工业建筑绿色改造中介空间设计策略研究

工业建筑绿色改造中介空间设计策略研究

杨晓静1田博2韩士全3王磊4

1.身份证号码：13042819850416xxxx；2.身份证号码：13040419870123xxxx；

3.身份证号码：13053419861208xxxx；4.身份证号码：13048119860926xxxx

摘要：随着城市化建设的加快，工业建筑原有的内部空间尺度较大、封闭性较强等因素致使室内环境较差，同时不具备被动式调节气候因素的条件，单一依靠制冷、制热和通风等设备调节室内环境气候消耗巨大的能源。针对该问题，结合工业建筑原有空间特点与构件空间形式，构建多种形式的中介空间，促进建筑内外环境物理因素交互，实现被动式节能改造。基于工业建筑原有空间，采取被动式设计思路构建中介空间，引入自然因素调节室内气候，有效地降低了工业建筑在使用周期中的能源消耗量，同时促进了其内部空间形式更新与部分原有构件空间的保留，对工业建筑改造具有重要意义。

关键词：工业建筑；绿色改造；中介空间设计；策略

引言

建筑作为人工创造的环境，无论是在农村和都市，都应该和自然环境和谐相处。在过去的近百年里，随着工业化的迅速发展，人口的剧烈增长，人类活动对环境的破坏和资源的消耗已经到了不得不引起全人类重视的程度。其中各类建筑带来的负面效应不容忽视。据统计，人类获取自然界物质原料中的50%以上是用来建造各类建筑的。全球能源消耗量的50%来自于这些建筑。在所有的环境污染中，与建筑相关的占到了35%左右。建筑垃圾占到垃圾总量的40%。

1工业建筑中介空间改造意义

建筑是通过围合产生边界，形成内外分离的空间，满足人们的日常使用要求的场所。围合边界的产生使外界自然环境与内部环境隔离开来，也就无法实现自然性的环境物理因素的交换。工业建筑因其空间较大，减少室内环境舒适度调节对主动耗能设备的依赖性，在改造设计之初考虑到改造后的建筑大体量空间采光、通风等需求。合理的空间改造设计能够促进形成良好的室内气候，对室内气候物理因素进行被动式补偿调整，将会有效降低主动设备的使用量，减少能源消耗。中介空间是处于内外边界之间的场所，其本质为一种过渡空间，室内与自然、开放与私密，以及不同作用等属性空间之间的联系，其存在于内部和外部空间之间，以不同的设计形式与位置，实现内部环境物理因素的调节。中介空间作为内与外空间、环境的交互空间，能有效地将外部气候环境中的风、光和热等环境因素引入室内环境中；同时作为内外缓冲空间，能够缓解外界不利环境气候对室内气候的影响，如强风和冷热空气等。因此，在节能设计过程中，一方面构建多种形式的中介性空间对内部空间气候因素进行被动式补偿，营造良好的室内环境；另一方面中介空间具有内外空间的属性，其不同位置与形式影响到内部功能空间的组织与形式，提供了工业建筑空间层面改造新的视角。

2工业建筑绿色改造中介空间设计策略

2.1外墙改造

①外墙保温改造，外墙保温主要有三种形式：外墙内保温、外墙外保温和夹芯保温，夹芯保温用于建筑外墙改造具有局限性。外墙外保温与内保温相比有明显的优势，使用规格、尺寸和性能同样的保温材料，外墙外保温比外墙内保温效果好，并且施工灵活，便于建筑节能改造，因而其应用范围较广，是目前建筑节能改造中普遍采用的保温节能技术。但现阶段的保温材料回收利用、降解的难度较大，容易造成环境污染，所以我们应重视保温材料的选择，尽可能地选择使用绿色环保、可以回收利用材料，复合保温板是建筑外墙保温材料发展的新趋势，实现了保温层和饰面层工厂批量化生产，该复合保温板具有施工快、一次定位、不易松动的优点。②新型墙体技术，太阳能墙体作为新型墙体技术除具备普通外墙的功能外，还能吸收、储存太阳能为建筑本身提供服务，比较先进的新型墙体技术主要有双层皮幕墙技术和安装玻璃的墙面这两种；太阳墙技术和相变蓄热墙体技术这两种当今世界上新型太阳能墙体技术，目前还没有得到广泛应用。

2.2中庭空间改造

中庭的设计合理可以使与之相连的房间减少50%左右的热量损失，中庭空间可以充分利用太阳能，并将其在建筑物内充分扩散。中庭的构造和形状决定了其空间特点：具有烟囱效应和温室效应。改造设计可加以充分利用，使中庭成为改善建筑内部环境的“天然空调”。冬季可利用温室效应来提高室温，利用顶棚玻璃吸收太阳的短波热辐射，使室内气温升高，晚上长波热辐被封闭在建筑空间内，从而保持热量，夏季利用烟囱效应，引导中庭室内自然通风，加强对流，降低室内温度，改造设计时在中庭顶部安装可调节的遮阳设施及可开启天窗，夏季打开天窗，利用热压可组织自然通风，从而使中庭内部获得低于室外气温的小气候。若设计合理，中庭不需空气调节系统就能获得较好的室内热环境。

2.3边界拓展

工业建筑以生产制造功能为主，建筑内部空间开放且跨度较大，并且单个整体围护结构因其结构要求较为封闭且单一，缺失与外界环境交互的界面空间，形成与外界环境的硬性边界，缺失与外界气候环境交互的空间。因此横向上在建筑的原有围合边界构建中介性空间，打破边界的封闭性，如利用原有出入口构建丰富驻停空间，围合结构改造构建边庭和廊道以及构建腔体等双层围合结构等。竖向空间上即充分发挥工业建筑原有空间尺度较大的特点，构建内外错台，内空间底部架空与外界通透交互空间，建筑顶面局部加建等措施拓展建筑原有封闭性边界。目的是采取合理的空间构建方式，将外界气候环境引入室内环境，并满足功能使用的要求，实现绿色节能与功能改造同步设计。边界拓展构建绿色节能中介空间的方式，是基于原有建筑内外空间边界的考虑，增加附加空间或围护结构改造，通常建筑形体产生明显改变，有利于凸显建筑单体特色。

2.4做好室内通风、室内照明、资源节约和再生资源利用

旧建筑改造设计时，自然通风是最为绿色环保的方式，并且自然通风还具有运营成本低，建设成本低等优点，利用建筑自身格局减少对机械通风的依赖，从而降低能耗。但是对于一些老旧建筑，流动阻力较大以及通风条件不足的情况下，采用机械通风加以辅助，能快速改善污浊的空气，在设计时二者结合，做到科学合理地提供舒适的室内环境。对于室内照明系统的改造，应尽可能地利用自然光源，自然光更为舒适柔和。旧建筑改造设计时可通过调整采光口或增设天窗的办法来增加对自然光的利用，或者通过新型材料提高对自然光的捕捉和利用，如反射板或采集装置等的运用，大大增加了自然光的使用效果。室内照明灯具要选用高效的节能灯具，如节能灯、电磁感应灯、LED灯等。对于照明系统的控制，以实现全自动调光和延长光源寿命、运行中节能为原则，成为节省能源的有效改造设计策略。旧建筑改造时，要考虑到原材料的再利用，不仅减少建筑材料加工造成的环境污染，也更好地节约资源。旧建筑改造采用中水技术、雨水收集装置等，实现水资源的再利用，同时使用节水器具减少用水量。旧建筑改造设计时对可再生能源的利用策略必不可少，太阳能、地热能、风能都属于高效的清洁能源，具有取之不竭和可持续利用的优点，有着极高的经济效益和环境效益。

结语

当下我国工业建筑改造多注重于空间与形式，因此，结合工业建筑原有大体量空间和设备管道丰富的特点，在单体空间和群体空间组织中进行充分考虑通风、采光的考虑，构建满足采光和通风等条件不同形式的绿色节能中介空间，增加内外环境气候因素的联系性。绿色节能中介空间的构建，在增加内部与群体改造空间丰富性同时，大大降低工业建筑使用过程中内部空间舒适度调节对耗能设备依赖性，有利于工业建筑的可持续利用。

参考文献：

［1］王建国．现代城市设计理论和方法［M］．南京：东南大学出版社，1991：52－57．

［2］戴志中．城市中介空间［M］．南京：东南大学出版社，2003：14－31．

［3］钟雪飞，石孟良．中介空间的生态智慧［J］．中外建筑，2008，（4）：70－72．