基于生态法则的人性化建筑中庭设计研究

　　摘要：本文首先论述了中庭设计的基本原则，进而从采光、通风、绿化景观和建筑周边环境设计四个小点阐述基于生态法则的人性化建筑中庭设计，以供参考。
　　关键词：生态；人性化；建筑；中庭；设计
　　
　　中庭是一个多功能的空间，既是交通枢纽，又是人们交往活动的中心，因此也被称作为“共享大厅”。在建筑设计上，中庭空间在吸收太阳辐射、改善自然采光、促进室内通风等方面的生态效应也逐渐被人们所认识。当前，在旅馆、商业中心、办公楼等都出现了中庭设计，可以说，其不仅是现代建筑室内空间的精彩演绎，更成为当前生态建筑的重要设计手段。在此，本文将从采光、通风、绿化景观和建筑周边环境设计四个小点阐述基于生态法则的人性化建筑中庭设计，以供参考。
　　1中庭设计的基本原则
　　1.1直观性原则
　　中庭空间的表现需要采用直观的方式表达出来，如可设置树木及园林小品、陈列品等，给人最直观的感受。这是一种营造积极空间的有效手段。
　　1.2统一性原则
　　建筑中庭作为一个完整的形态，其在空间的处理上，不论是风格还是形式，都需要协调和统一。
　　1.3有效性原则
　　即是指在设计时，可采取多元的、重复的、并行的、加法和减法等等方式呼应建筑中庭的主题，使其能积极引导观众的参与活动，从而达到积极有效的目的。
　　1.4完整性原则
　　即指在进行中庭空间以及序列设计的时候，必须把握分寸，使其构成一个完整的体系。
　　1.5开放性原则
　　即中庭的设计应能让人自由进出，没有任何限制人们行动的物体等，在设计时可通过对空间的重置和设置交通空间等，使得人们在空间中能感受到运动的无阻碍。
　　2基于生态法则的人性化建筑中庭设计
　　2.1中庭光环境设计
　　2.1.1中庭空间的几何比例
　　中庭自身长、宽、高之间的比例关系决定了其光环境水平的变化程度。经研究，中庭高宽比的最大值为3:1。当中庭高宽比控制在3:1数值范围内时，其内部空间就可获得满足人们活动照度要求的天然光线。当然，当采用了3:1的高宽比后，仍无法满足人们对照度的需求时，可适当运用人工采光来弥补。但要注意的是，在采用人工采光时，要控制好自然光和人工光之间的比例，以节约能源。
　　2.1.2中庭顶部的透光性
　　中庭顶部的透光率是影响采光效果的另一个关键环节。顶部透过率越高，到达中庭底部和相邻房间的光线就越多。因此，在设计时，首先，应选择透光性能良好的透光材料，且应注意其是否会产生眩光等，在具体的设计时可根据中庭光环境的其他影响因素来综合选择适宜的透光材料。其次，可采用锯齿型天窗，并让屋面板朝阳，让玻璃背阳，这样既避免了阳光直射，又将射向屋面板的光线反射到室内，提高室内空间照度。第三，可采用移动式遮阳系统，如活动百叶，并使遮阳板的角度随季节的变化而变化，从而达到有效控制顶部透光量的效果。
　　2.1.3中庭墙壁的反射性
　　由于进入中庭的光线除了直射光线外，还会有反射光和漫反射光，且漫反射光线柔和和均匀，不会产生眩光，其由墙壁反射后可实现对采光效果的再调节作用。因此，在设计时，中庭墙壁宜采用素混凝土、浅色粉刷、石膏板、麻面石材等材料，而尽量回避过于光滑的大理石及釉面砖等装饰材料。
　　2.2中庭热环境设计
　　2.2.1中庭温室效应
　　由于中庭通常具有大面积的玻璃屋顶或玻璃外墙，它在提高中庭内部空间照明度时，同时也带来了一定的温室效应。因此，在设计时，中庭温室效应应采取以下措施：
　　1.要保证中庭有良好朝向以争取尽可能多的日照，可将建筑中庭设计为南向侧面采光形式，这样既能确保中庭在冬季接收充分阳光而迅速升温，又能避免夏季强日光从顶部直接射入。
　　2.要选择热工性能良好的中庭围护结构，如带可调节遮阳板的双层玻璃幕墙和屋顶悬浮遮阳等。同时，可结合室内装修布置一些重质材料，如砖石、混凝土块等，以保持室内空间的良好蓄热性，防止热量在夜间散失。
　　3.选择合适类型及大小的天窗，可大大疏通室外风流，利于夏季通风。同时，在构造上，可将玻璃材料与实体材料混合使用，尽可能减少天窗的面积，尤其水平天窗的面积，为了满足采光的要求可采用垂直式天窗。
　　2.2.2中庭烟囱效应
　　烟囱效应，是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空气加强对流的现象。针对烟囱效应，部分地区可做如下设计：
　　1.夏热地区的中庭设计，可从两方面提高热压通风效率：①扩大通风口面积。可采用能开启的天窗配合可调节遮阳格栅，天热时将全部天窗打开，随着通风口的扩大，室内空气流动加快，热压通风也会增强。②适当抬高出风口高度，以增大上下空气温差，使拔风效果更明显。
　　2.温和地区的中庭设计：由于温和地区气候凉爽，舒适度最高，适合使用热压通风。中庭空间可充分利用其高差优势，结合风压与热压两种方式，充分发挥“烟囱效应”。如位于英国的莱彻斯特的德蒙特福特大学的机械与制造学院QueenaBuilding就是利用中庭进行热压通风，使其取代了空调系统，低耗能且对环境影响很小，符合生态设计策略。
　　2.3中庭绿化设计
　　由于都市人长期呆在室内，极易患“建筑综合症”和“空调病”，因此，中庭设计时应增添绿化设计，这样不仅可使建筑绿色化，还可改善环境质量，丰富空间层次。一般，中庭绿化设计应做到以下几点：
　　首先，中庭植物应以热带、亚热带地区林下植物为主，且应具备较高观赏性：形态优美或奇特；叶型或叶色漂亮；花朵艳丽或繁花似锦等。如毛竹、高山榕、金山葵、邹菊、海枣等。另外，中庭植物应无毒、无不良气味、无粉刺飞扬，以保护观赏者。
　　其次，植物景观的构成要强调多层次性。应将中庭地面、楼层回廊、屋顶平台结合考虑，形成完整的绿化体系，同时满足人的平视、俯视和仰视的不同视觉要求。
　　第三，中庭绿化景观应呼应中庭空间的用途特点，营造风格各异的空间意象：或喧闹热烈、或安静闲适、或浪漫动人、或朴素自然。
　　最后，植物构景还要与环境中其他景观元素相互配合，如灯具、小品、水体、家具等，使之形成风格与色彩上的协调统一，并相映成趣。
　　2.4建筑周边环境设计
　　2.4.1南向开敞空间：争取较多的冬季日照和夏季通风，利用自然空调，建筑南侧可设计水面植被等，依赖水体蒸发改善微环境的炎热条件，并可在冬季强化太阳辐射的反射作用。如德国的盖尔森基兴日光能科技园就是在中庭进风口侧设置了大片水面和绿化，其目的就在于保持该处较低的表面温度，从而保证经由该表面吹入中庭内的空气温度较低，以获得良好的降温效果。
　　2.4.2植被导风：设置合理的灌木乔木位置，南侧引导风流进入建筑室内，而北侧则起屏障的作用。
　　2.4.3利用构筑物：挡风墙和导风板的灵活组合，并可结合绿化整体设计，引导夏季风流，阻挡冬季恶性风流。
　　3结束语
　　中庭是建筑的核心空间，目前建筑中庭的生态效应在国内已受到一定程度的关注，它不仅是建筑室内空间的精彩演绎，也是生态建筑中的重要设计策略。因此，为创造人性化的中庭环境，提升整座建筑的活力，在设计时就要求设计师们能根据实际情况，以适当的方式将自然环境引入到建筑中，以保证中庭空间良好的生态效能。
　　
　　参考文献：
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