同濟城規(guī)D樓調研報告.docxVIP

同濟大學建筑與城規(guī)學院D樓調研報告摘要：本論文通過現場踏勘實測調研和查閱文獻資料，對同濟大學建筑與城規(guī)學院D樓的平面功能布局，立面造型，材料選取，節(jié)點設計，結構特點等進行了考察與分析，同時著重關注了D樓的外圍護結構的特點與在生態(tài)改造上的舉措，尤其是對于活動式金屬遮陽板技術的研究，最終對建筑的可持續(xù)性發(fā)展進行了思考與總結。關鍵詞：改造 生態(tài)節(jié)能技術 構造 金屬遮陽板 維護結構正文：l 建筑簡介城規(guī)D樓總建筑面積為6440，東西向總長80.6m，南北向總長15m。D樓始建于1978年，原為同濟大學能源樓，由于建造年代較早了，建筑材料與原有功能布局無法滿足教學需求。在2010年，以學院張建龍老師和謝振宇老師為主進行了生態(tài)節(jié)能改造，并由戚廣平老師等進行了內部空間設計（主要設計了一、二層的室內設計）。此教學樓改造設計是老建筑再利用、再思考及再建造的一次實踐，設計尊重原有建筑，以環(huán)境策略重新組織建筑的內部空間和外部空間，已成為建筑與城市規(guī)劃學院教學的重要空間，也是學院教學街區(qū)中最活躍的要素。 原來能源樓 現在D樓l 與周邊環(huán)境的關系處理建筑D樓以全新的空間組織與形態(tài)與A、B、C樓共同組群形成了整體學院的教學街區(qū)，從而優(yōu)化了城規(guī)學院的資源配置。建筑北面新搭建了室外鋼平臺，以及鋼結構樓梯，將建筑與環(huán)境(C樓的下沉式廣場)取得關系，屬于一處很精彩的設計，豐富了建筑城規(guī)學院內院廣場的立體空間，與C 樓的下沉廣場相得益彰,在雞蛋爆破實驗以及建造節(jié)等大型活動中成為重要的場所。D樓一層西北角的主入口特意處理成了弧形玻璃墻面，正好與B 樓的弧形入口相呼應。如果入口能拔高到兩層高度，且入口大廳處理成兩層通高的設計，也許效果會更好。D樓與外國語學院中間的過渡通過一片松林來分割，同時這片綠色松林也成為兩個建筑的室外景致。鋼平臺、鋼樓梯 D樓與C樓的關系處理l 建筑功能與平面布局5層由于原為能源樓，而改造后要作為教學用房，兩個建筑屬性完全不一致，所以原有平面布局無法滿足要求，在平面布局上進行了全新的設計。改造后的D樓以環(huán)境策略重新排布與組織了建筑的室內室外空間，現已成為學院基礎教學、基礎實驗的重要空間。3層4層一層局部架空，為城規(guī)學院教學創(chuàng)新基地、設計基礎形態(tài)訓練基地、藝術教學創(chuàng)新基地，配置了保安室；二層為數字化規(guī)劃與設計實驗室、會議室；2層三層、四層為低年級學生專業(yè)教室，每層專業(yè)教室10個，專業(yè)小教室4個（是每一個Cauper大一大二時期的專教）；1層五層主要用于研究生對外交流及雙學位聯合培養(yǎng)工作的開展，121人報告廳3個，專業(yè)教室2個，小專業(yè)教室2個（作為大三大四室內班級以及實驗班的教室）。l 結構形式、立面造型與材料D樓在改造之前為5層框架剪力墻結構、預制梁與現澆混凝土柱整體裝配式結構。結構抗震鑒定表明，結構基本完好。所以D樓的改造在最大限度地保留原建筑主體結構與維護結構的基礎上，重新組織建筑的內部和外部空間，同時通過以結構、空間、表皮進行分置處理設計，尤其是創(chuàng)新的建筑生態(tài)表皮設計手法，使建筑煥然一新。建筑的南北立面造型保持一致，都是在原有建筑的粉刷墻上附加圖上一些保護涂層，再以銀灰色穿孔金屬板覆蓋成為外立面。而東西立面保留了原有立面墻體，涂上了新型保護層涂料，窗洞開口比例都不變，只是將原有的單層玻璃鋼窗換成了雙層中空玻璃窗，同時西立面有LED顯示屏，造型上簡潔利索。立面造型上，表皮的構造材質采用的銀色穿孔金屬板，并通過特殊的構造系統，將金屬板實現可以移動、轉動，以便調節(jié)遮陽的效果。外側做表皮化處理，安裝折疊式金屬活動外墻板，手控開啟，所以立面產生了豐富變化。活動金屬遮陽系統l 建筑外圍護結構處理特點墻體：D樓的外墻系統改造絕對是這個建筑的一大亮點。外墻系統的改造包含兩個層次：第一層次是在保留原有建筑立面形式、細部和窗洞的基礎上，在墻體外加設一層25mm厚xps擠塑聚苯外墻保溫板，并選用斷熱鋁合金窗框。6+12A+6ImwE雙層中空玻璃替代了原來的普通鋼窗，基本達到外墻保溫隔熱的要求；第二層次是在外墻上假設一道多功能的可開閉的金屬板(外遮陽)，即稱為D樓實現生態(tài)化節(jié)能改造的重要措施，又實現了形式的多樣性和時代感。對D樓外墻系統的生態(tài)節(jié)能處理，院長吳長福教授有個形象的比喻：“保暖內衣+清涼紗衫”。保暖內衣指的是聚苯板的外保溫系統；清涼紗衫，就是沖孔的金屬活動外墻板。兩者協同作用，一起應對季節(jié)和氣候的變化。通過查閱資料，發(fā)現金屬板外立面裝飾系統是近年來興起的新型墻體材料，它是以各種金屬板為原料，通過沖孔機械將板材局部呈規(guī)律性地打出各種孔洞，形成特殊的質感肌理。穿孔金屬板具有透光不透視、可以通風等特點，在國內應用最多的是穿孔鋁板。通過對特殊構造的處理，將墻面設計為雙系統墻面，就能有效的調節(jié)建筑物的遮陽系統，提高建筑的熱工性能。（穿孔金屬板及金屬遮陽板在現代建筑的廣泛運用）所以D樓的雙重立面是對于新技術的很好運用，都說遮陽板是最好的節(jié)能之道，能通過帶走太陽直接輻射熱大大節(jié)省能源。然而其中并不是說沒有弊端，我將在后面的個人評價中講述。門窗：D樓的玻璃都是用了6+12A+6ImwE雙層中空玻璃替代原來的普通鋼窗，并且采取了斷橋鋁合金門窗框。鋼窗存在不密封、易生銹的問題。斷橋鋁合金門窗通過在門窗框內設置高強度的高分子材料間隔條，鋁合金型材阻隔鋁的熱傳導，使得保溫性能大大提高。樓地板：建筑的主體結構保留，梁柱形式也基本未變。但是局部位置如框架梁與框架柱之間在節(jié)點表面粘貼碳纖維布作為加固措施，加強了節(jié)點的連接作用，同時也是一種節(jié)能設計。一層局部架空空間，在西北面架空的樓板是結合原有的墻體樓板，一起敷設了xps保溫材料在下表面與外立面。在樓板地面鋪設了保溫材料，同時也應該采用了強度較高的保溫砂漿抹灰。一樓是常年開放的，常作為小型展覽，包括學生作業(yè)展板、陶藝作品展示，模型展示等。由于夏熱冬冷地區(qū)，底層地面容易發(fā)生結露現象。所以底層地面比室外地坪面高出約45厘米，同時選用的面層材料是導熱系數較小的材料，也具有較強的吸濕性，而不是質地堅硬的地面磚或石材做面層。D樓的設計在樓地板的熱工節(jié)能的考慮上相對來說做的很不錯。l 個人評價：路易斯.康曾說過：“如果你忠實于材料，并知道它究竟怎么樣，你所創(chuàng)造的東西就會是美的，千萬別把材料用到次要的用途上，不然它就會讓別人來忠實地使用它?！苯ㄖ熢贒樓的外立面上對于材料的可能性的探索也正體現了這句話。然而，建筑設計就是矛盾不斷尋求統一的過程，設計就是一項平衡的事業(yè)。當建筑師希望通過南北外立面遮陽系統既達到統一又能充分節(jié)能，這中間的矛盾凸顯了。從大一已進入這個專業(yè)，就一直聽老師們說D樓北面的遮陽系統太不節(jié)能生態(tài)了，是為了統一而統一。北立面的遮陽系統完全不符合節(jié)能綠色，而且北立面的遮陽板的存在，使得靠北面的專教在取景上并不那么有利。南立面電梯處也有金屬遮陽板，但是是固定板。仔細研究發(fā)現，固定板用于樓梯、設備平臺、電梯外墻、女兒墻等無需開啟處，這樣的處理能充分體現該技術的特點吸收太陽能輻射熱，降低空調負荷，節(jié)能效果在這一出還是很明顯的。對于穿孔金屬板遮陽系統，我有一個由親身體會帶來的結論：遮陽也應該充分考慮內部空間的性質用途。一項好的節(jié)能建筑設計應該是冬暖夏涼，通風良好，光線充足，智能控制。在熱工設計要求上來看，上海是夏熱冬冷地區(qū)，夏熱冬冷地區(qū)必須滿足夏季防熱要求，適當兼顧冬季保溫。紋理不是真實的金屬板而是窗上的影子，讓人暈眩第三年繼續(xù)以D樓為專教，由于專教一直位于南面，位置也一直靠窗。每到陽光明媚之時，我卻看著繪圖板上的讓人暈眩的穿孔金屬紋理投影，就會對這個設計產生厭惡之感。雖然在設計文本里，我看到了“金屬活動外墻板系統還有助于緩解室內自然采光中的眩光問題”，但是從來實踐是檢驗真理的唯一標準。同時，由于金屬板的控制權不在我們學生手上，當它常年全閉合時，又會覺得這個遮陽板其實對于通風有阻礙作用。尤其是炎熱的夏天，在三四層沒有空調的情況下，專教成為了火爐。“在夏季，該系統全部關閉，太陽輻射熱大部分在金屬活動外墻板表面被反射或吸收，只有少部分通過板面孔洞到達建筑表面。”如是的說明，尤其是“該系統全部關閉”，讓我覺得太片面。如果系統關閉，盡管熱輻射少了，但是由于完全密封不通風，這樣的設計就成為了一個矛盾點。 所以，本為設計亮點的節(jié)能遮陽板在很多方面存在值得商榷之處。遮陽板節(jié)能設計是一種新技術的嘗試，總體上來說是生態(tài)環(huán)保節(jié)能性較高的設計，但是要說符合可持續(xù)發(fā)展的設計，我覺得這個設計由于節(jié)能生態(tài)上的矛盾處理并未平衡到最合理的狀態(tài)，所以D樓并不是一個完全符合可持續(xù)發(fā)展的建筑。本次調研作業(yè)選了D樓，是因為我在這里將渡過我大學四年或者五年甚至更長的歲月。不像其他專業(yè)的同學在高年級組搬到了B樓，作為室內設計班的我們，還是無情被落在了基礎教學樓D樓。我想就選擇D樓這個將會成為我對于同濟大學最難忘的建筑。 這次調研作業(yè)，當開始調研時我才發(fā)現D樓既熟悉又陌生，而在調研結束后對于熟悉的D樓又多了一份更深的感情。D樓的構造也許真的正如我剛才所說的還是有一些不足的地方，但總體上來說，是個新穎的設計。正是我們不斷探索推敲，不斷去提高自己的認識，才會在未來的設計道路上站的越來越穩(wěn)走的越來越遠。這種真實的體驗是根植于人的骨髓與腦海的，而不僅僅是一個構造作業(yè)，明白了一些構造技術這么簡單。真實的體驗的價值在于此！參考文