结合自然的建筑设计方案.docx

结合自然的建筑设计方案1“设计结合自然”的思想“设计结合自然”最早是由英国建筑师伊恩•麦克哈格在《设计结合自然》著作中提出来的。该书是对建筑设计的最好的指导手册。书中指出设计应结合自然因为结合自然的设计比纯粹的人为设计更好、更长久。建筑设计应该参照环境作为一个基本的选择方式进行考虑与环境匹配应当将自然引入建筑充分利用自然提供的潜力进行设计它强调设计结合自然重点在结合上我们进行设计应多考虑如何与自然的结合。建筑大师伦佐•皮亚诺设计的芝贝欧文化中心是建筑与自然结合的典范（见图1）该建筑所在区域气候特征：炎热潮湿常年多风。建筑巧妙地利用建筑外形制造了高压区和低压区将外部的自然风有效地导入到室内从而在建筑内部形成自然风达到降温除湿的作用。该建筑设计之初首先考虑了气候因素这一因素所构建的建筑内部空间以及外部造型也因为要适应当地的气候条件而别具韵味。2设计结合自然理念的实践建筑从穴居发展到如今的高楼大厦有了翻天覆地的变化然而建筑最基本的功能是什么呢？老子曰“:凿户牖以为室当其无有室之用。故有之以为利无之以为用。”这句话是对建筑的最精辟的概括。有即建筑的围护结构要求它能够为人们遮风避雨抵挡严寒酷暑；无即建筑的使用空间。要求它能够为人们提供舒适的室内环境。那么我就从“有”和“无”即室内环境和围护结构入手来进行建筑设计。2.1“无”即室内环境。项目位于北京地区区域气候特征：夏热冬冷。那么如何解决在这种外界环境影响下的室内环境呢?现在北京大部分用的就是空调了。的确空调能够改变夏热冬冷的室内环境但是它也同时带来了很大的问题。就拿夏天来说空调在降低室内的温度同时也向室外排出大量的热。外界的热也引起室内的热室内越热空调运转的越多向室外排出的热越多。从此室内外温度进入了恶性循环。除了使用空调之外有没有别的办法呢？窑洞是延安特有的一种居住形式。在厚厚的土壤覆盖下室内温度可以达到冬暖夏凉。地窖是北方人们用来储存食物的一个土办法。地窖里夏季凉爽冬季温和。从而达到对食物的储藏。这是什么原因呢？这是人类对地球能量的原始利用。根据北京地区土壤温度随深度变化的情况在4m深处土壤温度年温度波动幅度已经很小。当在16m深处时土壤温度在工程意义上可视为终年不变。于是该项目采用了地下风道降温预热系统。冬天室外冷空气从进风口吸入在运行过程中与土壤中的热量发生热交换而变暖为室内提供经过土壤加热的新鲜自然风在提高室内温度的同时改善冬季不开窗时室内的空气品质。夏天室外热空气从进风口吸入在运行过程中与土壤中的冷量发生热交换而变冷为室内提供经过土壤降温的新鲜自然风在降低室内温度的同时改善夏季不开窗时室内的空气品质。地下风道降温预热系统是如何组织到该建筑设计的呢？首先是取风口室外空气通过取风口进入到地下。取风口位置选在了院区唯一的一个绿化用地提高了进风的质量同时采风口指向两个不同的方向便于在不同季节取风。接下来是地下管道。室外空气通过地下管道与土壤充分接触达到夏季降温冬季预热的目的。为了充分利用用地管道采用了曲折迂回形式延长了室外空气与土壤的接触时间和面积从而具有更好的降温预热效果。降温预热空气通过风机房进入到地道间。风机房位于地道间与地下管道交接处设置风机、过滤、消毒、除静电等设施。风机将室外空气不断引入到地下管道；过滤、消毒、除静电设施用于提高空气的质量。地道间可以理解为存放冷热空气的房间由于地道间断面比地下管道大了许多从而让空气运动速度缓慢均匀。风道的新风通过竖向风道向上输送。首先送到地下使用房间。然后沿着竖向风道进入到地上使用空间。在送风管道对面设置两个回风管道。回风管道将流过使用空间的空气引通向屋顶最终通过屋顶的风帽排出室外达到降温预热的目的。整个过程还需要两个技术措施实现空气的不断循环流动。一是置换通风。所谓置换通风是指一般在室内形成类似活塞流的形式达到空气的自然流动。新鲜的空气由房间底部送入送入的新鲜空气像水一样弥漫了整个房间的底部然后向上慢慢升起移动到房间的顶部由设置在天花板上或房间顶部的排风口排出。二是风帽。风帽利用太阳能加热排风风道顶部使得热空气上升带动下面的空气向上流动。以上是整个地下风道降温预热系统的流程(见图2)。地下风道降温预热系统主要有以下优点（:1）节能：集中地源新风系统处理能耗夏季减少约41.7%冬季减少约32.5%。（2）环保：新风系统设在地下3层便于设备消声处理设备噪声对地上影响很小经过较长的竖向管道和风口的自然衰减人耳将感觉不到新风的气流噪声。（3）安全：新风取自地上虽经地下风管输送但通过紫外杀毒灭菌、初效过滤、中效静电除尘过滤进一步去除了细菌病毒的粉尘载体并破坏了细菌病毒细胞达到对其灭活的目的。（4）合理：新风下送进