工程建筑設計過程控制研究

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1建筑方案設計

建筑設計活動的關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。本設計的初始階段便展開了對場地周邊的建筑肌理、交通、密度、陽光、風、體量、人的活動等問題的分析，這些分析成為了對場地問題的基本考量。在充分考慮場地之后，本方案以綠色建筑為主體思想，除考慮保溫隔熱性能較好的一些材料外還釆用造價低廉的爬藤類植物，用以豐富立面給人以眼前一亮的感覺。而云南昆明是我國有名的春城，一年四季較好的氣候也大大提髙了植物種植的存活率。對于節(jié)能建筑而言，立面綠化也是一種極好的隔熱措施。通過在建筑四周種植植物，阻隔太陽輻射對建筑的熱作用，利用植物葉面的蒸騰作用，吸收太陽的輻射熱，達到隔熱降溫的目的，不僅美化了環(huán)境，還可起到改善建筑微氣候、提高空氣質(zhì)量、降低環(huán)境噪聲等作用。而過多的陽光直接照射進入室內(nèi)對建筑各功能的影響也不容小覷，所以初步考慮這樣構(gòu)想。

2立面設計

除考慮植物外，遮陽設計也是建筑節(jié)能的一個必不可少的環(huán)節(jié)。遮陽設施能合理控制太陽光線進入室內(nèi)，減少建筑空調(diào)能耗和人工照明用電，改善室內(nèi)光環(huán)境。采取有效的遮陽措施，降低外窗太陽輻射形成的建筑空調(diào)負荷，是實現(xiàn)建筑節(jié)能的最有效方法之一。一方面，遮陽通過阻擋陽光直射輻射和漫輻射的熱,控制熱量進入室內(nèi)，降低室溫、改善室內(nèi)熱環(huán)境，使空調(diào)高峰負荷大大削減。另一方面，適量的陽光又使人感到舒適，有利于人體視覺功效的高效發(fā)揮和生理機能的正常運行,給人們愉悅的心理感受。本方案初步?jīng)Q定采用活動百葉遮陽。對于所選的技術(shù)手段有了初步的定位之后，建筑體塊的推敲對建筑立面的美觀又成了難題?？紤]到場地周圍的建筑特點，將建筑形體設計成如圖1所示的體塊。其凸出部分種植爬藤，整個構(gòu)件釆用流線型，除了與周圍建筑相互呼應之外，還給人以充滿活力、蓬勃向上的感覺。但此時的建筑有頭重腳輕的感覺。為了使整個建筑看上去穩(wěn)重，主入口變得突出，人流導向更加明確，做了很多種嘗試：對于突出主入口方面，除了用立面綠化構(gòu)件加強主入口上部的體塊感外，還用挑出的流線型雨棚來增強這種視覺沖擊力；著重分析初始立面方案，并查閱許多成功建筑案例之后得出建筑顯得“輕”的原因：建筑一層閣樓及其以上均設計了出挑的遮陽構(gòu)件，增加了上層空間視覺體積，而一層只有玻璃幕墻這種透明材料覆蓋在表面，使建筑上下虛實對比過大從而產(chǎn)生了頭重腳輕的錯覺。為此，將建筑的建筑構(gòu)件延伸至一層，并用連接的方式將百葉遮陽構(gòu)件與建筑立面有機地結(jié)合起來，使建筑渾然一體。

3遮陽設計

通常建筑遮陽的措施有三種：綠化遮陽、位于窗口的建筑構(gòu)件遮陽和專設遮陽設施。該設計方案中，遮陽設計采用活動百葉遮陽中的水平外百葉遮陽以及屋面、墻面綠化遮陽。屋面和墻面的綠化遮陽形式不僅可以美化建筑立面，而且對建筑保溫和隔熱有極其顯著的效果。而墻面綠化也是本案建筑立面效果的重要設計要素。以手動或機電器件實現(xiàn)活動式遮陽裝置自動控制遮陽效果。它的最大優(yōu)點在于最有效地利用和限制太陽輻射的目的，按需要控制進入室內(nèi)的陽光，不需要較高的專業(yè)設計水平，但運行維護成本和造價相對較高。同時室外遮陽百葉與建筑融為一體，豐富了建筑的立面造型，而且還有效地解決了建筑內(nèi)部的私密性和防盜問題。這種遮陽裝置的調(diào)節(jié)方式亦簡亦難，在每年不同季節(jié)進行兩次的調(diào)節(jié)方式即可保證有效且便捷地達到遮陽和日照效果。在氣溫逐步上升的春末，可以以手動方式伸展打開遮陽裝置；讓在高溫期結(jié)束的秋末，則收回遮陽裝置并讓建筑完全暴露于陽光照射之下，獲得充足的日照，滿足室內(nèi)需求。該方案遮陽設計中將遮陽百葉放置于建筑窗的外部，通過對其百葉角度的旋轉(zhuǎn)來改善室內(nèi)的進光量。冬季可收起適當面積的百葉，讓更多的讓陽光照進室內(nèi)；在夏季則將百葉均勻鋪開，有效阻止大面積的太陽輻射進入室內(nèi)，又能滿足均勻合適的日光照度。與內(nèi)遮陽相比，可以有效阻止太陽輻射入內(nèi)，而且比較靈活自由地美化建筑的造型，適用于對隔熱和保護要求較高的建筑，整體符合綠色建筑原則的要求?？偠灾?，釆用這樣形式的遮陽能夠有效降低月份的能耗，節(jié)約積累下來可以在2~8年內(nèi)回收投資成本。它的使用時間長而且不需要過多的保養(yǎng)消耗，同時能夠塑造一個綠色、健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境。因而本次建筑設計中釆用智能遮陽百葉作為遮陽維護的主要要素是具有一定科學性和有效性的。

4屋頂排水、綠化設計

4.1屋頂排水

通常建筑屋頂排水對屋頂滲漏和建筑立面的保護有著極其重要的意義。通常建筑的平屋頂排水方式分為有組織排水和無組織排水。

(1)無組織排水：是指屋面雨水自由地從檐口滴落至室外地面，也稱為自由落水。它的優(yōu)點是構(gòu)造簡單且造價低、不易漏和堵。然而卻因屋面雨水自由落下而濺濕墻面，久而久之使得墻面變臟且損壞它。通常適用于少雨地區(qū)和低層建筑或者是對建筑外觀和質(zhì)量要求不高的低層建筑和一些臨街的建筑。

（2）有組織排水：顧名思義，是通過一定的合理安排和鋪設，使得屋頂雨水順著安排而排出。通常組織排水分內(nèi)排水和外排水。有組織排水要求建筑屋面流線簡單，檐溝或天溝保證通暢無阻塞且雨水口負荷適當且布置均勾。它能將屋面雨水有組織地排至室外地面而避免了檐口落下的雨水污染墻面，但是整個實施過程要求工藝較好，如若外理不當則會出現(xiàn)堵塞和漏雨而造成更多麻煩。因此整個工程構(gòu)造復雜，造價偏高。但是實施得當對于建筑外觀和保養(yǎng)都有較好的效果，因此非常適用于較高的建筑物或者處于降水豐富地區(qū)的建筑。整個實施過程要求建筑屋面的流水線最好不會太長，在寬度較小屋面可采用單坡排水；而如12m以上，寬度較大的屋面則適合采用雙坡排水。屋面的每個雨水口應當承擔150~200m2的集水面積，而檐溝或天溝應做0.5%~1%的縱向坡度，這樣才能使溝內(nèi)雨水迅速排至雨水口，檐溝凈寬不應小于200mm,而分水線處最小深度則應大于80mm。同時墊置坡度宜釆用石灰爐渣等輕質(zhì)材料。

4.2有組織排水常用排水方案

一般有組織排水方案有兩種：檐溝外排水和女兒墻外排水。

4.3本案選擇

本方案原本意用女兒墻外排水，在屋面與女兒墻的交接處做出一個1%的縱坡，讓屋頂?shù)挠晁卮丝v坡直接流向彎管式水落口，再引導流入墻外的水落斗及落水管。此排水方案是一種常用的形式，施工簡便又經(jīng)濟，整個建筑體型也較為簡潔，但是水管通常顯露于外，影響建筑的整體性。因此，后考慮到建筑外立面的美觀，故改為暗管外排水。兩者之間的排水的施工做法恰恰相反。先在女兒墻的內(nèi)部挖一檐溝，讓屋面的雨水直流其內(nèi)，溝內(nèi)作1%的縱坡，可以將收集的雨水引向水落口。將整個落水管設置在靠近墻角或柱腳的位置，并且為了隱藏落水管和美觀的目的可以在其外部加以裝飾。屋頂綠化的植被選擇佛甲草，以其為種植屋面，是因為該種植植被生命力強，蒸發(fā)散熱大且具有良好的耐寒性的優(yōu)點，同時該種植屋面也屬于輕質(zhì)種植屋面，不會增加過重的屋面荷載。它不僅能夠滿足實用與裝飾復合性的功能需求，而且還可以起到改善建筑的微氣候、提高周邊空氣的質(zhì)量和降低周遭環(huán)境噪聲等積極的作用。

5各個階段之間的銜接

建筑設計階段每個階段看似分離實則是個統(tǒng)一體。如在方案設計階段除了每個功能之外還要考慮每個用房所需要的面積、長寬比。建筑的形體、立面在此階段也是要充分考慮的。只能說在每個階段都有這個階段應該為主的一項任務，但其他的因素也必須同時考慮在內(nèi)。建筑是一個整體，不能只顧全其中的某一部分而是要統(tǒng)籌考慮的。設計的階段性為一個好的建筑設計的誕生創(chuàng)造了很好的條件。而作為設計師在每個階段之間的銜接上需要仔細斟酌，根據(jù)不同性質(zhì)、不同類型的建筑特點確定階段之間的銜接，提高效率。對設計過程中的分析也是必不可少的，它是隨著設計過程展開的，這個設計過程不是一個線形的過程。建筑設計的整個過程再也不像傳統(tǒng)的鮑札體系下，在某一個設計師的靈感指導下完成建筑設計。因為社會經(jīng)濟文化環(huán)境的發(fā)展，建筑也出現(xiàn)了許多以前未有的新類型，對建筑設計內(nèi)容和工作程序都提出了新要求。

6結(jié)束語

總之，筆者認為在設計建筑方案時，建筑設計過程中的分析，成了使建筑方案系統(tǒng)化的橋梁。只有在設計中對設計方案不斷分析，通過一定的發(fā)現(xiàn)與解決問題，才能使建筑更加完善、具體、系統(tǒng)。

作者：李智 單位：廈門合道工程設計集團有限公司