查看原文
其他

【AT】结合自然的整体设计——海南生态智慧新城数字市政厅(by 清华大学宋晔皓)

37万粉丝点击关注 AT建筑技艺
2024-09-07

【AT导读】海南生态智慧新城数字市政厅基于展览和文创办公的综合开放性功能,从热带地区气候策略出发,引入自然景观台地,以及一系列高低贯通的院落、室外中庭和冷巷体系,与不同建筑功能空间体块相互嵌合设计,借鉴东方园林庭院系统的抽象原形,塑造步移景异、曲径通幽的立体园林空间。


▲鸟瞰 © 陈溯



海南生态智慧新城数字市政厅
文 / 宋晔皓 陈晓娟 解丹 褚英男 陈鑫星


NO.1

色彩——陶板

海南,虽然距离北京千里之遥,实际上并不陌生。在1992-1993年那段时间,正是毕业设计阶段,我长时间呆在海南,跟着老师们辗转于海口和三亚,拿着1:500的地形图走街串巷踏勘。因为当时选择的毕业设计专业方向是城市规划,而清华一直强调“真刀真枪”做毕业设计,于是我和几位同学跟随规划系老师,投身到海南当时非常兴旺的城市规划和建设大潮之中。

记得那时,我们的项目从北边的海口原海航机场区域的中心区城市设计,逐渐做到南边的三亚甚至比天涯海角还要偏远的红塘湾规划,通过东线、西线和中线,自北向南经历了很多往返于海口、三亚之间的日子。那个时候,还没有环线高铁。最令我难忘的是自中线从海口到三亚,一路上郁郁葱葱的植被,夜幕下的清澄夜空和隐隐的巍巍山形。还有在各个黎族村寨调研时,那美丽的红土地、爬树摘椰子的顽童、体型不大但飞一般窜上山的黑猪等等,都令我记忆犹新。

那里的红土地是浓烈的,阳光下更显得热烈、执着,那种颜色是生在北方的我从不曾接触到的,瞬间被深深地震撼了。天气的炎热也超出了我的想象,印象最深的是那年早春二月,我和同学们从北京到三亚,穿着奇怪的衣服走在几乎被晒化的柏油路上,被热得猝不及防。

所有这些彷如散落的叶子一般印在头脑中的海南印象,终于在30年后,借海南生态智慧新城数字市政厅项目的机会,重新串联了起来。刚接到任务书的时候,所有的印象都从记忆里慢慢浮现出来,尤其是当我再次踏上海南,看到工地上裸露的红得发焦的红土地的时候。因此,建筑的色彩,我们毫不犹豫地选择了与红土地颜色相近的颜色。在甲方的支持下,材质选用陶土的板材。

▲层层叠叠的庭院平台 ©陈溯

我和团队决定做一个建筑景观一体化的试验,当周围景观被茂密的自然植被覆盖时,建筑这种人工物反而代表了裸露出的红土地。这样的反转,实际上是在思考“人工-自然”的关联。

人工-自然的关联,既有气候适应性的关联,也有建筑可否扩大为人民服务功能的关联。经过20多年可持续建筑设计的研修,更大尺度的人工-自然、社会-环境的关系,成为我们的关注点。从可持续设计的角度分析,无论是建筑的气候适应性,还是在不影响建筑正常负担的功能前提下附加一些服务社会的功能,都具有可持续建筑设计的意义和价值。在海南这样一个适宜于植被生长的地方,景观成为一种纽带,建筑与自然的纽带,建筑为人民提供24小时全天开放游憩平台的纽带。

▲东入口局部 ©陈溯

▲半室外中庭 ©陈溯


NO.2

气候——再生

气候适应性和可再生资源利用,是我们一贯坚持的基本设计出发点。海南的气候特色鲜明,太阳、风、水、土和植物都应该在设计中被得到尊重,并最大程度地通过建筑设计趋利避害,适应气候,减少日常运维能耗,也就是减少碳排放。

建筑周围的坡地景观体系,实际上是堆积在屋顶上的人工覆土,目的是形成一个充分适应海南气候的、室内外穿插在一起,并呈网状布局的24h可通达体系。这个室内外穿插的景观体系,既有开放向天空的自然景观园林,也有局部出挑自遮阳并保证自然通风的半室外空间体系,有植被,有水景,共同塑造宜人的微气候环境。

▲ 设置不同尺寸密度的水平遮阳系统的能耗及采光效果模拟结果 ©清华大学建筑设计研究院有限公司

温度与风能模拟分析图©清华大学建筑设计研究院有限公司

完全采用空调的空间,则被这些景观体系所围护,覆土、建筑体块和外墙镂空陶板成为很好的遮阳体系的组成部分,并提供了蓄热性能良好的气候防护隔层,水景则利用自身的蒸发作用,不但在景观上形成视觉焦点,同时也为微气候调节贡献了力量,借助蒸发效应适当调节水景周围的温度。

▲ 增加的遮阳反光板位置示意及采光模拟范围 ©清华大学建筑设计研究院有限公司
这种空间在25年前的博士论文研究中被冠以 “生物气候缓冲层”之称,在今天我们已完成和进行中的可持续设计中正发挥着淋漓尽致的作用。其目的非常单纯,在满足不同气候区和不同人群的生物气候舒适需求前提下,减少耗费不可再生能源设备系统的使用强度或者延长不使用这些设备系统的时间,甚至在不具备使用设备调节气候的条件下,创造出尽可能贴近使用者生物气候舒适要求的建筑环境。同时,这一“生物气候缓冲层”还为使用空调的、完全满足现代舒适要求的空间,提供了更好的边界条件,进而降低空调的能耗。

▲ 首层咖啡庭院 ©陈溯

▲ 四层办公区窄院 ©陈溯

在这个建筑中,最为典型的是中央通高的中庭空间,分别面向东、南方打开,既是室内外穿插的景观网格的重要节点,也是使用空调的功能空间的气候防护边界。利用东侧主入口的人行景观台阶体系,便可蜿蜒进入这一建筑最重要的中央空间节点,而其东侧和南侧是没有人工围护物的,完全向自然开敞。平挑出的顶部体量,则为建筑的自遮阳提供了很好的条件。此外,我们在中庭中部设计了采光-风扇综合系统,既可采天光,又可利用风扇创造局部的气流扰动,结合自然风压通风和烟囱效应,进一步改善中庭空间的自然通风效果。北侧和西侧以玻璃构成办公空间的人工围护界面,这层玻璃幕墙界面与中庭空间一起,很好地为采用空调的办公空间提供了双层气候防护界面。经过中庭空间的气候缓冲,再加上幕墙的气候防护,可以更好地发挥空调设备的功效。

▲ 展厅中心的圆天井 ©陈溯

▲ 景观台地通往展厅和水院 ©陈溯

▲ 景观栈桥 ©陈溯


这样的气候防护,还体现在遍布建筑各个位置的立体景观庭院外的陶板花砖拼缝的遮阳墙——作为一种独特的遮阳体系,实际上是学习海南传统民居火山岩有空隙的一种砌筑方法。多功能厅外的冷巷同样是深入学习夏热冬暖地区适应夏季气候的做法,以一个两侧有蓄热体的高狭且长的空间形成蓄冷的水库。此外,覆土也是低蕴能量材料的使用,在面向碳中和的探索方面,作为低含碳量材料的代表之一,土壤不仅是植物生长的根基,也是蓄热性能良好的热防护层。覆土和植物一起围护着使用空调的空间,同样能调节微气候、保证设备功效、减少能源消耗。

▲ 陶板花砖拼缝的遮阳墙局部 ©褚英男


NO.3

人工——自然

景观作为纽带,将人工-自然联结在一起,创造了人工-自然相互穿插的24小时全天开放平台。

▲ 北入口 ©陈溯

建筑东侧的主入口面向园区,是人工景观台阶体系,公众可以沿着景观绿化坡道拾级而上,从室外到半室内的路径进入位于二层的建筑核心——中庭空间。中庭顶部不是封闭的,透风纳气,也有天光系统将天光引入。与天光系统复合在一起的是风扇系统,一方面促进气流扰动,另一方面也改善中庭空间内人的生物气候舒适感受。东侧、南侧完全对自然开放,引入自然通风和天光。半室外的态势,使得自然景观体系被纳入公众视野。这样,半室外通高中庭、平台、庭院和巷道,与层层自然梯田景观结合,成为从一层到顶层完整贯通的人工物-自然物融合体。

▲ 东入口 ©陈溯

▲ 二层窄院通往一层 ©陈溯


南侧的景观体系里设置了可食植物甬道,东侧结合水景种植了成片水稻等农作物,拓展了公园式景观的内涵。朝北的入口庭院通向覆土和植被覆盖的一层公共服务区,进入一层建筑内部之后,还会通向一系列室外庭院、巷道,与梯田状的自然景观连通,再次构成了室内外穿插的景观网格。

▲ 南立面 ©陈溯

▲ 台地小径 ©褚英男

这种室内外穿插的景观网络,为公众创造了接近和进入建筑的多重路径,不同标高的平台、庭院与层层叠退的自然梯田景观联系在一起,构成了室内外联通的人工-自然体系。这个体系既可以方便地使建筑的内部设施服务于社会大众,又相互独立,形成了一座承载现代功能的、完全对公众开放的公园式立体游园景观体系,具备中国传统园林的“可游、可憩、可观、可玩”的特点。

▲ 西侧景观台地上的建筑 ©褚英男

▲ 作为景观构筑物的天窗 ©陈溯

在这样一个复杂的人工-自然、建筑-景观融合体的设计过程中,实际上隐含着对中国传统美学原则“疏可跑马,密不透风”的思考。疏到大片的层层叠退的自然梯田景观,以及各种“庭院”体系,包括圆形中心庭院、北入口绿墙庭院、狭长的水庭院和斜坡绿植庭院,密到仅2~3m宽的调节微气候的冷巷、遮阳的陶板砌块墙。各种人工-自然体系就在这疏或密之间,将气候适应、气候防护、可再生资源利用等融合在一起,覆土、植被、冷巷、庭院、自然遮阳和采光、热压和风压结合的自然通风等设计策略逐渐成体系化,并形成了最终的建筑本身。

▲ 西侧台地 ©陈溯

▲ 屋顶花园 ©陈溯


项目图纸

▲总平面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司


▲一层平面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司


 

▲二层平面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司


▲三层平面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司


▲四层平面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司


▲立面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司

▲剖面图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司

▲剖面详图 ©清华大学建筑设计研究院有限公司


*本项目得到国家自然科学基金面上项目(52078264)资助。


项目信息

项目名称:海南生态智慧新城数字市政厅

建设地点:海南省澄迈县

园区总体设计:海南南海云规划设计研究院有限公司

总体设计团队:李守旭、陈恺、任晓勇、于振江、栾虎子、胡峤、谢雨东、应宇鹏

建筑设计:清华大学建筑设计研究院有限公司

北京清华同衡规划设计研究院有限公司

主创建筑师:宋晔皓、陈晓娟

建筑设计团队:解丹、褚英男、孙菁芬、于昊惟、夏雨妍、黄致昊、李真如

工程设计团队:金龙林、温雅宸、王林健(建筑);龚政、孙晓彦、舒涛(结构);杨莉、尹大鹏、李高楼(电气);林玉权、田英、解英、赵洋(给排水);张玥、孙玉武、王司空(暖通)

照明设计:清华大学建筑学院张昕工作室

景观深化及施工图设计:广州普邦园林股份有限公司

总建筑面积:10980㎡

设计时间:2017—2018

建成时间:2021

作者信息

宋晔皓

清华大学建筑学院教授、建筑与技术研究所所长,清华大学建筑设计研究院有限公司副总建筑师。

陈晓娟

清华大学建筑设计研究院有限公司素朴工作室主任建筑师、副主任。

解丹

北京清华同衡规划设计研究院有限公司宋晔皓工作室主任。

褚英男

清华大学建筑学院博士研究生。

陈鑫星

清华大学建筑学院博士研究生。



本文刊登于《建筑技艺》杂志

2023年1月刊(点击杂志封面了解本期详情)
点击文末阅读原文
购买本期杂志


文章编辑:吴春花

排版编辑:刘晓茜

校核:刘晓茜

-END-

37万粉丝点击关注↓   

感谢看到最后,喜欢的话,点击文末右下角【在看、点赞、分享】您的支持对我们很重要!


/ 《建筑技艺》近期活动  /




/ 《建筑技艺》精彩课程回放  /


_


_



继续滑动看下一个
AT建筑技艺
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存