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        關(guān)于在既有建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)的探索

        2018-08-06 08:55:08
        智能城市 2018年13期
        關(guān)鍵詞:公共建筑空間設(shè)計(jì)屋面

        韓 昉

        廣州市設(shè)計(jì)院,廣東廣州 510620

        對(duì)建筑屋面空間的設(shè)計(jì),既要兼顧到實(shí)用功能,又不能缺少美感,這兩者要與建筑統(tǒng)一起來(lái),在建筑設(shè)計(jì)中可以通過(guò)屋面空間的形態(tài)設(shè)計(jì)這一途徑發(fā)揮想象力和表現(xiàn)力。屋面空間是一個(gè)城市的剩余空間,一方面能夠提升一個(gè)城市的整體空間,另一方面又能夠促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

        1 在既有居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)的規(guī)定

        (1)既有居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面應(yīng)具有保護(hù)原有建筑、增強(qiáng)美觀、增加使用面積的功能。

        (2)加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)應(yīng)滿足城市規(guī)劃、水電增容、原結(jié)構(gòu)承載能力等方面的要求。

        (3)屋面加建的材料宜采用輕質(zhì)、高強(qiáng)材料。

        (4)加裝太陽(yáng)能板屋面空間的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置、立面基本元素組合及可實(shí)施性等要求。

        (5)既有居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間使用通用型集裝箱房屋空間時(shí),房屋空間凈高不應(yīng)小于2.3m(整體式衛(wèi)浴間除外),地(樓)面和吊頂宜采用緊湊型做法。

        (6)居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間時(shí),如果按規(guī)定原建筑可不設(shè)置電梯,并且室外設(shè)計(jì)地面的高度距加層或住戶入口層樓地面沒(méi)有大于16m或總層數(shù)少于6層,可不加設(shè)電梯;如果原建筑設(shè)有電梯,加層后滿足上述條件要求,可不延伸電梯至加建空間。

        (7)居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間宜滿足一般居住使用要求,合理組織方便、舒適的生活空間。應(yīng)根據(jù)需要滿足老年人、殘疾人等特殊群體的使用要求。

        (8)居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間若作為居住空間應(yīng)滿足居住者所需的日照、天然采光、通風(fēng)和隔聲的要求。

        (9)居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)首先要滿足防火規(guī)范的相關(guān)規(guī)定,其次要符合安全疏散的要求。

        (10) 居住建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間與太陽(yáng)能一體化設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下基本要求:相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)功能運(yùn)作良好有效,能安全運(yùn)行,還能兼顧維修方便等,并且已預(yù)留合理的位置安裝相關(guān)設(shè)備。

        2 在既有公建加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)的規(guī)定

        (1)既有公共建筑屋面加裝太陽(yáng)能板屋面應(yīng)具有保護(hù)原有建筑、增強(qiáng)美觀、增加使用面積的功能。

        (2)屋面加裝太陽(yáng)能板加建時(shí),應(yīng)滿足城市規(guī)劃、水電增容、原結(jié)構(gòu)承載能力等方面的要求。

        (3)屋面加裝太陽(yáng)能板后,尚應(yīng)滿足防火和抗震的有關(guān)要求。

        (4)屋面加建的材料宜采用輕質(zhì)、高強(qiáng)材料。

        (5)公共建筑屋面加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)從周邊整體環(huán)境狀況入手,以尊重既有空間環(huán)境為導(dǎo)則,進(jìn)行屋面的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)。尊重既有環(huán)境包含兩層意思,其一是尊重原有建筑形象;其二是尊重原有城市空間。

        (6)公共建筑屋面加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)應(yīng)采用大開(kāi)間大進(jìn)深、空間靈活可變的結(jié)構(gòu)布置方式。

        (7)在公共建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間,除了確保其具備一些基礎(chǔ)功能外,還應(yīng)具備一些其他擴(kuò)展功能,例如,在公共建筑的屋面設(shè)立一些開(kāi)放性的公共服務(wù)空間:旋轉(zhuǎn)餐廳、觀景花園、健身平臺(tái)或者娛樂(lè)場(chǎng)所等。還可以擴(kuò)展服務(wù)范圍以外的功能,把公共建筑的屋面建立一個(gè)集娛樂(lè)、觀光、辦公、商務(wù)、會(huì)議等多功能于一體的空間。

        (8)超高層建筑屋面加建應(yīng)充分考慮避難平臺(tái)與疏散通道的合理設(shè)計(jì)。

        3 在既有建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)的考慮因素

        3.1 加強(qiáng)太陽(yáng)能屋面與光伏光熱系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)

        我國(guó)光伏光熱系統(tǒng)與建筑屋面結(jié)合時(shí)往往一體化程度較低,光伏組件或集熱器大多通過(guò)支架或其他構(gòu)件附加安裝在屋面上,太陽(yáng)能系統(tǒng)與屋面仍然是兩個(gè)分離的部分,沒(méi)能真正意義上實(shí)現(xiàn)光伏光熱系統(tǒng)與屋面一體化集成。如圖1所示,將光伏組件與屋面構(gòu)造結(jié)合設(shè)計(jì),有利于提高施工效率、提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化率,協(xié)調(diào)建筑外觀與屋面功能。

        圖1 太陽(yáng)能屋面一體化設(shè)計(jì)示意圖

        3.2 形式美學(xué)的因素

        形式美學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的審美體系,它具有超流行性以及時(shí)限性的特征,在不同的發(fā)展時(shí)期,人們會(huì)喜好或者偏愛(ài)某種或者某些特殊的形式美學(xué),因此,某些形式美學(xué)就主導(dǎo)了這一時(shí)期的審美地位。在經(jīng)典形式美學(xué)的影響下,公共建筑屋面的現(xiàn)代化形態(tài)設(shè)計(jì)得到了發(fā)展和演化。在設(shè)計(jì)公共建筑屋面的形態(tài)時(shí),為了將建筑自身特有的藝術(shù)特點(diǎn)與環(huán)境高度統(tǒng)一起來(lái),設(shè)計(jì)人員會(huì)特別注重一些形式美學(xué)的表現(xiàn)因素。經(jīng)調(diào)查表明,在某個(gè)特定時(shí)期,公共建筑屋面的形態(tài)傾向于為拱頂、坡頂、平臺(tái)頂、穹頂?shù)戎饕憩F(xiàn)形式。例如,廣州日?qǐng)?bào)印務(wù)中心屋頂加建方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目結(jié)合嶺南建筑與庭院的傳統(tǒng)元素,并結(jié)合現(xiàn)代手法(玻璃材料的使用),對(duì)屋頂進(jìn)行加建設(shè)計(jì)。在南面坡屋頂掛光伏板,北面使用玻璃,既保持對(duì)傳統(tǒng)文化的傳承和延續(xù),又是對(duì)原有立面的美化和豐富。

        3.3 城市環(huán)境因素

        城市是一個(gè)整體,它由多個(gè)建筑有機(jī)組合而成,建筑可以影響城市環(huán)境,反過(guò)來(lái)城市環(huán)境又可以影響建筑,它們之間是相互影響的,只要相互融合了這兩者的各種要素,就能使建筑與城市得到共鳴。為了實(shí)現(xiàn)城市整體環(huán)境因素與建筑的高度融合,公共建筑屋面的主要形態(tài)設(shè)計(jì)有城市空間結(jié)構(gòu)、城市天際線、城市軸線、城市形態(tài)等。通常來(lái)說(shuō),建筑屋面與城市軸線有著密不可分的關(guān)系,它是一個(gè)重要的參與者,一方面,建筑屋面是一個(gè)城市線性空間端部的應(yīng)景,另一方面,建筑屋面又是由城市建筑群體組成的一個(gè)線性排列的軸線空間。例如,廣州日?qǐng)?bào)印務(wù)中心屋頂加建方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目充分考慮了周邊既有建筑對(duì)屋面的遮擋,在太陽(yáng)能充足區(qū)域加建屋面光伏板。目前,屋面光伏板有效面積約為3346m2,可以預(yù)計(jì)安裝2000塊光伏板,光伏板發(fā)電量約占企業(yè)總量的7%~10%左右。

        3.4 人文及文化因素

        一般來(lái)說(shuō),地域的不同決定著當(dāng)?shù)乇厝挥兄耆煌娜宋沫h(huán)境以及地域文化,這些地域文化因素主要有風(fēng)俗信仰、民族精神、生活習(xí)性等,均會(huì)深遠(yuǎn)地影響著當(dāng)?shù)氐慕ㄖL(fēng)格,并對(duì)公共建筑屋面的設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此,在設(shè)計(jì)公共建筑屋面形態(tài)特征時(shí),需要考慮到地域文化環(huán)境的不同所體現(xiàn)出的當(dāng)?shù)靥厣L(fēng)格,在特定的地域時(shí)空以及地域范圍內(nèi)建設(shè)具有當(dāng)?shù)靥厣慕ㄖ尞?dāng)?shù)亟ㄖ蔀槟骋粫r(shí)代的縮影和城市的形象代表。所以,在既有建筑上進(jìn)行太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮并保留這些人文及文化因素。

        3.5 太陽(yáng)能屋面與其他可再生能源結(jié)合

        在我國(guó),能源問(wèn)題日益尖銳,太陽(yáng)能是目前已知最巨大的可再生能源,數(shù)量豐富、成本低廉,如圖2所示,與其他清潔能源結(jié)合可以減少建筑能耗,使建筑更加綠色環(huán)保、令建筑更加方便的為使用者服務(wù)。

        圖2 項(xiàng)目太陽(yáng)能屋面與雨水系統(tǒng)結(jié)合示意圖

        4 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在既有建筑加裝太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì)是一個(gè)符合時(shí)代發(fā)展潮流的大方向,需要確保既有建筑的美學(xué)、使用功能等不受影響的前提下,結(jié)合各種因素在既有建筑上加裝具有現(xiàn)實(shí)使用意義同時(shí)又能彰顯其自身特色的太陽(yáng)能板屋面空間設(shè)計(jì),確實(shí)能有效改善既有建筑的節(jié)能功效及城市景觀,需要我們進(jìn)行深入的研究與探討。

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