導語：舊工業(yè)建筑改造中被動式節(jié)能設計一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

在舊工業(yè)建筑中引入被動式節(jié)能設計，不僅能創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境，還能降低建筑使用過程中的能耗，從而提高舊建筑改造的實用性、經(jīng)濟性和環(huán)境性能，更具推廣價值。在此，筆者以教學過程中指導設計的2011年Revit杯全國大學生可持續(xù)建筑設計競賽“圖文信息中心”獲獎作品為例，詳細探討夏熱冬冷地區(qū)舊工業(yè)建筑改造中被動式節(jié)能設計的方法及策略，為夏熱冬冷地區(qū)舊工業(yè)建筑的節(jié)能改造提供有益的參考與思路。

1設計理念

方案以被動式節(jié)能技術為導向，夏熱冬冷氣候特點為設計參數(shù)，圖文信息中心為設計要求，從建筑空間和形體入手，通過建筑空間和表皮的集成節(jié)能設計來引導綠色建筑行為。設計將傳統(tǒng)天井冷巷和現(xiàn)代中庭相結(jié)合(空間)，表意的現(xiàn)代書架形式和節(jié)能的垂直綠化技術(表皮)相集成，使傳統(tǒng)庭院感與現(xiàn)代信息感、建筑藝術與節(jié)能技術融為一體，凸顯了舊工業(yè)建筑的集成化低碳改造的潛力與思路。

2可持續(xù)改造設計

2.1場地的生態(tài)化布局改造項目為重慶507兵工廠廠房，廠區(qū)內(nèi)生態(tài)條件優(yōu)越，周圍古樹林立，植被繁茂，設計考慮保留古樹，給人群提供良好的遮陰納涼空間。室外場地布置充分尊重原有地形地貌，利用地形高差，入口低處設計為停車場，高處做成入口小廣場，形成人車分流，硬地全部采用為透水材料鋪設，保證雨水全部進入地下。廣場內(nèi)布置塊狀綠化，塊狀水池，利用水體蒸發(fā)降溫，形成局部氣候微循環(huán)。同時，利用原有舊圍墻拆除下的磚塊，砌成景觀矮墻，既可以分隔廣場空間，又能喚起人們對舊工業(yè)時代的記憶。

2.2廠房空間的改造策略原廠房長約72m，寬32m，單層高為12m，根據(jù)圖書館的層高標準，可將其大致分為三層?？紤]到原有廠房的巨大體量，給人造成一種壓抑感，設計之初就將其從中間打斷，一分為二，中間用通高大廳將東西兩部分銜接起來，打破舊建筑的呆板形象，營造一種輕松活潑的氛圍。其中東、西兩部分從傳統(tǒng)南方建筑中汲取靈感，分別插入數(shù)個中庭，各個功能空間圍繞中庭布置，形成“西部閱覽組團、通高大廳、東部辦公組團”的模式(如圖4所示)，同時也充當了自然通風的“冷巷”和自然采光的開口，既滿足了大進深建筑的采光通風的功能需求，又有效節(jié)約了照明與空調(diào)能耗，收到了良好的效果。此外，中庭空間的設置，還在建筑內(nèi)部空間和室外空間之間，充當緩沖空間。根據(jù)對夏熱冬冷地區(qū)傳統(tǒng)民居的研究表明，類似的緩沖空間能夠有效降低室外惡劣氣候?qū)κ覂?nèi)熱環(huán)境的影響，提升室內(nèi)舒適度。需要指出，中庭在原有大空間中的植入絕不是隨意簡單的，需要對當?shù)貧夂蚺c建筑進行詳細分析，提煉出合適的高寬比，才能獲得較好的自然通風與采光效果。據(jù)華南理工大學測試結(jié)果，高寬比7∶3的狹長冷巷，即可獲得適量日照又可保證天井內(nèi)較低溫度，后又將其推廣至2∶1比照廣州和重慶太陽高度角差值，其結(jié)論可以借鑒。為了驗證相關結(jié)論，也為了獲得最終中庭的自然通風效果，設計組通過FLUENT軟件，對不同高寬比的中庭進行了流體力學(ComputerFluidDynamic，簡稱CFD)模擬，模擬了中庭高寬比1∶1、4∶3、2∶1時的建筑夏季自然通風效果，模擬的流場結(jié)果如圖5所示。如圖5所示，當高寬比為2∶1時，建筑南側(cè)和北側(cè)的房間均能獲得較好的自然通風效果，是更加值得推薦的取值。以模擬結(jié)果和他人研究結(jié)果為基礎，結(jié)合內(nèi)部功能需求，在設計中植入了A，B，C，D四個高寬比不同的冷巷，以加強建筑內(nèi)部的通風和采光效果。

2.3立面風格設計與節(jié)能改造由圖書館標志之一的書架作為建筑外表皮創(chuàng)造的起點，書架是存儲知識的象征，符合圖書館的風格。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原有廠房的結(jié)構(gòu)體系并未因年久失修而失去其功能作用，同時這種牛腿柱極具工業(yè)時代的特征。設計結(jié)合老廠房的結(jié)構(gòu)體系，將書架表皮和原有結(jié)構(gòu)體系兩者融合，不僅保留了工業(yè)時代的特色，而且節(jié)約了大量重建結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟成本。書架表皮不僅是對傳統(tǒng)圖書館文化的一種詮釋與對話，同時在新的背景下賦予其節(jié)能的新功能。伸出的書架表皮能起到遮陽板的作用，在局部尤其是西曬的外立面書架表皮上種植綠色植物，能有效阻隔紫外線，凈化室內(nèi)空氣。實現(xiàn)了創(chuàng)意與節(jié)能相結(jié)合。由書架作為建筑表皮形態(tài)創(chuàng)作的起點，結(jié)合老廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)思，在新的背景下賦予其節(jié)能新功能:能伸出的格架可起到遮陽板的作用，同時，為防西曬，格架上通過設計的種植構(gòu)造層，來種植綠色攀爬植物，達到隔熱、降溫、凈化空氣的效果。同時，為使方案更加的細化和深入，對各個立面的書架遮陽板的出挑寬度進行了量化計算。根據(jù)功能要求與建筑常用設定，取夏至日為計算日期，窗高設為1.8m通過上述公式計算，可得出建筑書架表皮在南立面的出挑寬度為1.5m，西立面的出挑寬度為1.7m，書架表皮出挑寬度如圖8所示。

3結(jié)語

舊工業(yè)建筑改造在當今是一個很時興的話題，不同的舊建筑改造也要有不同的改造策略。建筑生態(tài)化改造與利用的設計手法和技術手段多種多樣，應定位于規(guī)劃、建筑本體和生態(tài)技術三個維度進行優(yōu)化組合，努力提高舊建筑生態(tài)化改造與利用的綜合效果，形成舊建筑的可持續(xù)改造一種發(fā)展趨勢。作為建筑設計者，運用生態(tài)學方法有天然的直接性，但生態(tài)觀點帶來的更重要的則是深刻的思想進步。最后，引用麥克哈格在經(jīng)典著作中的結(jié)語:“在探索生存、成功和臻于完善的過程中，生態(tài)觀點提供了非常寶貴的洞察力。它為人指明了道路，應成為生物界的酶:生物界的管理工作人員，提高人和環(huán)境之間的創(chuàng)造的適應能力，實現(xiàn)人的設計與自然相結(jié)合”。

作者：解明鏡周春員李鑫單位：中南大學建筑與藝術學院