建筑设计原理:建筑设计新理念注定上岸修炼手册

建筑设计原理:建筑设计新理念

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大树

今天咱们聊一聊建筑设计的一些新理念,包括生态节能、建筑工业化,还有环境心理学在现代建筑当中的一些应用。

小明

是啊这些都是很前沿的话题。那我们就开始。

大树

我们先来讨论一下能源的分类和环境效应。那这个一次能源和二次能源到底有什么区别?然后分别都包括哪些常见的能源呢?

小明

一次能源就是直接从自然界获取的,没有经过加工的。比如说煤、石油、天然气、太阳能、风能这些都是一次能源。二次能源就是一次能源经过加工转换以后得到的,比如说我们用煤炭或者水能发出来的电,还有蒸汽、煤气、汽油这些。

大树

那可再生能源和不可再生能源它们的根本区别是什么?

小明

可再生能源就是它在自然界里面可以不断的再生,是取之不尽用之不竭的,而且它基本上都是清洁的,比如太阳能、风能。那不可再生能源就是用掉一些就少一些,像煤、石油、核能都是不可再生能源。

大树

懂了。那我们经常说的清洁能源和绿色能源到底是指哪些能源?然后我国的能源现状有哪些比较显著的特点?

小明

其实清洁能源它包括核能和可再生能源,他们共同的特点就是对环境的污染非常小,很友好。我国是能源的地质储量排世界第三,但是因为人口太多了,所以人均能源占有量是远低于世界平均水平的。而且我们国家一直以来都是以煤炭为主要的能源,这是我们非常重要的一个能源背景。

大树

明白了。能源的使用会带来哪些气候效应,然后这些效应具体是什么表现?

小明

最主要的就是温室效应和热岛效应。温室效应就是二氧化碳这些温室气体让地球越来越暖,所以我们现在要倡导低碳生活,就是为了减少二氧化碳的排放,然后减缓温室效应。热岛效应就是城市的气温明显比郊区要高,而且在冬天的时候,晚上要比白天明显,你可以去感受一下。

大树

好的,我们现在就聚焦太阳能的利用,这也是生态节能里面非常重要的一个部分。太阳能作为一种能源,它有哪些突出的优点和缺点呢?

小明

太阳能的优点真的很多,它的能量是巨大的,它的寿命还有60亿年,所以对于我们来说就是取之不尽,用之不竭的。然后它又不受地域的限制,无论在哪里都可以用,而且它不会产生污染,也不需要额外付费,它就是免费的。但是它的缺点也很明显,首先它的能量密度比较低,所以想要收集到足够的能量就需要很大的面积。然后它很容易受天气、昼夜和季节的影响,比如说晚上或者阴天,人就没有办法用了。最后就是它的初始投资是比较高的,前期的安装成本会比较贵。

大树

了解了太阳能在建筑里面的供暖和制冷都有哪些实现的方式,然后他们各自有什么特点?

小明

太阳能供暖的话有两种,一种是主动式的,就是它需要借助一些机械设备,比如说泵和风机,把热量输送到各个房间。另一种是被动式的,它完全不需要任何机械动力,它是利用一些自然的手段,比如说直接受益,或者是通过特朗勃集热墙、水墙、屋顶、水池这种间接受益的方式来供暖。

大树

听起来被动式的更巧妙。那制冷呢?太阳能制冷又有哪些方式?

小明

太阳能制冷的话有两种,一种是光电转换制冷,就是先把太阳能变成电,然后再用电来带动我们传统的压缩式制冷机。但是这种方式成本太高了,所以现在还很难去推广。另一种是光热转换制冷,它是把太阳能先变成热能,然后用热能来驱动吸收式制冷机。这种方式更实用一些,所以现在应用的也比较多。

大树

明白了,生态建筑和节能设计,这应该是我们这个新理念里面非常重要的一个部分。那么生态建筑到底是在一个什么样的背景下提出来的?然后它的核心的思路到底是什么?

小明

生态建筑其实是在20世纪70年代石油危机之后被大家越来越重视的。因为那个时候大家发现能源是有限的,所以建筑必须要节能,必须要环保。那生态建筑的核心其实就是把建筑或者说建筑群,甚至是整个社区都当做一个生态系统来看待。他其实不是在孤立的考虑这个房子,而是让建筑和周围的自然环境能够相互融合,相互促进、和谐共生。

大树

生态住宅它的三大宗旨到底是什么?

小明

生态住宅的三大宗旨就是,第一要尽量减少资源的消耗和对环境的冲击,包括节约能源和水,还有减少建筑废弃物等等。第二要为居住者提供一个健康舒适的生活空间,既要满足人的生理需求,也要满足人的心理需求。然后第三就是要跟周围的自然环境建立一种和谐的关系。他不是去破坏自然,而是要融入到自然当中。

大树

懂了,在建筑节能设计里面,体型系数和窗墙比这两个指标到底有多重要?然后他们会怎么影响建筑的能耗?

小明

这两个指标是非常核心的。首先体型系数,它的定义是建筑接触室外大气的外表面积除以它所包围的体积。然后这个数值越小说明它的节能效果越好。所以我们一般会通过增加建筑的进深或者说增加层数,比如高层就会比低层更节能。然后如果这两个建筑的平面面积是一样的话,那圆形的体型系数是最小的,其次是正方形,最后是长方形,所以说圆形的建筑是最节能的。

大树

那窗墙比这个东西为什么在节能设计当中需要被严格的控制?

小明

窗墙比就是窗户洞口的面积比上它所在的外立面的面积。那这个数值如果越大的话,建筑的能耗就会越高。因为窗户它的保温隔热的性能是远远不如墙体的。所以窗户开得越大,冬天的时候室内的热量就越容易散失。然后夏天的时候外面的热量就更容易进来。所以我们在做节能建筑的时候,一定要合理的控制这个窗墙比。

大树

原来是这样。那绿色建材到底是怎么分类的?然后他们分别都有哪些常见的材料?

小明

绿色建材它分成两类,一类是可再利用的材料,比如说原木和竹材,它们可以直接被使用,然后对环境的影响也很小。另一类是可循环的材料,比如说钢材、铝合金还有玻璃,他们都是可以回收之后重新加工,然后反复使用的,这样就可以大大减少资源的浪费。

大树

紧接着我们就要讲的这个主题是建筑工业化和产业化。那到底什么是建筑工业化?它有哪些标志性的特征?

小明

建筑工业化它的标志主要有这么几个,一个是建筑设计的标准化,还有一个是构配件生产的工厂化以及现场施工的机械化。其实就是把造房子这件事情变成像造汽车一样,所有的部件都是在工厂里面批量生产好的,然后到现场用机械进行组装。对它的特征除了刚才说的这几个之外,还有系统化的组织设计和施工,以及生产过程的重复性和批量化。这样就可以大大提高效率,同时也能够保证质量,然后减少现场的建筑垃圾。

大树

了解了那在工业化住宅的建设过程当中,这个多样化和规格化之间的矛盾怎么解决?

小明

这确实是一个很突出的矛盾。因为工业化它要求的是构建的规格化和标准化,这样才能够批量生产。但是大家对于住宅的需求又是千变万化的。那为了解决这个问题,行业里面主要有3种方法。一个是魔术网格法,还有一个是基本块组合法,再有一个是魔术构建法。通过这些方法就可以在保证高效率生产的同时,还可以组合出丰富多样的住宅形式。

大树

满足不同的需求。那现在市面上有没有一些比较经典的工业化住宅的理论体系?

小明

有啊,最有代表性的一个是SI住宅体系。S指的是支撑体,就是这个房子的骨架和外墙,这是不变的。然后I是填充体,就是你家里的装修和设备,这些是可以随时根据你的需要来更换的。比如说你要重新装修,你就只需要动填充体就可以了,不用去碰这个建筑的结构。

大树

听起来还挺灵活的那还有其他的体系吗?

小明

还有一个是三优住宅,它是由全寿命系统、全功能系统和全设施系统组成的。它的核心是让这个住宅可以适应人一生的不同阶段的需求,保证功能和设施始终都是齐全的。

大树

感觉很人性化。然后我们来进入一个非常有意思的领域,就是现代环境心理学和城市景观理论。格式塔Gestalt心理学在建筑和城市设计当中到底有什么独特的地方?

小明

格式塔心理学它强调的是经验和行为的整体性。它有一个很经典的观点就是整体不等于部分之和。比如说我们去感知一个建筑,我们不是看到它的各个部件,而是把它作为一个完整的东西去认知。

大树

这种整体的认知方式是不是还可以用来解释我们是怎么从环境当中分辨出不同的元素的?

小明

没错没错,格式塔心理学还总结了一些容易形成图形的条件,比如说小面积、对称、封闭、单一、突出和动态等。这些因素会让我们更容易把一个物体从它的背景当中区分出来,在设计当中非常有用。

大树

懂了,那凯文林奇在城市意向这本书里面提到的认知地图的五大要素到底是哪五个要素?然后在实际的城市当中,他们分别扮演着什么样的角色?

小明

这五大要素就是路径、标志、节点、区域和边界。路径就是我们日常行走的道路标志,就是像一些很容易识别的建筑,比如钟楼或者是灯塔,这种节点就是人流汇聚的地方,比如说广场或者是车站。区域就是有一些共同特征的,像我们的老城区或者是商业区这种。然后边界就是用来分隔不同区域的,比如说河流或者是城墙。

大树

那在环境心理学里面,场所这个词和我们一般说的空间到底有什么不一样?

小明

场所它其实是一个比空间要丰富很多的概念,它是物质、社会和心理这三个层面的一个融合。比如说你想到故乡的老街道,你脑海里面不光有那个街道的样子,还有跟那里的人之间的关系,以及你在那里的情感记忆。对,这才是一个场所。

大树

所以说场所感其实就是我们对这个地方的一种情感连接,是吗?

小明

可以这么说,场所感它其实包括三个维度,一个是场所依赖,就是你依赖这个地方。还有一个是场所认同,就是你认可这个地方是属于你的。然后还有一个是场所依恋,就是你对这个地方有很深的情感牵挂这样。

大树

那马斯洛的需求层次理论在建筑和城市设计当中到底是怎么应用的?

小明

这个理论其实是非常基础的一个理论,它把人的需求分成了五个层次,从低到高分别是生理、安全、社交、尊重和自我实现。在设计里面,比如说我们要保证一定的温度,有充足的光线,这就是满足生理需求。然后要有安全的疏散通道,有可以让人防护的这样的一些空间,这是满足安全需求。再有就是我们要设计一些广场、社区公园这种公共空间来促进人们的交往,这就是满足社交需求。

大树

爱德华·霍尔提出来的这个个人空间距离在现实生活当中到底有哪几种?然后分别都是用在什么样的场合?

小明

霍尔把个人空间距离分成了4种。第一种是亲密距离,就是0点到0.45米,这个一般是爱人或者亲人之间的距离。然后第二种是个人距离,就是零点45米到1点2米,这个是朋友之间交流的距离。第三种是社会距离,一点2米到3点65米,这个是在开会或者跟不太熟的人打交道的时候的距离。然后最后一种是公共距离,就是三点6米至7点5米。这个通常是演讲者和听众或者说完全不认识的人之间的距离。

大树

明白了,那芦原义信他是怎么区分积极空间和消极空间的。

小明

芦原义信的这个区分还是很有意思的。他认为积极空间是那种有明确的设计意图,是由内而外的,是专门为了人的使用而创造出来的空间,比如说住宅或者公园。然后消极空间它是没有什么事先的规划,它是自然形成的,是由外向内的。比如说两栋楼之间的缝隙,或者说路边的一块用地,它不是被特意设计出来的,但是它却自然而然的存在了。

大树

纽曼提出的这个可防卫空间核心的理念是什么?

小明

可防卫空间其实就是强调把住宅周围的公共空间交还给居民自己管理,比如说社区里面的绿地或者是楼道,让大家可以自己去使用和维护,这样的话就会增加大家的归属感和安全感,然后也会减少犯罪,让整个社区变得更温暖。

大树

更安全。听起来很不错,那建筑使用后评价POE它到底是一个什么样的机制?

小明

POE其实就是一个假设—实施—验证—反馈这样的一个循环机制。它非常强调的是在建筑建成并投入使用之后,去收集使用者的真实反馈,然后用这些数据来检验当初的设计假设,最后再把这些经验应用到下一轮的设计当中,让建筑可以不断的贴近人们的实际需求。

大树

原来是这样。那我们最后要讲的这个三大景观设计大师,他们分别有什么样的独特的贡献。

小明

第一个是奥姆斯特德,他是美国景观设计学的奠基人,被称为美国景观设计之父。他最著名的作品就是纽约的中央公园。然后第二个是迈克哈格,他写了一本书叫设计结合自然,还提出了千层饼模式。他非常强调的是景观设计必须要尊重自然的规律,要顺应自然。最后一个是福尔曼,他是景观生态学的创始人,他提出了斑块、廊道、基质这三种景观要素。他认为不同的空间形态和分布决定了整个景观的结构和功能。

大树

行,今天我们从能源的分类聊到太阳能的利用、生态建筑、建筑工业化,再到环境心理学和景观设计。把这些最新的理念和核心的考点给大家串联了一遍。

小明

好了,这期节目咱们就到这里了,然后感谢大家的收听,咱们下次再见,拜拜。