夏伟 栗铁 栗德祥/XIA Wei, LI Tie, LI Dexiang
图1 建筑东南角外观
株洲市规划展览馆位于湖南省株洲市天元区天台路,用地东侧紧邻华天大酒店,南侧为城市主干道天台路,西侧为株洲市政府主入口,北侧为市政府苗圃用地。规划区域内北高南低约3m,用地面积为7125m2,建筑面积10 430m2。
规划展览馆主要用于展示株洲城乡规划发展成就,宣传株洲的城市形象,是推介株洲“两型社会①”建设经验的窗口,业主要求设计单位按照节能减排的要求,建设成为有示范价值的“两型社会”代表建筑。规划展示馆的主要功能为建设成就展示、历史文化展示、规划信息公示、城市形象推介、咨询学术交流、宣传教育等。
株洲市夏季炎热,相对湿度大,风速较小;冬季较冷,湿度大,属于较为典型的夏热冬冷地区。展 览建筑室内发热量大,对室内舒适度的追求高,使用时间段可调整且相对集中。这些要求都对建筑设计提出了相应的挑战。
考虑到用地紧张,根据展览馆不同功能组分的使用特性,在设计中将规划展示厅设置于建筑内部偏东侧,共三层。首层主要作为临时展厅和规划公示内容的空间;二层布置城市规划的总体模型(为27m×27m无柱空间),并配合LED显示的多媒体内容进行展示,模型周边为城市规划相关的专题展示内容;三层为综合展厅。首层入口门厅设置信息公示厅和纪念品销售厅。会议室和报告厅设置在二层南侧,有独立楼梯间与室外相连,并设置独立的采光和通风,以便于疏散和独立使用。三层南侧和西侧设有配套办公室。地下一层为各个设备机房和利用用地高差设置半地下车库。
图2 建筑西南角外观
图3 城市客厅内景1
图4 城市客厅内景2
图5 城市客厅空间关系示意
图6 形体的自遮阳与南立面的缓冲
图7 室内光导管的照明效果与光导管节点大样
图8 首层建筑平面
图9 二层建筑平面
作为城市规划展览馆,设计结合特殊的使用功能进行平面和空间的设计,综合解决形象、空间、功能的问题。展示馆内的很多特色展陈内容是结合人工光线进行的,因此需要通过立面和屋顶的设计,营造一个较暗的大空间,回避大量的直接自然采光,因此从外观上,相对封闭、厚重的形体是设计最初的形态出发点。
考虑到建筑的身份特征,设计者认为建筑整体应给人以平和、精致、不张扬的个性,并与周围的建筑相协调,也与株洲的城市特征相吻合。建筑外墙以暖灰色石材为主,大面积的灰色外墙石材与光洁透明的玻璃幕墙形成强烈的虚实对比。灰色外墙石材挂板给人以温暖、平实的触感,玻璃幕墙内衬遮阳百叶,透明与半透相间,不同材料的质感在阳光下呈现光影的微妙变化。深挑的屋檐、强烈的阴影,彰显展示性公共建筑的个性(图1、2)。
天台路是一条城市干道,设计试图在参观者从嘈杂的室外空间进入到安静的主体展示空间过程中,建立一个“缓冲”空间——城市客厅,用这个空间的震撼力来让观众整理心情。在这个大厅内布置了叠水、种植绿化,结合加宽的楼梯、错落的平台,形成三组台地,把室外景观引入室内。屋顶配有三组遮阳天窗,构成规划展示馆内明亮舒适的公共空间,和展示空间内部相对较暗、小空间比较多的情况形成对比。由于“城市客厅”和主体的展示空间是分开的,所以城市客厅可以向公众开放,供其休憩(图3~5)。
作为资源节约和环境友好的两型社会示范区城市,规划展览馆的环境友好性主要通过绿色建筑的设计理念来体现。在绿色设计的过程中,设计者从空间布局、自然通风组织、绿色技术运用等方面来进行综合考虑。
2.4.1 被动式设计
图10 三层平面图
(1)空间布局。设计的出发点是以恰当的空间组织,实现充分利用自然通风和采光,减少对人工环境的依赖,减少调节室内环境的设备系统负荷量,降低使用成本。将需要自然采光的办公、会议空间布置在建筑的南侧和西侧外围;对自然光线依赖性弱的展示空间布置在内部;机房、厕所、储藏和交通辅助空间布置在北侧,这样的布局形成了对主体展示空间很好的冷热缓冲,减少冷热损失(图 8~10)。
(2)建立缓冲。除了对不透明围护结构设置保温②之外,对西侧立面透明部分采用垂直加水平的组合遮阳手法,以减少西侧房间的直接太阳辐射。在南侧,结合建筑造型,用深远的建筑挑檐形成形体的自遮阳,减少阳光直射到建筑立面的可能。在南侧的外墙建立一个半室内半室外的空气缓冲层,这个缓冲层保证了气流的通畅,但把道路交通噪声隔离在外,也为室内的办公、会议空间提供了一个休憩场所(图6)。
(3)组织通风。在城市客厅的顶部设置可开启的北向锯齿型天窗,减少得热、提供自然采光的同时,在过渡季,利用热压效应可加强自然通风(图5)。在展厅内侧墙设置拔风道,顶部可开启,在过渡季可用以加强展厅内的自然通风。
2.4.2 绿色技术
(1)结合展陈的光导管运用
普通的窗户采光和展示的内容有冲突,因此方案结合展陈设计内容,在三层顶部设置了6个光导管采光系统,直接将顶部自然光引入到室内,减少了人工光源的使用。在建成后的使用过程中,取得了很好的照明效果(图7)。
(2)结合展示的可再生能源利用
屋顶作为能源综合应用的展示,10kW的光伏电站和三台5kW的风力发电机组并网发电,电能直接馆内使用,起到了很好的宣传展示作用。
(3)雨水收集系统
结合景观设计,将屋顶雨水集中收集至收集池,作为景观补水水源。
图11 立面图
图12 西立面的组合遮阳细部
图13 西立面的组合遮阳效果
(4)生物床污水处理系统
在建筑的西侧地下,设置了生物床污水处理系统,收集建筑内的污水就地处理,形成中水回用冲厕,减少水资源的消耗。
株洲规划展览馆结合使用功能特点,采用了主、被动相结合的设计策略,造型简洁、精致,完成度比较高,是绿色建筑设计的又一次尝试。
本次设计中,设计主要在被动式设计方面进行了探讨,采用了具有示范效应和展示效应的主动式系统,并应用了雨水收集、污水处理、节水器具等节水措施和技术,整体策略具有实用性和针对性(图 15)。
当然,通过项目的实施、使用反馈,我们也认识到,展览陈列系统有大量的室内发热,而展示建筑层高比较高,如果能结合层高进行过渡季节的自然通风,会降低建筑整体的能耗水平,提高舒适度;平面中通高的中庭部分在夏季空调季节会导致冷空气的下沉,需要结合送风系统进行空间的优化,避免冷热不均;由于地段的条件限制,设计无奈地排除了水源热泵和地源热泵等系统的可能性,这些也都是同类型项目在以后的设计中应该注意的问题,希望引起同行们的重视。
图14 东北角透视
图15 绿色建筑技术一览
注释
① 指“资源节约型、环境友好型社会”。2007年,国务院确定长株潭城市群和武汉城市圈为“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”。
② 主体为钢筋混凝土框架结构,外填充墙体为粉煤灰加气混凝土砌块,外贴30厚挤塑聚苯板,外饰面为干挂石材。综合传热系数计算值为0.73W/(m2·K);设计采用种植屋面传热系数为0.58,透明围护结构部分为6+12+6中空玻璃断桥铝合金门窗,综合传热系数为2.7。
项目信息
项目名称:株洲规划展览馆
业主:株洲市人民政府&株洲市规划局
设计团队:清华大学建筑设计研究院
建筑:栗德祥、栗铁、夏伟、任小东
结构:吕宝宽
给排水:徐京晖
暖通:华君
电气:武毅等
展陈与室内设计:上海风雨筑
现场服务与室内景观:株洲市规划设计院
项目类型:展览
设计时间:2009年
用地面积: 7125m2
建筑规模:10 430m2
绿色建筑标准:参照二星级绿色建筑标准