同济城规D楼调研报告.docx

同济大学建筑与城规学院D楼调研报告摘要：本论文通过现场踏勘实测调研和查阅文献资料，对同济大学建筑与城规学院D楼的平面功能布局，立面造型，材料选取，节点设计，结构特点等进行了考察与分析，同时着重关注了D楼的外围护结构的特点与在生态改造上的举措，尤其是对于活动式金属遮阳板技术的研究，最终对建筑的可持续性发展进行了思考与总结。关键词：改造 生态节能技术 构造 金属遮阳板 维护结构正文：l 建筑简介城规D楼总建筑面积为6440，东西向总长80.6m，南北向总长15m。D楼始建于1978年，原为同济大学能源楼，由于建造年代较早了，建筑材料与原有功能布局无法满足教学需求。在2010年，以学院张建龙老师和谢振宇老师为主进行了生态节能改造，并由戚广平老师等进行了内部空间设计（主要设计了一、二层的室内设计）。此教学楼改造设计是老建筑再利用、再思考及再建造的一次实践，设计尊重原有建筑，以环境策略重新组织建筑的内部空间和外部空间，已成为建筑与城市规划学院教学的重要空间，也是学院教学街区中最活跃的要素。 原来能源楼 现在D楼l 与周边环境的关系处理建筑D楼以全新的空间组织与形态与A、B、C楼共同组群形成了整体学院的教学街区，从而优化了城规学院的资源配置。建筑北面新搭建了室外钢平台，以及钢结构楼梯，将建筑与环境(C楼的下沉式广场)取得关系，属于一处很精彩的设计，丰富了建筑城规学院内院广场的立体空间，与C 楼的下沉广场相得益彰,在鸡蛋爆破实验以及建造节等大型活动中成为重要的场所。D楼一层西北角的主入口特意处理成了弧形玻璃墙面，正好与B 楼的弧形入口相呼应。如果入口能拔高到两层高度，且入口大厅处理成两层通高的设计，也许效果会更好。D楼与外国语学院中间的过渡通过一片松林来分割，同时这片绿色松林也成为两个建筑的室外景致。钢平台、钢楼梯 D楼与C楼的关系处理l 建筑功能与平面布局5层由于原为能源楼，而改造后要作为教学用房，两个建筑属性完全不一致，所以原有平面布局无法满足要求，在平面布局上进行了全新的设计。改造后的D楼以环境策略重新排布与组织了建筑的室内室外空间，现已成为学院基础教学、基础实验的重要空间。3层4层一层局部架空，为城规学院教学创新基地、设计基础形态训练基地、艺术教学创新基地，配置了保安室；二层为数字化规划与设计实验室、会议室；2层三层、四层为低年级学生专业教室，每层专业教室10个，专业小教室4个（是每一个Cauper大一大二时期的专教）；1层五层主要用于研究生对外交流及双学位联合培养工作的开展，121人报告厅3个，专业教室2个，小专业教室2个（作为大三大四室内班级以及实验班的教室）。l 结构形式、立面造型与材料D楼在改造之前为5层框架剪力墙结构、预制梁与现浇混凝土柱整体装配式结构。结构抗震鉴定表明，结构基本完好。所以D楼的改造在最大限度地保留原建筑主体结构与维护结构的基础上，重新组织建筑的内部和外部空间，同时通过以结构、空间、表皮进行分置处理设计，尤其是创新的建筑生态表皮设计手法，使建筑焕然一新。建筑的南北立面造型保持一致，都是在原有建筑的粉刷墙上附加图上一些保护涂层，再以银灰色穿孔金属板覆盖成为外立面。而东西立面保留了原有立面墙体，涂上了新型保护层涂料，窗洞开口比例都不变，只是将原有的单层玻璃钢窗换成了双层中空玻璃窗，同时西立面有LED显示屏，造型上简洁利索。立面造型上，表皮的构造材质采用的银色穿孔金属板，并通过特殊的构造系统，将金属板实现可以移动、转动，以便调节遮阳的效果。外侧做表皮化处理，安装折叠式金属活动外墙板，手控开启，所以立面产生了丰富变化。活动金属遮阳系统l 建筑外围护结构处理特点墙体：D楼的外墙系统改造绝对是这个建筑的一大亮点。外墙系统的改造包含两个层次：第一层次是在保留原有建筑立面形式、细部和窗洞的基础上，在墙体外加设一层25mm厚xps挤塑聚苯外墙保温板，并选用断热铝合金窗框。6+12A+6ImwE双层中空玻璃替代了原来的普通钢窗，基本达到外墙保温隔热的要求；第二层次是在外墙上假设一道多功能的可开闭的金属板(外遮阳)，即称为D楼实现生态化节能改造的重要措施，又实现了形式的多样性和时代感。对D楼外墙系统的生态节能处理，院长吴长福教授有个形象的比喻：“保暖内衣+清凉纱衫”。保暖内衣指的是聚苯板的外保温系统；清凉纱衫，就是冲孔的金属活动外墙板。两者协同作用，一起应对季节和气候的变化。通过查阅资料，发现金属板外立面装饰系统是近年来兴起的新型墙体材料，它是以各种金属板为原料，通过冲孔机械将板材局部呈规律性地打出各种孔洞，形成特殊的质感肌理。穿孔金属板具有透光不透视、可以通风等特点，在国内应用最多的是穿孔铝板。通过对特殊构造的处理，将墙面设计为双系统墙面，就能有效的调节建筑物的遮阳系统，提高建筑的热工性能。（穿孔金属板及金属遮阳板在现代建筑的广泛运用）所以D楼的双重立面是对于新技术的很好运用，都说遮阳板是最好的节能之道，能通过带走太阳直接辐射热大大节省能源。然而其中并不是说没有弊端，我将在后面的个人评价中讲述。门窗：D楼的玻璃都是用了6+12A+6ImwE双层中空玻璃替代原来的普通钢窗，并且采取了断桥铝合金门窗框。钢窗存在不密封、易生锈的问题。断桥铝合金门窗通过在门窗框内设置高强度的高分子材料间隔条，铝合金型材阻隔铝的热传导，使得保温性能大大提高。楼地板：建筑的主体结构保留，梁柱形式也基本未变。但是局部位置如框架梁与框架柱之间在节点表面粘贴碳纤维布作为加固措施，加强了节点的连接作用，同时也是一种节能设计。一层局部架空空间，在西北面架空的楼板是结合原有的墙体楼板，一起敷设了xps保温材料在下表面与外立面。在楼板地面铺设了保温材料，同时也应该采用了强度较高的保温砂浆抹灰。一楼是常年开放的，常作为小型展览，包括学生作业展板、陶艺作品展示，模型展示等。由于夏热冬冷地区，底层地面容易发生结露现象。所以底层地面比室外地坪面高出约45厘米，同时选用的面层材料是导热系数较小的材料，也具有较强的吸湿性，而不是质地坚硬的地面砖或石材做面层。D楼的设计在楼地板的热工节能的考虑上相对来说做的很不错。l 个人评价：路易斯.康曾说过：“如果你忠实于材料，并知道它究竟怎么样，你所创造的东西就会是美的，千万别把材料用到次要的用途上，不然它就会让别人来忠实地使用它。”建筑师在D楼的外立面上对于材料的可能性的探索也正体现了这句话。然而，建筑设计就是矛盾不断寻求统一的过程，设计就是一项平衡的事业。当建筑师希望通过南北外立面遮阳系统既达到统一又能充分节能，这中间的矛盾凸显了。从大一已进入这个专业，就一直听老师们说D楼北面的遮阳系统太不节能生态了，是为了统一而统一。北立面的遮阳系统完全不符合节能绿色，而且北立面的遮阳板的存在，使得靠北面的专教在取景上并不那么有利。南立面电梯处也有金属遮阳板，但是是固定板。仔细研究发现，固定板用于楼梯、设备平台、电梯外墙、女儿墙等无需开启处，这样的处理能充分体现该技术的特点吸收太阳能辐射热，降低空调负荷，节能效果在这一出还是很明显的。对于穿孔金属板遮阳系统，我有一个由亲身体会带来的结论：遮阳也应该充分考虑内部空间的性质用途。一项好的节能建筑设计应该是冬暖夏凉，通风良好，光线充足，智能控制。在热工设计要求上来看，上海是夏热冬冷地区，夏热冬冷地区必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。纹理不是真实的金属板而是窗上的影子，让人晕眩第三年继续以D楼为专教，由于专教一直位于南面，位置也一直靠窗。每到阳光明媚之时，我却看着绘图板上的让人晕眩的穿孔金属纹理投影，就会对这个设计产生厌恶之感。虽然在设计文本里，我看到了“金属活动外墙板系统还有助于缓解室内自然采光中的眩光问题”，但是从来实践是检验真理的唯一标准。同时，由于金属板的控制权不在我们学生手上，当它常年全闭合时，又会觉得这个遮阳板其实对于通风有阻碍作用。尤其是炎热的夏天，在三四层没有空调的情况下，专教成为了火炉。“在夏季，该系统全部关闭，太阳辐射热大部分在金属活动外墙板表面被反射或吸收，只有少部分通过板面孔洞到达建筑表面。”如是的说明，尤其是“该系统全部关闭”，让我觉得太片面。如果系统关闭，尽管热辐射少了，但是由于完全密封不通风，这样的设计就成为了一个矛盾点。 所以，本为设计亮点的节能遮阳板在很多方面存在值得商榷之处。遮阳板节能设计是一种新技术的尝试，总体上来说是生态环保节能性较高的设计，但是要说符合可持续发展的设计，我觉得这个设计由于节能生态上的矛盾处理并未平衡到最合理的状态，所以D楼并不是一个完全符合可持续发展的建筑。本次调研作业选了D楼，是因为我在这里将渡过我大学四年或者五年甚至更长的岁月。不像其他专业的同学在高年级组搬到了B楼，作为室内设计班的我们，还是无情被落在了基础教学楼D楼。我想就选择D楼这个将会成为我对于同济大学最难忘的建筑。 这次调研作业，当开始调研时我才发现D楼既熟悉又陌生，而在调研结束后对于熟悉的D楼又多了一份更深的感情。D楼的构造也许真的正如我刚才所说的还是有一些不足的地方，但总体上来说，是个新颖的设计。正是我们不断探索推敲，不断去提高自己的认识，才会在未来的设计道路上站的越来越稳走的越来越远。这种真实的体验是根植于人的骨髓与脑海的，而不仅仅是一个构造作业，明白了一些构造技术这么简单。真实的体验的价值在于此！参考文