候适应性问题,包括建筑如何能更好地实现室内环境的自然调节与更新,即通风、采光、遮阳、隔热等,藉此从建筑设计的角度实现建筑的“绿色”。

十多年来,在何镜堂院士的主持带领下,李晋负责、参与创作完成了多个体育馆。他以设计作品阐述着自己的绿色建筑理念,并让这种理念在建筑实践中进一步升华。

广州大学城广东药学院体育馆——亚热带气候条件下的绿色实践

2007年,李晋设计完成了广州大学城广东药学院多功能体育馆。该场馆全面采用了适宜亚热带气候条件下的自然采光、通风、遮阳、隔热等被动技术,有效节约了能源,创造了健康、宜人的运动环境,成功承接了2010年广州亚运会排球和轮椅篮球比赛等重大赛事,得到广泛好评。

该体育馆的设计立足亚热带气候环境,实现了建筑与绿色建筑技术的有机结合。在自然通风方面采用了多种新颖的建筑设计手法以提高大空间的自然通风效能。具体来讲,体育馆的屋顶形态突破传统,采用了非对称的布局,呈南低北高逐级跌落的形态,从而有效增加建筑的南向进风面积,强化正负风压区的对比,加强室内的自然通风。在进出风口的选择上,首先是利用南向叠级桁架形成错落的屋顶,布置竖向天窗,形成屋顶进风口,可用机械控制开启,将风引入室内;南立面的进风口为楼座下的通风百叶窗,可将东南风引入室内。这种多角度、全方位的进出风口设计,有效强化了体育馆室内的自然通风。

在采光方面,则利用跌级状天窗作自然采光,直射的光线照射在桁架上悬挂的折射板上,在室内形成漫射光,改善室内的光环境。体育馆东西立面的竖向遮阳板分别向南旋转30°,竖向遮阳板也扩大了遮阳面积,同时可将少量光线折射到馆内,形成漫射光,加强了体育馆的自然照明。

广东药学院体育馆(2010年广州第16届亚运会排球比赛馆)

更有特色的设计表现在体育馆副馆屋顶的景观设计上。在屋顶的平台上设置了大面积的植被绿化,层次丰富。这种设计不仅使体育馆与周边环境融为一体,而且茂密的绿化更能为体育馆形成一层绿色隔热膜,能够有效缓解室外温度升高对馆内的影响,降低能耗。实测证明,相较于金属屋面,覆土屋面的隔热效果显著,在炎炎夏日,训练馆内可以不开空调,实现了有效节能。

广药体育馆建成应用后,运营状态良好,得到了校方和教育部评估小组的高度评价,而它的绿色建筑设计理念也得到了业内专家的好评。该设计先后获得国家、省部级等多项设计大奖。

重庆理工大学体育馆——实现建筑随气候的实时应变性

重庆理工大学体育馆的设计则很好地诠释了“建筑应随室外气候环境的不断变化而具有实时应变性”的理念。重庆理工大学体育馆的设计随山就势,游泳池、训练馆、体育馆由低到高随山势而上。设计中利用山城地势和早晚温差,采用深远的屋檐将山地风引入馆内,东西立面上通过设置智能化机械通风百叶,根据室外风环境决定开闭,实现了夏季不用空调完全自然调节的目标,适宜的运动环境和节能效果得到学校领导与师生的好评。同时,该体育馆的成功建设也成为经济、节能、健康的山地体育馆设计的完美例证。

南京理工大学体育中心——将传统建筑精华在现代建筑中发扬

南京理工大学体育中心位于紫金山南麓、南京理工大学孝陵卫校区,由体育馆、篮排球训练馆、乒乓球训练馆、游泳馆组成。该建筑富于渐变韵律的折板,汇聚为现代简约的形态;整体造型庄重而不失动感,体量方正充满力量;简洁、雅致的形态与色彩使体育中心与校园环境相融合。

重庆理工大学体育馆

该建筑设计立足当地湿热气候,建筑的形体、空间设计与自然通风、自然采光等多项被动节能技术相结合,在体育馆与训练馆之间引入庭院,并运用形体自遮阳技术,减少体育馆的辐射得热,减少对空调的依赖,力求在自然调节的状态下,创造健康、宜人的运动环境。该场馆虽然尚在建设,但已经实现了李晋对建筑的绿色要求,并充分整合了江南建筑体系的细腻精致之美。

在这些反响不错的作品中,李晋用他的不断创新证明,绿色建筑的实现既非遥不可及,也非一蹴而就。这需要在不断深入的理论探索与实践验证中交叉前行,更需要整个业界自上而下地有组织有效率地建立相关体系,才能促进绿色理念在中国建筑中更大范围地推广呈现。

把思考深深植入建筑设计中

在采访中,李晋几次表示自己建筑理念的形成离不开几位恩师的带领和帮助,特别是博士研究生导师何镜堂院士。来到华南理工大学工作之后,他跟随何镜堂院士攻读博士学位。在学习中何院士曾明确指出,在当前纷繁的建筑潮流面前,应注意回归基本原理,研究建筑的本质问题。“根深才能叶茂,扎实的理论基础使自己在后来研究、设计与教学中受益良多。正是由于何先生的引导,自己才最终确立了绿色建筑的研究方向。”李晋感慨地说。

在不断探索绿色建筑的同时,李晋坦言,对于当今社会浮躁氛围中人们对绿色建筑的认识偏差深感担忧。采访中,李晋反复强调,绿色建筑不应是“花架子”,不应该成为一种符号或标签,更不是单纯的降耗节能,需要加强基础性研究,更需要政府层面自上而下科学有序地逐步推进。

南京理工大学体育中心

本刊记者:在我国城市化高速推进的过程中,绿色建筑受到了越来越多的关注,能否谈一谈您对绿色建筑的理解?绿色建筑最根本的目标是什么?

李晋:绿色建筑不是一种风格或流派,而是缓解人居环境与自然环境矛盾的方法,最终目的是实现可持续的人居环境和保护赖以生存的自然环境。如果从人居环境与自然环境关系的高度来理解绿色建筑,对于人而言,绿色建筑创造了宜居的室内微气候环境,对于环境而言,绿色建筑应该将对外部环境的影响降到最低。因此,绿色建筑是包含了建筑、技术、环保、节能、健康的统一体。应该在绿色建筑整体性的基础上来思考建筑节能,而不是单纯强调能耗越低越好。

唯有坚持绿色建筑内涵的整体性,才能实现其可持续发展的目标。绿色建筑并非高技术的滥用与堆砌,而是立足于不同区域的气候条件、建筑、自然能源、绿色技术的有机整合。实现以被动技术为主、主动技术为辅的环境调节机制,以强化对有利自然能源的有效利用,实现节能环保、健康、可持续的人居环境。

本刊记者:绿色建筑无疑是一个牵动多方面产业的复杂系统,您认为绿色建筑最核心的要素是什么?

李晋:刚才提到绿色建筑包含了多方面要素,而在如此众多的复杂要素之中,什么是核心要素是需要深入思考的。因为这直接关乎绿色建筑这一复杂产业、评价体系建立的系统性问题。

反观传统民居,一直秉持着“天人合一”的规划、建造理念,这种智慧在各地民居中得以充分体现,比如华南地区的竹筒屋、安徽宏村围水而居的村落、北京的四合院等类型建筑,不同地域建筑的布局、形态迥异,从中我们不难发现民居的选址、布局、建造技术与建筑材料运用,均是围绕着建筑所在的地域、气候环境展开的。因此建筑的气候适应性是绿色建筑的核心要素之一。

我国幅员辽阔,地跨热带、亚热带、温带、寒带等多个气候带,气候差异大,立足于不同的地域气候,建筑的建造模式与方法也应具有明显的区别。只有建筑适应地域气候,才是实现真正意义上绿色建筑的基础。立足于不同的气候区域,深入探索不同建筑空间类型的气候适应性方法,是绿色建筑亟待解决的基础性课题。

本刊记者:您认为目前我国的建筑现状有哪些方面亟需反思和改进?近年来,建筑节能被大范围强调和推进,您如何看待建筑节能问题?

重庆理工大学体育馆

李晋:我感到最为遗憾的是,无论身处何地,现在的建筑均是千城一面,以办公楼为例,大多是高层建筑,玻璃幕墙,中央空调。这种模式既不利于利用良好气候,也不利于规避恶劣气候。除此以外,现代建筑的种类在拓展,规模在增加,如会展建筑动辄几十万平米,甚至上百万平米的建筑规模,室内环境却越来越多地依赖人工调节,使建筑的自然调节、自我适应机能几乎丧失殆尽。

当前政府在大力推进绿色建筑的实施,这无疑是令人鼓舞的。建筑节能包含两部分内容,即建筑技术节能和建筑设计节能两个方面。一方面建筑技术节能,加强建筑的保温、隔热来实现节能,也就是强化建筑界面的热稳定性,减少建筑内部的能耗损失,从而实现建筑节能;另一方面建筑设计节能,通过建筑设计方法提高建筑的气候适应性,顺应建筑所在的气候环境,强化其自然调节的能力,减少对人工空调的依赖,以此来实现节能。两者对于降低建筑整体能耗而言同样重要,是不可分割的整体。但从现状来看,后者往往是被忽视的。

本刊记者:通过您的实践,谈谈在建筑设计中绿色建筑理念是如何体现的?如何加强绿色理念与文化美感的有机结合?

李晋:刚才通过所谈及的多个体育馆已经详细介绍过了,我觉得绿色建筑设计中不仅仅是建筑与技术的叠加,而是以技术为先导调整、拓展建筑设计的思路,使建筑的空间形态成为绿色建筑技术的有机载体,实现两者的真正融合。以广药体育馆为例,建筑的非对称式形态来源于对被动式风压通风的研究,而重庆理工大学体育馆深远的出檐,则是出于捕捉山地风的需要。从中我们深深体会到“绿色”的理念是建构建筑与环境的协同关系。绿色建筑既肩负着建构健康人居环境的目标,也承担着与自然环境共生的责任。因此,绿色建筑的思考方式不是从形式入手,而是从探索内在作用机理入手。只有立足于地域气候,建筑才能实现与气候的协调统一,才能达到节能、环保的人居环境目标。而只有根植在中国固有气候特质之上的建筑,才能培植出具有中国特色的绿色建筑文化和地域建筑之美。

猜你喜欢

体育馆理工大学气候
昆明理工大学
迷宫弯弯绕
昆明理工大学
昆明理工大学
浙江理工大学
河南省体育馆近年承办的主要赛事
体育馆的考验
2022年卡塔尔世界杯场地——拉斯阿布阿邦体育馆
瞧,气候大不同
气候变暖会怎样?