成都大型商业综合体腔体生态优化策略研究

成都大型商业综合体腔体生态优化策略研究

黄鑫

(西南交通大学建筑学院四川成都611756)

摘要

大型商业综合体是一种新型商业建筑形态,不仅规模庞大,而且具有超强的商业吸引力,在城市区域环境的空间形态塑造和能耗方面都具有举足轻重的影响力。而商业综合体作为能耗大户,为此,本论文选择商业综合体“腔体”作为研究对象。

首先,作者结合前人的研究成果,先论述了气候与建筑之间的辩证关系,总结提出建筑腔体相关概念的定义及范围界定,紧接着是文章的核心部分,作者总结其生态优化策略。

本文对成都平原大型商业综合体“腔体”生态优化策略或生态设计模式是推进该类型建筑生态设计的基础环节,并对今后的建筑节能及生态研究提供新的切入点。

关键词:夏热冬冷;建筑腔体;生态策略

1成都地区气候特征

1.1夏热冬冷地区气候特征

《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)中规定热工设计分区是从建筑热工设计角度、主要针对建筑的保温和隔热设计问题制定的气候问题。将我国分为严寒气候区、寒冷气候区、夏热冬冷气候区、夏热冬暖气候区和温和气候区五个热工分区。而成都平原属于冬冷夏热地区。

1.1.1夏热

我国夏季气温尤其高,不仅气温高,而且特热时间长,湿度非常高,热舒适度极差。而且由于我国的夏热冬冷地区特殊的地理位置使得从太平洋上吹来的凉风受到了南岭和东南丘陵的阻挡,而这个地区在夏天主要处于背风面,因而静风率往往很高,尤其在晚上静风的情况更为明显。且由于水网密集,湖泊众多,因水体的蒸腾作用,空气的相对湿度较大,高温高湿环境使得汗液难以排除和挥发,在夏季更添闷热之感。

1.1.2冬冷

中国夏热冬冷地区冬季寒冷,但是因为成都地势为本地,所以气候较为暖和。但是成都日照率低,导致冬季天气阴沉、阴雨绵绵、几乎不见阳光,使人感觉阴冷潮湿。

2建筑腔体定义及相关概念

2.1建筑腔体的概念

所谓建筑腔体,即建筑采取相应的技术措施、通过适当的细部构造,能够利用、或辅助利用可再生能源(如太阳能、风能、水),在运作机制上与生物腔体相似,高效低耗地营造出舒适宜人内部环境的建筑空间。

而我们所研究的大型商业综合体“腔体”是对以中庭为主体,贯通周边所有交通廊道、开敞式商业空间以及进出口节点等空间组合体的一种形象化称谓。在功能上,它既是一个区分室外与卖场的过渡空间,又是一个连接平层各处以及上下层之间的立体交通空间,还是一个可容纳多种功能用途的复合空间。作为商业综合体的核心,这里既是人流最为集中和空间形态塑造最具特色的区域,也是能耗最大的区域。

2.2商业综合体

“商业综合体”的概念,源自“城市综合体”的概念,但是两者有着明显区别。城市综合体是以建筑群为基础,融合商业零售、商务办公、酒店餐饮、公寓住宅、综合娱乐五大核心功能于一体的“城中之城”(功能聚合、土地集约的城市经济聚集体)。而“商业综合体”,是将城市中商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱等城市生活空间的三项以上功能进行组合,并在各部分间建立一种相互依存、相互裨益的能动关系,从而形成一个多功能、高效率、复杂而统一的综合体。

3夏热冬冷地区(成都地区)腔体生态优化策略

3.1通风系统

(1)夏季的通风

夏季来临时,腔体通风可采取两种方法:第一,可在腔体一侧窗安置内遮形百叶,可取得一定的遮阳效果。第二,利用温室效应和烟囱效应来引导腔体通风,最重要的是,在腔体的顶部空间应提供一定的存贮容积,以收集热空气,其位置应在使用层之上。

(2)冬季的通风

冬季的空气循环也是很重要的,静止空气会分为冷空气层和热空气层,冷空气层滞留在人流动层,热空气层则向上紧贴屋顶然后冷却,因此若需要通风可通过鼓风机将空气抽入管道中送至底层,取得有效的空气混合。另一方面可将锅炉房或机房至于地板层之下,获取其热量从而保持中庭的背景温度。

3.2自然采光和日照控制

一般情况下能直接利用太阳光自然光线来照明,太阳光能带来生气,给室内增添情趣,使人有接触大自然的感受,给人愉悦。利用腔体将日光收集起来并引入地下或建筑物深处,或者利用折射及反射原理将阳光引入室内能消除不稳定的光斑使室内光照加大而且更趋于稳定和均匀。另外,多变的直射光能表现建筑艺术造型、材料质感、渲染室内环境气氛。

在冬冷夏热气候下,可用遮阳设备(主动式或被动式)捕捉和漫射阳光,被动式是采用锯齿形屋面,使玻璃面朝阳,并以某个角度角度在外面设遮阳以阻挡夏季日光,并将光线反射到屋顶的内表面,然后向下进入中庭,而冬季阳光则可直泄而下。

而腔体的内部空间尺寸一一长、宽、高决定了光照水平的衰减程度。对于高而窄或者是构件比较多的腔体,自然光很难直接到达光照标准,这是就需要用人工照明来配合使用。使用人工照明作补充的时候应当注意控制好自然光和人工照明的比例关系,避免浪费。

3.3微环境气候

除了上面介绍的采用温室效应和烟囱效应来改善中庭的热环境外,还可用一些措施来改善中庭的微气候环境,比如说中庭的绿化布置、水环境布置。中庭种植绿色植物和花草除了可以观赏之外还能调节气候、能净化中庭空气。由于中庭内人的活动较多会产生各种各样的烟尘、气体和有害物,绿色植物可以吸收二氧化碳放出氧气,维持中庭碳氧平衡;植物叶片可吸收有害气体、绿色植物还可吸收烟尘和粉尘,有些绿色植物具有杀菌作用;另外利用植物的蒸腾作用和光合作用,可以保持中庭的湿度,并且可以产生气流形成风。天热时能带走部分热量;冷天植物能保持热量维持温度的稳定平衡。

3.4管理模式与节能

商业综合体中,店铺为主要耗能对象,从提高商业综合体运营效率以及内部空间能源供给平衡的角度考虑,将店铺分散布置,使顾客在通往核心商店的过程中经过一系列的附属店铺,交通流顺畅。这样可以将顾客均匀分散在各个店铺空间内,利用这样的布局避免局部活动量大,制冷能耗增加的现象。例如,将核心店铺布置在带形空间的两端,可以有效吸引人流在建筑空间中的流动与均匀分布。

我们调研中发现商业综合体中功能不同的部分的经营时段也不同,如停车场是全天服务的;普通商店与商业综合营业时间一致约为10:00至22:00;电影院约14小时服务,一般是10:00至24:00等。

将这些功能不同部分的营业时段相结合,同时利用人工调节措施,可以有效排放积累在商业综合体室内空间的热量。如在夜晚利用深夜停业时段,打开位于腔体空间顶部的通风口,把腔体内的热空气迅速排出,使室内蓄热材料充分散热,同时引入外界凉风,第二天被冷却的蓄热材料便起到了热库的作用,使室内温度不像室外那样迅速上升,有效减少下一个经营周期的空调制冷负荷,同时也有利于减少了停业时段的部分对处在营业时段的部分的能耗干扰。

参考文献:

[1]周浩明,张晓东编著.《生态建筑一一面向未来的建筑》.南京:东南大学出版社.2002

[2]李钢.《建筑腔体生态策略》.中国建筑工业出版社.2007.9

[3]李钢,项秉仁.《建筑腔体的类型学研究》.建筑学报:2006.

作者简介:黄鑫;性别:男;出生年月:1991年10月;籍贯:四川省成都市;民族:汉;学历:本科;职称:无;研究方向:城市规划、建筑学。

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