香港地区公共建筑自然通风空间模式的设计策略研究

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自然通风是建筑被动式设计策略最常用的方式之一,尤其是在我国南部的极端热湿气候条件下,如何合理利用自然通风策略为能耗较高的公共建筑排热降温、提升室内热舒适度、减少有害气体与病菌堆积并实现节能减排,是设计的重点所在。然而随着空调设备在建筑中的逐渐普及,自然通风在设计过程中被逐渐忽视与淡化。同时国内现有的相关规范标准与研究成果中,缺少针对建筑空间模式层面的自然通风设计策略的理论体系,也缺少可以供设计者参考借鉴的自然通风设计策略图示语言体系,导致设计者在进行公共建筑自然通风设计实践的过程中往往无据可依、仅凭经验,缺乏系统的设计指导。国外对于包括自然通风在内的建筑被动式设计研究开始较早,形成了相对完善的理论体系,并完成了大量优秀的建筑作品。但这些理论研究的框架体系以及建筑案例的空间模式与设计手法由于气候条件的差异,并不直接适用于我国的湿热气候地区。而香港地区属于湿热气候区,且相对于大陆更早受到西方建筑文化的影响,从上世纪五十年代起公共建筑随着城市化进程的加快得以迅速发展。大量优秀的香港建筑师秉持生态设计的理念,注重建筑对自然气候的回应,在借鉴国外经验的基础上,采用了与地域气候相适应的生态设计策略,他们的优秀建筑作品非常值得借鉴,但尚未有针对此类建筑案例的系统性研究。针对我国湿热地区建筑自然通风设计的现有研究中,缺少空间模式层面的设计策略理论体系,缺少可供设计者参考的设计策略图示体系,以及缺少适宜借鉴的优秀建筑案例的类型化梳理与分析等问题,将通过文献查阅、软件分析、实地调研、案例解析、归纳总结等方式进行深入研究。利用Climate Consultant软件分析香港及周边地区的气候特征,得出软件认可的热舒适设计策略与被动式设计策略,在此基础上总结得出适用于湿热气候地区的建筑自然通风总体设计策略。对以香港地区为主的公共建筑案例进行实地调研,分析建筑案例在自然通风方面所使用的设计手法,提取转化为相应的空间模式简图,并依照已总结的建筑自然通风总体设计策略对其进行类型化梳理。根据各种空间模式设计策略在具体案例中的使用情况,对其适用范围及使用方法进行分析总结,建立较为完整的建筑自然通风空间模式设计策略图示体系。基于该体系完成一个具体的建筑方案设计,为设计者提供建筑自然通风空间模式设计策略实践运用的案例参考。最终,通过软件分析总结出了8项适用于香港及周边地区湿热气候条件下的公共建筑自然通风总体设计策略,分别是:增大建筑体形系数、强化建筑热压通风、开敞的平面布局、楼层架空、立面热缓冲区域、屋顶通风、室外灰空间以及绿化和水池。对香港及周边地区的近50个优秀建筑案例进行了实地调研,获得了大量的建筑基础资料,吸取其自然通风的设计经验与策略,并提取出自然通风空间模式,通过类型化梳理与分析总结建立了一套建筑自然通风空间模式设计策略图示体系,从空间组合到构造做法,包含了形体开口、庭院空间、底层架空、拔风管井等的多种策略方式。在此基础上完成了香港大学李韶伉俪楼兼进修学院的新设计方案。通过上述研究成果为我国湿热地区的建筑自然通风设计实践提供一定的设计理论依据与设计方法参考。
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