河湟建构与绿色示范——西宁市民中心设计
基金： 国家重点研发计划——绿色建筑及建筑工业化重点专项“基于多元文化的西部地域绿色建筑模式与技术体系”项目 (2017YFC0702400) 之课题“西部典型地域特征绿色建筑工程示范与设计工具” (2017YFC0702405) 资助, 课题组成员:景泉、陆诗亮、林源、崔海东、王力军、贾濛、黎靓、吕文杰、李翔宇、张鹏、张路、关珲、徐松月、岳岩敏、喻梦哲、李宁、文亮、解然、周晔、朱文睿、杜达丰、李腾;
1 项目概况
西宁市民中心位于西宁市南川区, 是南部新城发展的重点项目。项目占地面积为5.3hm2, 建筑规模约130 000m2, 满足绿色建筑二星级的设计标准, 综合行政审批、市民服务、体育健身、文化展示、数据中心、配套服务等多项功能。基地位于南川片区发展核心位置, 交通便利, 该项目的建成有助于提升整座城市的公共服务水平。
2 体系建构
以青海河湟地区的整体环境为背景, 将设计条件提炼为自然环境、人文环境、技术措施三类因子, 以此建构设计体系。西部地域广袤, 不同地域的自然环境、人文环境和技术应用有着显著差异, 设计体系可以引导设计者采取适宜的设计方式以及合理的技术措施进行设计。河湟地区地处高原严寒地区, 冬季寒冷、夏季凉爽, 西宁市民中心作为城市的标志性公共建筑既要继承和发扬河湟特色风貌, 也要植根于当地气候环境, 营造适用、绿色的公共场所。
3 设计分析
3.1 场地布局
根据周边环境以及上位规划进行场地布局设计。场地东西两侧均为城市重要道路, 西侧为海南路, 北侧衔接地铁站及奥特莱斯商业中心, 东侧为南川西路, 步行可达南川河步行景观带。场地沿西北到东南方向打通, 串联城市周边公共空间。
地上建筑依据功能分为行政审批楼和体育文化馆两部分, 功能尽量集中设置以便共享, 外部创造更多公共空间及环境。东北方向为行政审批楼, 包括行政审批、市民服务、数据中心等功能;西南方向为体育文化馆, 包括冰球馆、冰壶馆、综合运动馆、文化馆等功能。场地内部打造活力内街, 集中设置对外服务功能向城市开放, 内街串联多个下沉庭院, 创造有围护的人性化室外空间。
3.2 地形利用
场地自然地形西高东低, 西南角为最高点, 东北角为最低点, 最大高差约为9m。建筑布局顺应地形以减小土方量的开挖, 室外场地通过退台划分为两部分, 建筑主要出入口与室外场地有效对接。西侧体育文化馆室外场地标高为2 322.0m, 设置2层地下车库;东侧行政审批楼室外场地标高为2 317.0m, 设置1层地下车库。东西平台之间的高差通过坡道及踏步连接, 以满足消防与人行要求。
3.3 体量生成
河湟地区山川雄浑、形如巨石, 庄廓聚落自然生态、内向而居。建筑从自然环境中吸取灵感, 从传统栖居中挖掘智慧, 主体形象呼应山川, 雄浑流畅, 庄廓语言丰富多变。体量组合与内部功能融为一体:大屋顶创造了完整空间, 满足对外服务、体育活动等功能需求;小尺度体量在建筑外围形成入口, 也可独立对外运营, 丰富了建筑表情, 提升了公共服务的可能性。由于集中体量能
2 区位图
1 建筑效果图
3 设计体系
5 城市分析
4 布局分析
6 高差分析
7 场地设计
8 人文因子分析
1 0 自然因子分析
9 首层平面图
1 1 中庭、室内及内院效果
1 2 室内空间分析
够适应严寒环境, 因而可通过控制体形系数 (行政审批楼体形系数0.12, 体育文化馆体形系数0.14) 来有效节约能耗。
3.4 室内空间
除冰球馆、体育馆等独立大空间以外, 行政审批、便民服务等功能空间可通过在建筑内部设置多个中庭、内院以及结合室内、景观设计的方式, 提升室内空间品质, 创造人性化空间。大进深的平面布局通过设置中庭减少人工照明的使用, 顶部天窗的侧开百叶可满足夏季自然通风。在连续起伏的大屋顶下, 层层退台形成连续、流动的空间。
1 3 立面材料分析
1 4 立面采光分析
1 5 行政审批楼立面图
1 6 体育文化馆立面图
1 7 金属屋面排水
1 8 场地雨水
1 9 石材排布与样板制作
2 0 模拟分析
3.5 立面设计
建筑自身的形体组合呈现了丰富的立面效果, 材料是其建构的元素且无多余装饰。错缝搭接的石材形成堆叠的意象, 呼应庄廓原型夯土的建造方式, 暖色的砂岩与四周延绵山体的背景仿佛融为一体, 金属屋面勾勒出屋顶连续的曲线, 富有韵律且不失庄重, 整座建筑如同从大地中生长出来一般。
立面的虚实关系反映了内部功能, 通过将较少开窗的楼梯、机房等辅助功能用房布置于建筑外围, 对外塑造强烈的实体感以呼应环境, 对内营造可庇护的人性化场所。减少大面积的幕墙以控制窗墙比, 增强围护结构的保温性能。建筑公共大厅及办公区域采用玻璃幕墙或竖向长窗保证均匀采光。出挑的屋檐与竖向格栅形成水平和垂直遮阳, 满足节能设计的需求。
4 技术分析
结合严寒地区的气候特性, 内部空间除餐厅、多功能厅等人员密集空间之外, 均不设集中空调, 主要通过合理设置开窗洞口及中庭通风的方式, 有效降低新风系统的使用。冬季公共空间采用地面辐射的采暖方式保证人员活动区域的舒适性。建筑尽可能利用自然光满足日常照明的需求, 以减少人工照明的使用, 降低建筑能耗。为有效排水, 结合屋顶的自然曲面设置排水沟, 利用地形高差设置雨水管和雨水沟, 同时设置雨水调蓄池满足海绵城市的设计要求。建筑立面的石材、玻璃、金属等材料均采用模数制, 以降低材料的消耗。
5 模拟检验
项目前期利用EnergyPlus软件初步分析出西宁市民中心逐月室内各功能区温湿度、太阳辐射得热量、各房间灯光设备能耗、供暖空调能耗数据以及全年冬季供暖、夏季制冷总能耗;后期将通过建成后的建筑实测数据与前期进行匹配, 以验证前后数据的耦合度。
6 结语
绿色建筑的标准化在国内已推广多年, 对建筑品质的提升以及能耗的减少产生了巨大的影响。研究希望通过西宁市民中心项目的实施, 进一步探讨如何建立绿色建筑设计的思路与方法, 让建筑师作为项目前期的主要参与者对工程项目发挥更大的作用, 从而使我国绿色建筑设计迈向更高的台阶。
业主:青海正昕建设投资有限公司
建设地点:青海省西宁市
建筑设计:中国建筑设计研究院有限公司
项目负责人:崔海东、文亮
设计团队:李腾、解然、赵辉、杜达丰、党儒天 (设计指导:崔愷)
总建筑面积:129 170.34m2
设计时间:2018.05
项目状态:在建