技术创新与集成在生态建筑中的应用-建筑-建筑首页|建筑资料下载

上海世博会匆匆走过，每个场馆都在人们的心目中留下了深刻的印象。作为上海世博会总建筑师，上海现代建筑设计（集团）有限公司副总裁、总建筑师沈迪，不仅参与了上海世博会的整个建设过程，而且对各个场馆所运用的新材料、新技术进行了深入的了解。在沈迪看来，当大多数人都在强调空间、形态的时候，引领建筑走向下一步，更多的则是对材料和新技术的运用，这样才能使你的空间富有更深的含义。

　　太阳能光伏发电在上海世博会上的运用最多，其实，这个技术本身并不是新兴的技术。从某种程度上来讲，是相当普遍的。然而，沈迪认为在上海世博会上，其最大的特点就是与建筑结合得非常好。有的被做成了瓦，既起到保温隔热作用，又通过发电来美化了整个建筑立面。此外，张永和设计的上海企业馆，在2000多平方米的范围内做的太阳能光热发电，能够将水加热到90度~100度左右，来进行超低温发电。众所周知，现在的发电厂都是应用高温蒸气来发电的。因此，张永和所运用的技术具有很高的科技含量。沈迪认为，这样的发电技术在国内应该是首次运用，且有一定的推广意义。

　　说到生态建筑技术，完全是与建筑设计结合在一起的。在上海世博会的建筑中，沈迪对绿色建筑总结出了三方面的特点。第一是绿化手段的多样性，很多建筑是用绿化包围起来的，不但屋顶进行绿化，连幕墙上都铺满植被，法国馆是最明显的例子。第二是绿化手段从传统的种植方式向科技运用转变，比如覆土技术能够改善土壤环境，还有种植控制的围灌技术等，这些技术的运用突破了原来绿化的概念，使建筑绿化的效果大大提升。第三是绿色建筑从视觉上的绿，提升到了真正意义上的绿，通过对绿化的处理，使建筑各方面的性能，尤其是保温、隔热的性能得到了很大的提高。

　　植被幕墙的立体绿化

　　植被幕墙技术，严格上说，是把植被和幕墙组合在一起的技术。沈迪说：“这个技术最大的特点还是在幕墙部分，将墙体与建筑绿墙有机结合在一起形成立体绿化。上海世博德国馆对此作了很好地尝试，真正实现了立体的、垂直的绿化。通过立体的构架，完全利用以模块为单位的变化来实现。就建筑本身而言，立体绿化是很富有表现力的。从制作到安装再到日后的维护都很方便。看其实际的效果，建筑完全变成了一个绿色的屏风，非常好。”

　　除此之外，上海世博德国馆在植物的选择上也是不一样的。朝阳的植物是有规则分布的，室内植物的选择也是具有多样性的，每一种花卉都有不同的表情，整体感觉非常好。从室内看，以花卉为主，使身处建筑内部的人，感觉整个建筑的环境和景观是丰富多彩的。这个技术已经获得了专利，“真的不要小看它，这样的构架有些像盒子，但盒子构造的本身包括挂件，里面都有一个喷灌的口，经过了精确地计算和设计，使得这个技术本身不但成立而且实现了建筑师最终要打造的目标。因为建筑技术的运用，在短时间内，建筑真正达到了建筑师立体绿化的目的。”沈迪如是说。

　　被动房的完美再现

　　刚才谈到了生态方面的绿色建筑，现在说说节能与建筑的关系——被动房的应用。其实最早提出被动房这一概念的是德国人，并将其变成了一个标准，把被动房的内涵进行了具体化，形成了一套系统。在沈迪看来，被动房才是做规划和建筑设计的目的。大多数国外建筑师对被动房的理解是关于建筑技术隔热和保温方面的理解，这点他们的确做得非常周到甚至做到了极致。

　　在主动与被动相结合的建筑中，日本馆与马德里馆都是很好的例子。在马德里馆里面，前面有一棵很大的生态树，将烟囱与太阳能光伏发电板和风力发电结合在一起，起到了很好的示范和展示作用。一个被动与主动相结合的建筑项目，可以运用很多手段来实现。另外将主动、被动相结合做得最全面的还是上海案例馆，它的特点是将国内建筑的生态技术做了一个大的集成。其建筑有一个中庭，起到了交通连接的作用，前面是正立面，背后是公共开放空间的展示，为了分隔空间区位而建成的中庭，利用被空气束缚的烟囱进行通风，起到了改善室内空气环境的作用。同时又做了很多的立体绿化，并将建筑的构架和绿化结合在一起，既有装饰感和室内空间的表现力，又起到了很好的空气过滤和净化作用。

建筑节能必须与现代科技手段紧密结合

　　对于上海世博会上节能技术的运用，沈迪对其进行了归纳。他认为，在自然通风的运用和节能计算上，通过CFD（软件）模拟来达到自然通风的效果，使自然通风本身的效果得到了提升，让自然通风的设计手段又上了一个台阶。这是一种与现代技术紧密结合的手段，利用高性能保温隔热材料和屋面幕墙以及自然空气导入等技术，起到建筑节能的作用。

　　此外，像日本馆从材料本身来讲，使用的也是膜，其程度上又有所提高，应用的是双层膜。法国馆，在节能方面运用的也是最平常、最普通的材料，但如果将这种手段通过高科技进行实时模拟，并与内部的空间相结合，就可以得到很好的效果。同时建筑的表现力和建筑的遮阳效果也能够很好地表现出来，还可以表现出建筑的细腻感。

　　就此，沈迪表示：“目前，大多数建筑师已经逐步认识到CFD节能或自然通风的作用。比如上海世博会上的世博轴长约1000米，是完全开放的空间，同时也是一个非常重要的交通入口。在高峰时段，地面二层排队的人要在大太阳下等候一个多小时，尤其在夏季，在开放的空间安装空调是行不通的。最后我们作了CFD模拟，在开放的空间进行主导和隔断，使得空气有组织地进行流通。根据CFD设计，在绿化布局上，将空调的区域能耗降到了最低，起到了一个很好的节能作用。”

　　现在BIM（建筑信息模型）很热。BIM技术不在于建模本身，关键是建模以后，BIM技术可以作很多性能化地分析，包括日照、CFD的节能分析。“而我们缺乏的，就是这方面的东西。”沈迪说，“BIM技术、CFD电脑模拟技术是我们必须掌握的，但我们关键要掌握解决问题的方法，并且是有针对性地解决问题的方法。”

　　围护结构中绿色材料的应用

　　“我对围护结构材料与构造技术非常感兴趣。在上海世博会上，可以说外国很多场馆都采用了外围护结构，我认为这种结构对上海来说是最好的。因为上海建筑能耗的关键问题集中在夏天。上海世博会很多或绝大多数的场馆都采用了这种复合式围护结构，使建筑外墙的隔热性能大大提高。”沈迪说，“德国馆的设计非常巧妙。其使用的是非常便宜的彩钢板或铝塑管，巧就巧在外立面的处理上，通过钢架的处理摆脱了建筑内部空间对造型的束缚。外立面也加了膜，并在膜上打了孔，使建筑看起来很有透明感，也很有深度，晚上还能透光。”通过德国馆的实践，让人们清楚地认识到，建筑师既要对建筑物本身很了解，同时也要学会巧妙地运用材料。

　　与围护结构相关的建筑材料的运用，在上海世博会上表现得非常突出，无论在外幕墙、外围护结构还是结构自身的表现和设计手法方面，其材料的运用都是多样的。围护结构完全摆脱了以前的混凝土和砖墙定义，从单一材料走向了复合材料，起到了很好的综合作用。沈迪说：“在呈现生态和高科技的同时，我们还表达了很多的理念，也通过对复合材料的使用，表现出了建筑文化的内涵。从材料上说，我们对比较推崇的传统材料进行了创新运用，用到了木头、竹子、藤柳、麦秸杆板、软木等，还有一些新颖的材料，像纸塑板等。”

　　在上海世博会围护结构的体系中，在设计上并不是简单地给建筑本身做了围护，而是综合考虑各个专业的需要，有效利用复合结构的建筑空间，反映了围护结构体系的多重功能。最后再把围护结构的设计与建筑造型的设计有机结合在一起，从而完成了建筑的创作。

　　从传统材料的角度来说，波兰馆就是一个很好的例子。波兰馆的特点是外部空间与内部的玻璃幕墙有机地结合起来，其效果是民族特征和建筑的装饰性被非常强烈地体现出来。还有用藤条做成的西班牙馆，建筑师认为藤条经过高温处理以后，可以实现5年不改变形态的效果，尽管只用了１年，就不得不被拆除。对此，沈迪表示：“我们欢迎这样的尝试，事物都有两面性，应该在上海世博会提供的舞台上，来展现各方面的技术，即便这种技术并不成熟。”

　　最后，沈迪还强调，现在的中国，在量大面广的建设面前，其建筑一定要考虑环保和节能。如果我们还在过分地追求大和标志性的话，那就会引导建筑师走向另一个侧面。