朱鹏飞建筑生态学4-第四章-建筑水生态系统课件.ppt
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1、第三章:建筑与水环境生态系统第三章:建筑与水环境生态系统 谈住区建筑与水环境生态系统谈住区建筑与水环境生态系统第一节:水在建筑环境中的生态作用;第二节:古村落水环境生态系统分析;第三节:古村落中水的生态处理手法在现代住区中的应用;第四节:水的生态低技术在现代建筑中的应用手法;第五节:现代住区水环境系统生态建设水在建筑环境中的价值必须性经济效应审美价值文化功能第一节:水在建筑环境中的生态作用水在建筑环境中的生态作用1、物理调节作用调节局部小气候与环境温度 据测定,当水面面积达到2000m2时便能对建筑环境的局部小气候产生一定的调节作用。净化空气,改善空气质量 水的高速运动产生负离子,负离子具有降
2、尘、灭菌、防病、抗病等功效。丽江古城利用临江水渠“净街”。控制噪音从古村落中水的生态应用谈起从古村落中水的生态应用谈起第二节:古村落水环境生态系统分析一、古村落中水的生态应用方法(一)、水对古村落总体规划的影响1 水对聚落选址的影响2 水对聚落整体格局、结构和功能形成的影响 传统民居聚落的形成有多种因素,可归纳为生产、地形、精神中心三个主要方面。生产因素 水量决定农耕方式,从而影响聚落中的道路系统。商业村镇因为一定要有重要的交通条件,因此以水路为主要交通方式的南方集镇常常将临水住宅与商铺相结合,多雨地区还有檐廊或骑楼的设计。精神因素 在具体的村镇布局形式上,传统民居聚落常常会有一个或多个的村落
3、中心,可以是精神信仰的中心也可以是公共活动的中心。在南方传统民居聚落中由于受风水理论的影响,水作为好风水的重要因素之一,常常在代表礼制思想的祠堂建筑周围出现。除了这种正式的中心,江南传统民居聚落中大多还会有一个公共休闲交往用的活动中心,这类中心大多数会聚集在水池边,也是日常生活的需要。3 聚落内部水系的改进和调整挖塘蓄水(二)、水在具体建筑构造技术中的生态应用(二)、水在具体建筑构造技术中的生态应用建筑排水与改善室内环境水资源的合理利用防雨技术(三)、水在延续地域文化中的作用(三)、水在延续地域文化中的作用(四)实例:水脉宏村(四)实例:水脉宏村 20022002年年7 7月,中国两院院士、中
4、国城市规划学会月,中国两院院士、中国城市规划学会理事长、八十高龄的吴良墉教授亲临宏村考察,理事长、八十高龄的吴良墉教授亲临宏村考察,并题词并题词:“:“错落有致,布局有方,家家流水,古错落有致,布局有方,家家流水,古建飘香;参观宏村,领悟规划理念之道建飘香;参观宏村,领悟规划理念之道”。宏村西北角的碣坝宏村西北角的碣坝 水圳九曲十弯,大小圳分流,动静结合,分布均衡,水圳的宽窄深浅恰到好处,水源丰富,进水量大流急,遍设十步石阶,浣洗轻松,随洗随清。古水系形态的总体分布和细节处置,完全体现了设计者“以人为本”的设计原则。(进水口与出水口水面落差3.96m)住宅与水系的最远距离不超过100m碧园水院
5、设计分析图碧园水院设计分析图 (清水盘旋进屋)(清水盘旋进屋)一)、徽州古村落理水的生态意义一)、徽州古村落理水的生态意义2 2 村落结构村落结构水路相生水路相生徽州传统聚落充分利用自然地形、地势和天然水源,布置村落水网系统,挖沟筑渠,连接至各家各户,并将道路与水系结合,形成由水系和道路共同组成的“水路相生”的结构体系。从生态的角度来看,活水穿村、依水而居首先解决了生活用水的问题,流动的水系具有自净功能,故不存在卫生防疫问题。其次,水路相生的双巷路结构使水系蜿蜒穿越每一条巷道,加速通风,洁净空气,有助于构成良好湿润的村落小气候。再次,能够有效地防汛防涝。风自悠然,水自流。风自悠然,水自流。3
6、3 单体建筑单体建筑四水归堂四水归堂将天井四面的屋顶向内倾斜,使雨水顺屋檐而落至天井中。同时,屋檐上使用陶质天沟管,地面使用陶质排水管,天井中不需挖蓄水池而可以使水流通过天井阴沟,经过街巷水沟、渠道,通向村外山涧溪流,构成了民居内部完整的排水系统。四水归堂的生态意义不仅在于排水,更在于形成了夏天冷气、冬天暖气的来源渠道。另外,徽州古村落中家家户户吃水用井,数不清的村中水井,冬天冒出热气,夏天散发凉气,同样对传统村落和民居起着自然的空调作用。天井小气候调节示意图4 4村落景观村落景观水口园林水口园林水口园林多建于村落入口众水汇聚之处,这里广种林木、构筑园林建筑,风景宜人。满足村民“保瑞避邪”和“
7、藏风聚气”的心理要求。水口园林多以变化丰富的地域自然山水为依托,因地制宜,形成自然而丰富的景观形态。从实用角度来看,水口提供给村落一道天然植物屏障,能减轻山水对村舍的影响并吸附尘砂、净化空气和涵养水源等;从心理学角度来看,它能增加人们对居住环境的安全感和领域感,满足村民的防卫心理需要;从环境艺术角度来看,水口的建筑物不但丰富了村落的景观,而且还提供了人们休息和交往的场所。水系入口 村落水口与内部水圳、沟渠等相互连通,形成村落天然的供水、排水网络。对村落水系的改造利用,体现了人们对于营造适宜的人居环境的追求。此外,村落给水与排水体系分流设计,其中对于雨水排泄是通过在街巷两侧设立雨水沟,对于生活污
8、水采用生物净化的处理方法,在室外设置污水发酵池和净化池,利用莲藕吸附污泥和浮游生物净化水质的方法,再通过沟渠或管道排入村外水圳或农田。出口:出口:南湖南湖二)、徽州古村水系的审美特色二)、徽州古村水系的审美特色1 1 流动:水的生生之美流动:水的生生之美“引水入室掘井家中,防祝融之肆虐,取汲浣之便利,求滚滚之财源,荡里中之秽气,灌村外之良田”,生动地概括了水圳活水的“饮用、洗涤、防火、灌溉、环保”五项功能,另外还点出了“发财”的祥兆。这种体现生态平衡思想的水系规划,使村落聚居环境和自然生态相结合,符合现代人类可持续的生态发展观。2 2 静谧:水的平静之美静谧:水的平静之美3 3尚曲:水的有机之
9、美尚曲:水的有机之美水流三面环绕为吉,谓之“金城环抱”。宏村水圳九曲十弯,大小圳分流,或宽或窄,分布均衡,恰到好处,规划设计正是迎合了造园随形而弯、依势而曲的审美原则。水圳曲的形态布局不仅能解决了户家防火问题,而且也满足了汲水之便,更给宏村人带来一份生气、灵气和文气。水圳成线,路亦为线,水圳与路巷平行、叠合、交错,成为庭院的延伸,路随水走,行走用水两相宜。受水的曲线影响,建筑外墙凹凸进出,各条巷弄空间收放急骤,宽窄变化,曲折迷离,成为一种动态空间形态。流水把月沼、南湖水景串成散落其间,或收或放,或聚或散,曲水在明快的步巷中奔流,充分展现了水与建筑顺其自然、曲水流觞之美景。与水迎合的建筑形态与水
10、迎合的建筑形态三)宏村古水系与赖特的有机主义建筑二、水在中国传统建筑环境中的生态应二、水在中国传统建筑环境中的生态应用原则用原则 适应性原则适应性指的是对现存建筑环境中的自然条件进行充分分析,在顺应自然的前提下,对环境中的水资源进行合理利用。整体性原则传统建筑总是将环境中所有的水资源作为一个整体进行考虑,某些时候城市形制到单体建筑形式甚至当地居民生活方式的形成都是为了达到对水资源的生态保护和优化配置,这主要体现在对水资源的节约和循环利用上。持久性原则生态建筑的目的就是降低人工环境的自然支持成本,而一个使用时间长达几百年的城市水系很好地减少了再建设对人力、财力以及自然资源的消耗。在中国传统的城镇
11、中,设计合理、从建成之初一直运用至今的水利系统并不在少数。低消耗原则水所具有的诸多物理特性,使其能够在不消耗其他能源,不增加环境负担的情况下,保持环境的温度与湿度恒定,创造舒适的人居环境。古人通过一些巧妙的设计,用水来对建筑环境的温度和湿度进行控制,这样减少了对其他资源的消耗,却仍然保持了环境的舒适。第三节 古村落中水的生态处理手法在现代住区中的应用利用水资源调节住区气候利用水资源调节住区气候建筑布局尽可能沿夏季主导风方向,由低到高,利于引导冷空气上升。临河处合理配置树木,通过绿色植物的蒸腾蒸发降温 在保证城市防洪要求的前提下,将自然水体引入住区,利用水的流动洁净空气,吸附尘埃。在住区基地夏季
12、风上风向区域设置一定面积的人工湖。住区按自然排水坡度将居住区分为若干汇水区域,每个区域最低处设蓄水池,使收集雨水工程与住区水景结合,分组团布置水景也更有利于住户观赏水景。建筑前合理配置园林植物,利用树木引导风向。第四节第四节 水的生态低技术在现代建筑中的应水的生态低技术在现代建筑中的应用手法用手法利用水的储热性和流动性减少能源消耗将水与绿化结合设计,净化环境,改善空气质量利用地下水减少能量散失采用屋顶雨水收集装置,实现雨水的资源化利用实现水资源的循环利用,进行中水回用注重水的场所精神,提高建筑环境中人们的心理舒适度1、利用水的储热性和流动性减少能源消耗、利用水的储热性和流动性减少能源消耗由于水
13、的内部对流频繁,因此流动的水能够很由于水的内部对流频繁,因此流动的水能够很快地带走建筑环境内的热量,尤其当水流与建快地带走建筑环境内的热量,尤其当水流与建筑表面接触,这种降温效果会更加明显。筑表面接触,这种降温效果会更加明显。唐长安城自雨亭 英国馆使用了3种不同形式的围护,东墙是一面高18米,长65米的水墙,通过水的循环往返把外墙上的热量带走,以达到降温的目的。西墙受太阳辐射较强,为此,建筑师采用了由装满水的船用集装箱充当的高蓄热材料作墙体,以吸收热量作为建筑的补充能量来源。在南、北墙上采用了外张拉结构,挂上了白色聚乙烯织物作遮阳之用,弯曲的桅杆上片片织物犹如白帆,使建筑充满了诗意,又与航海有
14、深层次的联想。这座展馆采用的水帘以及大面积的玻璃墙面看上去似乎需要消耗大量能量,但实际耗能仅为同类建筑的四分之一。1992年西班牙塞维利亚世界博览会英国馆尼古拉丝格雷姆肖 将水幕墙技术进一步系统化,与计算机技术相结合,可以设计一种“水墙”式应变界面:将水充入墙体内的间层或导管内,通过计算机的精确计算调节间层或导管内水量的多少来控制墙体的隔热性能以及热容量,还可以借此形成水流的往复循环系统在夏季带走墙体吸收的多余热量,这与人体皮肤对外界温度变化的调节过程十分相似。如果针对我国的具体情况,遵循适应性的原则,将水墙应用于大陆性气候地区的建筑西墙,冬季墙体导管内不充水,空气间层加大,隔热性能提高而利于
15、保温;在夏季使墙体内充满循环水流,大部分太阳辐射热被水流吸收带走,既阻隔了日晒,又获得了热水,可谓一举两得。2、将水与绿化结合设计,净化环境,改善空气质量水能吸附空气中的尘埃,起到净化的作用,特别是当水流湍急,产生水雾时,细小水珠与空气分子的撞击,能够产生大量对人体有利的负氧离子。对于现代建筑来讲,建筑内部通风总是过度依赖空调系统导致室内空气质量的恶化,如果在高层建筑中设置带有绿化和水体的中庭,通过双层玻璃、天窗等手段,在建筑内部创造出自然通风,引入的外部空气在中庭经过水和绿化的净化加湿,将会提高建筑内部的空气质量,如果能够在适当的条件下,在建筑内引入喷泉,那就如同在室内加入了一个天然的负离子
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- 朱鹏飞 建筑 生态学 第四 水生 系统 课件
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