2024年1月4日发(作者:)
从低碳节能角度探索地域性设计本质
——以埃塞俄比亚Abyssinia银行总部大楼设计为例Explore the Essence of Regional Design from the Perspective of Low
Carbon and Energy Saving: Taking the Design of Ethiopian Abyssinia Bank
Headquarters Building as an Example赵重洋 | Zhao Chongyang郝晓宇 | Hao Xiaoyu
肖 星 | Xiao Xing
中图分类号 TU247.1 文献标识码 B 文章编号 1003-739X(2023)10-0041-04 收稿日期 2023-01-09摘 要 随着全球的社会经济的发展和节能减排的要求,在绿色建筑发展趋势以及“双碳”的目标下,需要将地域性及低碳环保的理念始终贯穿于超高层建筑的整个设计过程中。该文以埃塞俄比亚Abyssinia银行总部大楼设计为例,基于地域文化、气候特点、风俗人文,从低碳节能、地域特色等几个方面作为建筑设计的出发点,重点在城市肌理、空间营造、绿色技术应用三个维度作为基本框架进行分析,通过绿色节能建筑设计软件进行量化对比分析,针对建筑设计过程中低碳生态的可行性应用进行分析研究。讨论超高层建筑设计运用绿色概念设计优化的策略,以供参考。关键词 超高层建筑 地域性 低碳节能 可持续发展Abstract With the development of global social and economic, the requirements of energy conservation and emission reduction, under the
trend of green buildings and the goal of "double carbon", the concept of regionality and low-carbon environmental protection needs to be
implemented through the entire design process of super high-rise buildings. Taking the design of the Ethiopian Abyssinia Bank headquarters
building as an example, through the analysis of the local climate and current conditions, taking the regional architectural design as the
starting point, we focus on three dimensions of urban texture, space creation, green technology application as the basic framework for
analysis, through the green building design software analysis and quantification, we focus on the practical application of low-carbon
environmental protection concepts in the process of architectural design. Finally we discuss the strategy of using green concept design
optimization for super high-rise building design for ds Super high-rise building, Regional, Low-carbon energy saving, Sustainable development在全球低碳环保的背景下,为实现社会和经济效益的双赢,从建立资源节约、 降低能耗、可持续发展的角度出发,基于当地文化、气候的地域性,思考合理运用绿色概念对超高层建筑设计进行优化,进而提高资源的利用率,实现建筑的低碳运行,是建筑设计可持续发展的主流方向和必然趋势。基于地域性的超高层建筑的节能减排设计,也对建筑师提出了更高标准的技术要求。合理规划整体建筑布局、符合当地气候的空间设计,积极使用被动式手段、新型建材,使绿色低碳技术可以被全面运用在建筑设计中的设计理念,对于建筑设计本体工作以及促进整个建筑设计行业的长效发展均有着积极的影响。1 项目概况埃塞俄比亚Abyssinia银行总部大楼项目位于埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴CBD地区,高原之上,平均海拔约为2400m,属热带草原气候,年平均温度为16℃,气候宜人。小雨季为每年2—3月,大雨季为6—9月,其他时间为旱季。基地临近城市中心的墨西哥Mexico广场,位于SAS(斯·安倍比·阿拉加街道)与PAS(德杰·沃尔德·米凯尔街)街道交叉角(图1),其中A地块占地8716.6m2。B地块包括占地943.26m2,场地周围高楼林立,United 银行总部、Zemen银行总部和Nib银行总部等。Copyright©博看网. All Rights Reserved.
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2 低碳节能前提下的超高层建筑地域性设计思考在倡导可持续发展、低碳理念的今天,高层建筑必然是“地域化、高效化、绿色化”的。要实现高层建筑领域的地域性节能,则要深度发掘其当地措施的节能潜力,并注重建筑的实质性节能,具体应用措施如下。
2.1 基于城市肌理的形体生成从建筑节能角度来看,超高层建筑由于其建筑自身高度的特殊性,由于受到风压和建筑形体等因素的影响,会产生涌向街道的向下的空气湍流,在高层建筑底部会形成涡流效应、转角效应和伴流效应。在设计之初,通过计算机模型将建筑方案体块构建置于实际环境中,从空间布局上结合当地常年风向,进行整体模拟分析其周边风压环境,减小建筑的体型系数及形状因子,结合城市街角关系,在建筑底面形状接近为圆形时,体型系数值和形状因子值均相对较小,因此确定了该高层建筑物六边形的塔楼方案,六边形布局不会产生涡流区及峡谷效应,降低由于涡流效应而产生的风荷载的副作用对建筑自身节能效率的影响,带给人们舒适的风环境体验(图2)。此外,还可以有效控制外围护结构的传热面积,减少高层建筑洞口造成风雨渗透强化等副作用。由此也可看出,高层建筑根据周围建筑和当地主导风向来塑造形状,不仅可以创造一个舒适的街道和开放性空间的微气候环境,同时有效地提高建筑自身节能效率,改善了城市风环境对建筑的影响。从城市关系来看,因基地靠近城市转角,顺应周边道路方向,使之与城市格局相融合。六边形的建筑形体与四周道路广场可以更加完美地契合,每条边对城市肌理具有充分的尊重。使得超高层有更多的视野向外界延伸,可以提供360°的视野(图3)。此外,建筑的六个界面布局考虑了不同到达者的需求。释放地面的绿色区域和行人活动。裙房设计强调了地面行人体验的重要性。银行大堂主入口与墨西哥广场相呼应,在塔楼底部创造了一个更有吸引力的体验。银行办事大厅及商业则沿主要城市干道所展开,创造一个融合室内外空间的活跃开发街区。2.2 考虑地域气候的空间营造结合实际功能需求,在超高层建筑中因地制宜地植入空中花园、屋顶绿化以及立体绿化等局部空间营造的设计手法以及地域性节能技术措施,高效组织室内气流营造良好的室内外微气候环境,在建筑运行过程中最小限度地消耗能源、释放碳排放,在经济效益最高的情况下为人们创造宜人舒适的办公环境(图4)。(1)垂直绿化考虑埃塞俄比亚当地温和宜人的自然气候及本土地域文化,将花园从地面延续至空中,结合避难层打造空中花园。将绿意从地面延伸至塔楼,大大增加城市的立体植被面积,提供多层次的共享交流空间,改善微环境气候,营造出生态绿色、开放多元的办公场所。此外,助力城市生态系统的多样性,也使得该项目成为城市的自然栖息地。(2)空中花园城市建设中超高层建筑顶部是构成天际线的关键部分,顶部设计造型结合银行标识抽象设计,形成璀璨的独特的展现其建筑特色的主要标志。利用玻璃幕墙在白天与黑夜产生不同的表现形态,能够与周边环境相互映衬。除此以外,将顶楼设计中的备用空间设置为花园、接待、休憩等场所,使其能够充分地发挥实际作用,同时人们可以在顶楼尽情地欣赏风景,享受生活, 另外“空中花园”在当地被寓意为“鲜花盛开的地方”,本方案希望将埃塞人民美好的生活愿景和鲜花绿意由地面延续到空中,增强了人们在此工作的愉悦感。(3)室内中庭
图1 区位图图2 基地风环境模拟图响应当地盛行风向,结合实际使用功能,42HA 10/2023Copyright©博看网. All Rights Reserved.
将垂直的中庭镶嵌其中,形成负压区,利用室组织通风及遮阳设计,来降低能耗及运行成内中庭的烟囱效应,
有效组织气流,利用拔风本,为人们提供具有合理舒适度的空间体验。效应快速带走热量,减少能耗,降低运营成(1)采光遮阳本。中庭形状逐渐变化,视觉得以延伸,互动交从光污染防治、节能目标、室内热环境、流变得多样。创造了一处彰显公共性的非正式光环境及遮阳等角度考虑,搭配采用以断热互联场所,为交流、会谈、活动提供灵活可变多铝合金为主材料的幕墙系统,具有低辐射特样的空间,为这座建筑带来了鲜明的识别度。性的中空玻璃窗,解决了国际中透视与吸收2.3 遵循低碳绿色的技术应用造成的辐射热得差,营造舒适的室内热环境,在对当地气候及周边环境综合分析后,以实现85%的室内主要功能空间满足自然采光及优化效率和性能的目标,以被动式节能策略要求,降低照明等设备的使用频率。建筑塔为可持续建筑设计策略。优化维护结构、有效楼外立面采用横向遮阳,形成纯粹和均质的35Copyright©博看网. All Rights Reserved.
立面语言,并与亮化设计集成设计,最大限度地减少消耗和解决太阳辐射问题(图5),从而在低碳环保设计理念作用下,帮助建筑设计获得最优综合效益,实现建筑低碳环保、绿色节能的目标。(2)优化通风为了改善建筑室内空气通风环境,并达到节能降耗、低碳环保的设计效果。建筑通过充分的自然通风设计方式,加速建筑室内空气流通速度,在该超高层建筑项目的设计工作中,根据当地风环境模拟,建4图3 建筑形体分析图图4 建筑空间营造分析图图5 建筑幕墙分析图设计·技术丨
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资料来源:文中图片均为作者自绘。参考文献[1] 朱晓姣,柳松,宋 波,等. 公共机构既有办公建筑绿色节能改造实践[J]. 建筑节能,2020(3):106-110.[2] 贾濛,景泉,刘畅,等.“双碳”目标下的西南地区绿色建筑设计策略、技术及应用——以第十二届中国国际园林博览会建筑为例[J]. 当代建筑,2021(9):55-60.[3] 任军,王重,丘地宏,等. 超低能耗既有建筑绿色改造的实验——天友绿色设计中心改造设计[J].
建筑学报,2013(7):91-93.[4] 傅筱,陆蕾,施琳,等. 基本的绿色建筑设计——作者信息:赵重洋,中国建筑东北设计研究院有限公司教授级 高级建筑师,****************郝晓宇,中国建筑东北设计研究院有限公司高级工程师肖 星,中国建筑东北设计研究院有限公司高级工程师
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