山东省农科院生态农业展览馆方案设计

毕 业 设 计题 目 山东省农科院 生态农业展览馆方案设计 学 院 土木建筑学院 专 业 建筑学 班 级 学 生 学 号 指导教师 二一一 年 六 月 三 日济南大学毕业设计- I -摘 要随着能源危机日益严重，人们逐渐认识到，用生态环境恶化换来的经济发展是不可取的。在二十世纪中期，在欧美等国家率先出现了绿色建筑的新思想。随着节能建筑体系的发展，发达国家在开展建筑产业活动的同时逐渐选择了可持续发展道路。在全球面临资源短缺和环境污染的双重压力下，生态节能建筑的设计与推广是当今建筑发展的主题。如何使建筑能够减少能耗，并使建筑能够给人提供一个绿色的空间，也成为摆在国内建筑师以及建筑行业面前的一个难题。随着世界人们的不断认知水平的提高，低碳经济逐渐形成了人们的共识，减少并限制大量排放有害物质，减少对大气和生态自然环境的破坏，这样建筑节能就被人们普遍认知了。现在人们利用先进的建筑技术来减少建筑的能耗，提高能源的利用效率。国内外在关注当地文化和地区环境的同时，逐渐踏上了各自的生态建筑之路。关键词：节能；生态展览馆；生态建筑；低碳经济 济南大学毕业设计- II -ABSTRACTWith the increasingly serious energy crisis, people gradually realized with worsening ecological environment, for economic development is not advisable. In the twentieth century, many countries in Europe and America, appeared green building new ideas in the middle of the first .Along with the development of energy-saving building system, developed countries in gradually chose the road of sustainable development while carrying out construction industrial activity. Under facing double pressures of the global resources and environmental pollution, design of ecologic energy saving building and promotion is the theme of the modern architecture development. How to make the building to reduce energy consumption, and make buildings provide a green space, also became a difficult problem in domestic construction industry and architects. As the world people's constantly improve cognitive level, low carbon economy gradually formed the consensus of people, reduce and limit the discharge of harmful substances, reduce atmospheric and natural environmental damage, so building energy efficiency was widespread cognition. Now people use advanced construction technology to reduce the energy consumption, building energy efficiency. While domestic and foreign are concerning on the local culture and regional environment, gradually having on the respective ecological building road. Key words：energy-saving ； ecological exhibition hall；Ecological Architecture；Low-carbon economy 济南大学毕业设计- III -目 录摘要.IABSTRACT.II1 前言 .11.1 生态建筑的概念及意义.11.2 生态建筑的发展背景.11.3 大学毕业设计的意义.22 生态建筑实例及解析.32.1 国内外生态建筑发展.32.2 国内外生态建筑实例.42.2.1 马来西亚米那亚大厦 .42.2.2 山东交通学院图书馆 .52.2.3 深圳建科院办公楼. 82.2.4 其它几例绿色建筑.92.4 世博会建筑与绿色设计.112.5 生态建筑的认识与评价.142.5.1 生态建筑发展误区.142.5.2 绿色建筑评价标准.153 展览馆建筑设计.194 生态建筑设计.234.1 选题背景及意义.234.2 项目内容及要求.234.2.1 设计题目.234.2.2 设计内容.234.2.3 设计要求.244.3 设计项目的现状分析.244.3.1 场地概况.244.3.2 环境分析.254.4 设计思路 .254.4.1 方案构思.254.4.2 功能分区构思. 26济南大学毕业设计- IV -4.4.3 总体布局构思.264.4.4 建筑造型构思.274.4.5 交通组织设计.274.4.6 建筑采光设计.274.4.7 方案展览空间设计.284.4.8 防火规范和防火设计.285 生态节能技术.305.1 常用生态建筑做法.305.1.1 太阳能利用.305.1.2 地热技术.305.1.3 种植屋面.315.1.4 水循环利用.315.2 设计中生态做法的应用.325.2.1 通风系统.325.2.2 墙体植被.325.2.3 遮阳系统.335.2.4 湖水及雨水利用.335.2.5 其它生态做法.336 方案展示.346.1 平面图 .346.2 立面图 .346.3 剖面图 .356.4 透视图 .36结论.37参考文献.38致谢.39济南大学毕业设计- 1 -1 前言1.1 生态建筑的相关概念及意义生态建筑，首先应该满足人们对建筑使用的基本要求，在设计中要求建筑适应当地的气候环境，合理安排各种不同使用功能的空间。在生态设计方面综合研究自然界的生态效果，让建筑和自然界产生对话；运用生态设计的基本方法作为指导，最终运用现代社会中先进的建筑技术手段实施到具体的建筑工程中，并让建筑统一到环境当中 1。在建筑的全生命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材） 、保护环境和减少污染，为人们提供健康、使用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑 2。 现在工业经济发展是国家经济发展的主体内容，但是大多说的工业体系都会对自然环境造成不可估量的破坏。农业作为国家基础的经济形态，也占据着很重要的地位。面对国内越来越大的人口压力，发展生态农业也成为了国家农业发展的新方向。当然，在农业发展进程中应该运用新的科学技术，结合生态学的基本原理来提升具体农业发展的操作性。这样依靠传统农业为经验基础，采用先进的科学技术手段和管理方法发展的农业系统，被称作生态农业。人们往往关注新事物的短期发展潜力，而不是长期的经济增长。假如短期效益成果不明显，纵使具有更好的长期效益，也很难被人们所应用，这就会成为推广生态建筑发展的一道障碍。因为，在经济效益方面，生态建筑需要投入更多前期费用但利益回收速度又相对缓慢。但从长期考虑来看，经济收益相当可观，并且可以为其它使用者和社会提供更多的实惠。在可持续发展原则基础上采用节能新技术、促进节约资源措施的开发，综合考虑绿色建材在建筑中的应用，加强生态建筑工程的可行性，从而推动生态建筑的可持续发展 7。在建筑领域，呼吁全体市民树立与环境和谐共生的建筑设计观，提倡不同生态科技的运用，发展自然生态建筑。这不仅有利于改善世界环境，而且有助于提高每个人的生活质量。尤其是对于发展中国家和地区来说，加大生态建筑的进程推广，推进建筑业的生态化，积极运用相关生态建筑新技术，无论从能源、环境的角度或建筑设计本身的角度都会有更深远的现实意义。1.2 生态建筑的发展背景随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更加舒适的建筑生活环境。要享受到冬暖夏凉的生活环境，就必然采用不同的现代技术，这也伴随着能源消耗利用。而世界范围内的建筑业，在当前能源十分紧张的状况下，节约建济南大学毕业设计- 2 -筑能耗就显得尤为重要了。现代社会竞争的主要内容之一便是资源能源的争夺，作为一切事物发展基础的能源资源，越来越成为影响经济发展的瓶颈。建筑行业的发展消耗了全部能耗的相当大的部分，据有关资料统计中可知我国的建筑业能耗基本上占到了全部能源消耗总量的三分之一左右。在恶劣环境的催促下，人们一方面在发展新的节能技术，另一方面在努力寻找新的替代能源。就现在世界城市发展状况来看，我们还是处在努力发展新的节能技术方面 3。随着世界人们的不断认知水平的提高，低碳经济逐渐成为了人们的共识，在实践这一过程发展中减少并限制向外界排放大量有害物质，减少对大气和生态自然环境的破坏，逐渐的人们开始普遍认识了生态节能建筑的优点。通过现代先进的建筑技术来减少建筑的能耗，提高能源的利用效率，合理促进保护环境和谐。很多国家在践行环境保护的过程中，逐渐踏上了各自的生态建筑之路。1.3 大学毕业设计的意义大学生毕业设计是为了实现高等院校培养高级应用型、技术型人才培养目标和城镇规划专业培养目标所必须的实践性教学环节。通过毕业设计环节，强化大学生对基础知识和基本专业技能的理解和运用,能够培养学生收集资料和研究调查的能力,加强一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。同时通过各专业之间相互了解,培养学生综合运用所学知识和协调能力,使学生能熟练掌握建筑设计和规划的编制过程：掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用；把握建筑设计方向、建筑设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的制作的全过程。另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备,具有十分重要意义。济南大学毕业设计- 3 -2 生态建筑实例及解析2.1 国内外生态建筑发展随着能源危机日益严重，人们逐渐认识到，用生态环境恶化换来的经济发展是不可取的。在二十世纪中期，在欧美等国家率先出现了绿色建筑的新思想。随着绿色建筑体系的发展，发达国家在开展建筑产业活动的同时逐渐选择了可持续发展道路。在 “联合国环境与发展大会”上，人们了解并接受了“可持续发展”的思想，最终引领了世界经济发展的新方向。绿色建筑评价体系(图 2.1)在世界范围逐渐建立起来，我们与发达国家比较，目前还需要加入对生态技术研发的投入，我国建筑能耗普遍高于发达国家，造成了资源的严重浪费。图 2.1 世界范围内的绿色建筑评价体系随着国内外绿色建筑的不断发展，人们开始越来越关注绿色产业对现代社会的影响，国家对生态建设的投入也逐步增加。2008 年的北京奥运会更是打出了“绿色奥运，人文奥运”的大旗，利用先进的节能环保技术创办了世界上最大规模的夏季奥运会，各种节能新技术均得到了很好的效果。典型例子就是国家体育场的建设，它是绿色建筑技术运用在超大规模建筑上的一个鲜明的实例。2010 年的上海世博会以城市为主题向世界展示了现在的绿色技术，更是产生了二百多例生态、绿色建筑，这次重大的展览会为国内乃至世界建筑以后的发展指明了发展的方向，在这之前政府组织也进行了很多的生态建筑示范工程，典型的是上海市生态建筑示范楼等。目前中国的经济快速发展，给世界经济格局带来了相当大的改变，但是发展的同时过程中也消耗了大量的环境资源和能源，带来了环境的严重破坏。因此，我国的建筑发展应该走上绿色生态建筑之路，摒弃传统的高能耗、高污染的经济模式，走可持续发展的道路 11。济南大学毕业设计- 4 -2.2 国外生态建筑实例2.2.1 马来西亚米那亚大厦（1）项目简介：（图 2.2） 建筑师：杨经文 建成日期：1992 年 8 月 地点：马来西亚 建造费用: 590 万英镑 主要特征：30 层（163 米）高圆柱体塔楼 气候区：亚热带图 2.2 米那亚大厦（2）主要生态设计特征： 建筑从三层高的群房屋顶绿化绿开始布置空中花园，沿建筑表面螺旋上升。 平面中每三层凹进一次，设置空中花园，直至建筑屋顶。 （图 2.3） 为引入凉空气设置建筑中庭，丰富了建筑的过度空间。 整体绿化种植不仅为建筑提供有效的遮挡还为建筑提供了舒适的富氧环境。 可自动调节的曲面玻璃墙体能够控制建筑辐射得热量。通过细部构造处理使墙体也能自然通风换气，从而打破了完全被封闭室内空间。 每层办公用房均设有外部阳台和通高的推拉玻璃门以便控制自然通风。 所有楼电梯和卫生间均采用自然采光和通风。 由钢和铝的支架结构覆盖屋顶露台，同时为屋顶游泳池及顶层体育馆济南大学毕业设计- 5 -的屋顶提供自然采光和有效遮阳，也为以后安装太阳能电池板提供支撑平台。 通过交流中庭空间的设计让被围和的核心筒，具有了自然采光的可能，增加了建筑整体的通透性。 对于减少设备和空调系统的能耗，采用了全新的自动控制监测系统 5。图 2.3 螺旋上升结构2.2.2 山东交通学院图书馆山东交通学院图书馆位于济南市槐荫区，是一座绿色环保节能建筑示范工程。不仅为学校提供了一个具有丰富空间内容的高效图书馆，还未我们学习生态建筑提供了一个很好的教学实例。其主要建筑节能措施建筑设计分析如下：（1）有效的遮阳设计（图 2.4）在图书馆的南侧设置了通高玻璃卷棚，可以兼做建筑水幕。夏季可调控的遮阳板及卷棚，可以遮挡阳光直接照射建筑主体；冬季将卷棚合拢，可接受大量的阳光，为建筑提供间接热源。图 2.4 建筑遮阳示意图济南大学毕业设计- 6 -（2）自然通风设计（图 2.5）建筑在设计中加入了绿色中庭，其主要作用是让建筑自然通风，就像烟囱一样具有拔风效应。其一，结合季节的不同，建筑内外热压也不同，形成局部对流达到自然通风的目的；其二，人工改变两侧门窗的开启，室内空气与中庭空气进行交换。图 2.5 不同季节的通风策略（3）高性能围护结构应用（图 2.6）作为节能项目的重要组成部分，采用何种围护结构对绿色建筑的成败取到至关重要的作用。由于现在很多采用混凝土材料，人们开始采用素混凝土的装饰表面。不近在热工性能上有良好的效果，还节省了复杂装修带来的成本。 ；图 2.6 建筑围护结构（4）天然采光设计（图 2.7、图 2.8）对于阅览空间最大限度的采用自然光线，将读书处设置在靠近窗户的地方，避免大面积的集中式的阅览空间出现，取而代之的是沿墙四周的线状加环形的空间。济南大学毕业设计- 7 -图 2.7 建筑采光方案图 2.8 建筑采光方案（5）绿化与屋顶花园设计（图 2.9、图 2.10）屋顶绿化作为解决建筑的降温有很大的作用，在实际应用中也是比较普遍的例子，合理布置绿化也就成了该建筑的重点。在中庭中有专门的景观设计，在屋顶设置了屋顶花园，取得了一举多得的效果。图 2.9 屋顶绿化图 2.10 庭院绿化济南大学毕业设计- 8 -（6）空调系统设计 地下埋管预冷/预热新风。 景观水池降温替代冷却塔。 外部采用立式风机盘管送新风系统，内部利用全空气送风方法。 冷源为螺杆式冷水机组。 热源为校园集中供热系统。2.2.3 深圳建筑科学研究院楼（1）项目简介: （图 2.11） 建设单位：深圳市建筑科学研究院 设计单位：深圳市建筑科学研究院 建筑师：叶青、张炜、袁小宜、沈驰 建设地点：深圳市福田区 设计时间：2006 年 建成时间：2009 年 3 月 用地面积：3000 建筑面积：1.82 万图 2.11 深圳建筑科学研究院楼（2）节能措施：项目建筑设计总能耗为国家批准或备案的节能标准规定值的 75.3%。主要节能措施为：节能围护结构、自然通风、绿色照明系统、热回收利用、空调系统、可再生能源利用。 节能外围护结构济南大学毕业设计- 9 -屋面采用独特的隔热结构层，并结绿化做了屋顶花园。不同层高的建筑墙体采用了不同的建筑材料，并且设计了不同的保温结构层。立面处理上采用建筑遮阳板的同时为光电板流出足够的接受太阳光的空间。 由于建筑靠近水景水池，水循环系统中冷却水就利用水池内的水，结合水环空调、冷却塔、风机盘管为建筑提供舒适的环境。 绿色照明会议区域和地下车库均采用 LED 光源照明，楼梯间采用自熄式吸顶灯；大厅、走道主要以节能筒灯为主；办公区域均采用可智能照明控制格栅型荧光灯盘。 热回收利用通过新风与排风的热交换，回收部分冷量，降低空调使用率。 建筑内设置了全楼资源能耗管理系统。 可再生能源利用热水系统采用集中与半集中结合的方式。大楼屋顶花架安装光伏电池板，立面采用光伏幕墙系统。另外将光伏板和遮阳板结合最大限度利用太阳能的同时起到遮阳的作用。2.2.4 其它几例生态建筑（1）英国的瑞士再保险总部大楼（图 2.12、图 2.13）图 2.12 瑞士再保险总部大楼大楼结构如同世界上众多的高层建筑一样，采用了中间核心筒的结构形式，但不同的是建筑核心筒部分也能够自然采光。建筑中引入的天井增加了采光的功能，也为内部提供了一个光影变化的效果。为了减少过多热源的进入，大厦主体采用双层低透光率玻璃表面。晶莹剔透的玻璃幕墙加上旋转的网架结构，让建筑具有向上升腾的动感。由于整体结构呈现螺旋状，所以新鲜空气从建筑底部北送入室内是可济南大学毕业设计- 10 -以通过每层旋转的楼层空间，通遍整座大楼 16。此建筑和同类建筑相比，能够节约一半以上的资源。方案中除了使用很多的节能技术外，还尽可能地采用自然条件的通风与采光。建筑还独立设计了由计算机自动控制的百叶窗；楼外安装有天气传感系统，可以监测气温，风速和光照强度。在必要地时候，自动开启窗户，引入新鲜空气。自动调节建筑本身的小气候环境。而与 CCTV 总部大楼这样的建筑比较来说，它不是一个处于同一空间平面的大楼，是通过一个“空间拐角”连接而成的，在结构和造型上需要该建筑采用不同形式的外表皮设计系统 15。图 2.13 入口细部（2）丹麦绿色灯塔绿色灯塔（图 2.14、图 2.15）是丹麦第一座二氧化碳中和公共建筑，表面不仅仅是利用各种昂贵的可持续性建筑材料，还参考当地的建筑形式。通过各种实验表明，在建筑设计阶段有可能降低建筑有 70%的能耗。建筑物本身能源主要使用太阳能，将资源利用率达到最大化，而窗户和门都建成凹陷的样式，以降低建筑内部对太阳热量的吸收。图 2.14 荷兰绿色灯塔济南大学毕业设计- 11 -图 2.15 剖面示意图2.4 世博会建筑与绿色设计上海成功申办 2010 年世界博览会（图 2.16） ，为上海的城市建设、环境保护、经济和社会发展、提升城市品位和市民综合素质带来了巨大的机遇和挑战。作为首届以“城市”为主题的世界博览会，在上海世博会展期里，世界各国围绕“城市，让生活更美好”这一主题充分展示城市发展成果、传播先进城市设计方法，从而为新世纪的提出了全新的生活模式，为生态和谐社会和人类的可持续发展提供生动的实例。图 2.16 上海世博会园区总平面图“低碳世博”是这次世博会的核心理念，园区内诞生了 200 多栋绿色节能建筑，它们集中展示了各国的新技术、新能源应用以及低碳生态新理念，成为独特的低碳博览会。因此，上海举办的世博会,是全球绿色建筑科技的汇集盛会,引领着全世界建筑业的绿色节能的发展新方向。以下为世博建筑实例及分析介绍：（1）世博轴世博轴（图 2.17）作为本次世博会园区内的主轴线，主要汇集了园区的交通流线和景观绿化,向人们展示了生态、低碳、环保的设计理念。通过阳光谷和草坡的空间设计,将外界与内部联系在一起；同时还利用了热泵技术如地源、江水源、雨水收济南大学毕业设计- 12 -集利用技术等建筑节能环保新技术。图 2.17 世博轴阳光谷（2）法国馆展馆表皮是混凝土框架组成的网状结构（图 2.18） ，由于首层绝大多数面积为水面，所以整个建筑像是漂浮起来一样，加上色彩在白色主题的映衬下显得更有韵味。图 2.18 法国馆法国国家馆采用了最先进的创新成果尤其在建筑设计理念、建筑材料以及环境保护方面。看似一座漂浮于水面的简单建筑物，能够充分展现水文化的味道。馆内设计了一个法式的园林庭院（图 2.19） ，顶层也采用常用的处理手法，设置屋顶花园，参观者们在享受国外美食的同时，感受自然以及法国城市的魅力。设计中运用不规则线条外框和动感斜撑（图 2.20）来体现建筑的平衡与动感的对比。图 2.19 内部庭院济南大学毕业设计- 13 -图 2.20 外框结构在展馆内不仅屋顶被绿色所覆盖，也设计了法式的垂直绿荫，将整个场馆装扮的绿意盎然、动感十足。通过垂直交通和环形展览坡道，游客们可以充分欣赏全部内容。（3）日本馆图 2.21 日本馆展馆被称为“紫蚕岛” （图 2.21） ，展馆以其独特的建筑造型和色彩给人流下了深刻的印象。建筑采用独特的先进建筑技术打造了一幢对环境和谐的绿色建筑。在技术方面主要解决水资源的利用问题，向人们展示未来的城市要怎样利用现有的资源。对于电源来源则利用建筑表皮铺设是超薄发电薄膜来提供。内部结构功能经过合理安排后，统一在椭圆形（图 2.22）的整体表皮下。图 2.22 建筑结构图济南大学毕业设计- 14 -（4）阿尔萨斯案例馆图 2.23 阿尔萨斯案例馆这座在浦西世博园区的阿尔萨斯馆（图 2.23）四层建筑，其总建筑面积 2100 平方米。建筑主要的体现外墙围护结构的新技术（太阳能板外墙技术） ，太阳能电池板衣服在玻璃幕墙之上，并且可以自由开启悬挑丰富建筑立面变化。除了大面积的玻璃幕墙之外，我们看到的就是清一色的绿色建筑墙体，墙体上覆盖了不同种类的绿色植被，主要为草皮和矮小植物品种，这不仅起到天然隔热的作用，并且与玻璃墙之间的特殊构造“水幕”一起构成整个场馆奇特的建筑造型（图 2.24） 。阿尔萨斯馆独特的太阳能板结构技术可以根据不同地区的气候环境来自主调节到最佳使用状态，当然这次也对上海的地理环境进行了周密的测算试验后才将次技术应用到展馆上面。此结构能够同时适应对建筑的冷热源供应，其主要做法为夏季太阳板遮阳，玻璃水幕引水流过达到降低热源温度达到降低室内环境温度的目的；冬季则关闭送水和调整光电板折叠角度，通过太阳照射加热被动式玻璃温室间的空气，再将热源提供到建筑内。因此，这一系统就成为了天然的空调装置。图 2.24 独特的幕墙结构据有关数据表明阿尔萨斯馆的这一独特结构系统在冬冷夏热地区有更加良好的效果，尤其是建筑水幕的设计也为人们解决节能建筑问题，提供了很好的参考素材。济南大学毕业设计- 15 -除了建筑外观设计独特之外，馆内的展示设计空间与自然生态环境有关，其中独具特色的阿尔萨斯葡萄园、新型生态住宅小区等等；尤其是底层发电水车的设计更是吸引了人们的特别关注，在设计中充分展示了水力发电，配合节能技术的运用，给人们一种全新的发展模式。2.5 生态建筑的认识与评价2.5.1 生态建筑发展误区提到生态建筑，很多人的第一反应就会有绿色的、自然的感觉，但并不是简单的从表面上就能将它们区分开来的。随着绿色技术的发展，有很多先进且实际可行的技术都能够应用到建筑中，并且创造了适宜的室内环境也对外界环境没有什么影响。不能片面的从建筑的单一方面和自己的想象来评价一个事物。就好像一栋房子盖在了原生态的保护区内就被认为是生态的，从另一个角度来看它破坏了原有环境的生态性。绿色环保建材的应用也是我们经常关注的地方，许多的建筑工程将各种各样的建材都运用到建筑工程中来达到作为的“绿色” ，这样就是正确的吗？得到的结果真的事一座令人满意的生态建筑吗？建设过程中建材的不可回收利用也大打了绿色生态的折扣，因此要全方位的考虑建筑的生态性，就要不断的衡量它从建设开始整个建造过程的可持续性，更重要的是后期的使用运营当中是否真正的达到了我们期待的标准。2.5.2 绿色建筑评价标准（1）节地与室外环境研究分析场地现状，合理开发利用地下及半地下建筑空间（图 2.25） ，尽量做到紧凑型建筑模式，做到建筑空间的综合利用。图 2.25 空间利用济南大学毕业设计- 16 -图 2.26 竖向绿化研究场地环境变化，规划设计室外小气候环境，保障建筑四周附近区域有适当的风速，并对夏季及过度季节的自然通风。合理利用竖向绿化（图 2.26） 、屋面绿化等方式，并采取灌、乔植物结合的复合绿化层（图 2.28） 。对原有建筑物进行价值评估、加固和改造利用，赋予其新的功能。建筑周边运用透水铺地砖（图 2.27） ，结合充足的绿地，尽量减少对原有地表的破坏。图 2.27 透气铺地图 2.28 复合绿化层（2）节能和能源利用济南大学毕业设计- 17 -对建筑的维护结构进行优化，所有外围玻璃窗采用中空玻璃（图 2.29） ，部分外墙添加内保温板。减少建筑空调系统全年的冷负荷。屋面采用被动式自然通风系统，运用热压、风压的变化减少机械通风。利用地形外部遮阳，例如生态绿墙。下送风的信封送风系统；采用下送风的交换通风方式（图 2.30） ，回风口布置在房间顶部（图 2.31） ，污浊的，热的气流从顶部排出。太阳能集热板（图 2.32）和空气源及地源热泵提供生活热水的方案。图 2.29 中空玻璃图 2.30 下送风方式图 2.31 屋顶回风天窗济南大学毕业设计- 18 -图 2.32 太阳能集热板（3）节水与水资源利用中水回用系统（图 2.33） ，结合植被滴灌系统中屋面绿化采用滴灌系统，采用中水为水源。根据雨水量和湿度控制灌水量，实现自动运行，即可节水又可节省劳动力。图 2.33 再生水工艺流程图（4）节材与材料资源利用利用原有的铺地材料，将铺地石板等材料回收再利用，用作停车铺地等。利用旧的建筑材料如钢筋，土建和装修一体化施工，尽量减少过多材料的浪费使用。外墙尽量采用清水混凝土墙（图 2.34） ，省去贴砖、涂料装饰、干挂石材等工程量。图 2.34 清水混凝土墙（5）室内环境质量济南大学毕业设计- 19 -自然通风、采光优化，噪声控制优化。（6）运营管理新技术的利用，例如楼宇自动控制系统、空调自动控制系统、耗能检测系统等的综合利用。3 展览馆建筑设计展览馆建筑作为一种综合性的公共建筑，在社会中逐渐起到了不可替代的作用。它从单一的物品展览功能发展到如今已经形成了多功能一体化的综合型大规模建筑。在展览过程中采用多种布展方式，其中包括实物展出、电影影响展等等，对于不同的展览内容展览建筑的使用性质也不一样。这次毕业设计中的生态农业展览馆主要展览现代农业的先进成果，以及农业发展的历史等，除此之外现代建筑和农业进行相互结合使建筑同时具有产品输出的功能，避免了展馆单一的展示功能。有许多国家参加的规模宏大的产品、技术、文化、艺术展览及娱乐活动的临时性综合建筑称国际博览会 4。（1）展览馆功能组成及分类展览馆建筑内部功能应该包括以下四个基本的组成部分，包括展览区、办公后勤区、观众服务区、库房区。根据不同性质的展览馆建筑，考虑其展出的规模等因济南大学毕业设计- 20 -素，建筑内容组成可适当增加以满足现代综合性展出的要求。 一般展览馆组成展览区主要包括室内外展厅及展场，以及辅助办公、讲解室等，是主要的建筑功能组成空间；办公区后勤部分包含了所有工作人员使用的空间以及各种配电和消防辅助空间；库房区则覆盖内部库房、装卸车间以及调度室在内的相关功能内容。观众服务区作为重要的组成部分，在结合交通空间布置时能起到很好的效果，其主要包括商场、餐厅、广场等内容。 按规模区分展览馆现在展览馆根据规模的不同有多个等级，一般情况下大规模的有国际博览会，国家级和省级展览馆，小规模的有地市级和普通的展览室等。还包括根据面积不同建立的临时性等其他展览设施。 按展出性质分包括专业性展览馆，综合性展览馆，以及国际性博览会。展览馆各功能组成部分应该经过系统的分区和交通流线设计来处理短时间内大量的参观人流，功能应做到分区明确，交通流线做到办公和展览相互独立避免穿插影响使用。以下为展览馆功能流线分析图（图 3.1、图 3.2） 。图 3.1 功能流线分析图图 3.2 交通流线分析图济南大学毕业设计- 21 -（2）基地选择展览馆建筑基地选择对城市交通和城市景观都有较大影响，在选择是应该充分考虑多方面的因素。其注意要点主要为以下几点： 基地的位置以城市总体规划要求为基础，且基地最好选在城市市政管线设施较齐全的区域。 靠近市民集中区域可以吸引更多的参观者，靠近城市边缘可以缓解交通压力。 最好于交通干道等城市设施具方便的联系。 大型展览馆设计中应该结合现有地形环境，尤其是湖泊等天然有利资源，充分利用基地存在的基础设施。 可适当选择原有建筑旧址来建设新场馆，减少新场地的开发 4。（3）总体布置展览馆的整体建筑密度宜在选择在 40%50%左右。作为主要的内部展览区域最好位于低层，最好不要布置在高过 2 层及以上的空间，以方便展品运输和人流疏散。总体布局中还应综合考虑室外展场与室内展时的结合，以便灵活应用，也为展馆的发展留出了发展用地。其中主要组成部分的布置要点为以下几点： 展区应位于馆内险要的部位，便于人员集散与展品运输。 库房区应贴邻展区以利运输，又要与之隔离，避免观众穿越。 观众服务区应贴临馆前集散场地且靠近展区，大型观众服务设施应自成一体，与展区保持良好联系，设有单独出入口。 后勤办公区与展馆可分可合 4。（4）展厅布置设计参观展厅平面布置最关键的是交通路线，由于展览内容的复杂性，要求明晰的展览路线最为重要。一般情况下相似的和连续性的内容选择串联式或簇团式的布展方式（图 3.3） ；当展览内容相对独立时，通常选择性交通相互独立的并行式或多线式展览方式等（图 3.4） 。图 3.3 串联和簇团式济南大学毕业设计- 22 -图 3.4 并行式（5）采光照明设计要求农展馆以自然采光为主，间接人工照明为辅。大多情况下由于展厅进深尺寸远超过建筑层高的高度，所以采光就会出现严重不足的问题，这样在方案中就加入了中庭来提供采光和通风。中庭绿化也改善了大面积展览单调的空间形式。光线照度应满足观众在视力无明显疲劳的条件下观展的基本要求，并且能确保观众正确辨别展品颜色和辨认展品细部。光线照度分布应考虑以下因素： 展品主要部位照度均匀，墙面应补充足够的垂直照明（图 3.5） ，这样各展品的光和影可避免相互影响，也不干扰观众视线。 展品表面照度与展厅一般照度之比不宜小于 3：1。 展厅一般照度与展厅环境照度之比不宜小于 2：1。 展厅内应避免光线直射观众和眩光（图 3.6） 。应限制光源亮度，当光源照度远大于一般照度时，就应采用避光措施或扩散光线或降低光源高度。当玻璃柜内布置展品时，应使得展品照度高于玻璃面照度。为了使玻璃柜上不出现镜像。应保证柜内展品照度高于一般照度的 20%。 人工光源的选用应根据展品类别和陈列设计需要确定，应注意灯具显色性、发光效率、照度稳定、含紫外线量以及透光形式，设计应考虑足够数量的导轨灯来补充和强调陈列气氛（图 3.7） 4。图 3.5 垂直面的人工照明图济南大学毕业设计- 23 -图 3.6 防止展品面的正反射图 3.7 增强立体感4 生态建筑设计4.1 选题背景及意义随着低碳生活的倡导,全球范围内保护生态环境,建设绿色家园的呼声日渐高涨,对“生态学”,“可持续发展”的研究也在世界各国迅速开展起来。而建筑领域中的“可持续发展运动”正是在这一背景下蓬勃兴起的。近年来,“生态建筑” 、 “绿色建筑” 、 “可持续发展的设计”等等。以节约能源和资源，减少污染为核心内容的可持续发展的设计理念逐渐成为建筑师追求的方向。他们关注本土文化和地区气候，逐步形成了一套独具特色的气候观，走上一条“生态技术”的探索之路。关于生态建筑，国内外已经开始投入到实践中，并有好多实例也取得了很好的成效。但在实践的过程中我们也遇到了很多问题，如社会上尤其是设计者对环境认识不够成熟，没有明确的环境作为保护主体的思想；我们的生态建筑发展之路比较坎坷，如今建筑业界技术相对较发达国家落后很多，系统管理环节不够灵活，前期投入开支相当大，建筑开发者很难接受高额的建设费用；面对社会核心价值观对人们的约束力和引导作用，国家开始逐步的提倡生态可持续的发展战略。在不久的建筑业市场也将进入一个特殊的变化时期，这使一次挑战，但也是巨大的机遇。济南大学毕业设计- 24 -因此，生态节能建筑的设计与推广是当今居住建筑发展的主题。针对即将踏入社会的大学生来说，补上这一课对将来的发展是非常有意义的。这是他们五年大学学习过程中一个质的飞跃，是踏入社会的最后一堂实践课。通过该毕业设计过程，学生在生态节能建筑的设计方面将得到提高。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。了解学习国内的生态建筑的一些做法，并通过学习研究国外的一些生态做法，运用在现有的设计中，丰富和完善自己本科期间的建筑设计类型。通过学习设计使自己的在生态建筑设计中有更多的经验，更丰富的资料。4.2 项目内容及要求4.2.1 设计题目山东省农科院生态农业展览馆方案设计4.2.2 设计内容作为山东省农科院召开国际会议和推广先进农业技术的配套项目，其功能定位于会议、接待、休闲与娱乐。内设 5000展厅 2 个，3000展厅 1 个，1000模型展示 1 个，500 人左右具有演出条件的多功能会堂 1 个，100 人左右会议室 3 个，50人左右会议室 6 个，10 人左右贵宾接待室 1 个，20 人左右贵宾接待室 2 个，另设500 平方米左右内部办公区及公共服务用房，其它如空间高度、辅助部分面积等。4.2.3 设计要求山东省农科院生态农业展览馆要以“落实科学发展观，繁荣文化事业，促进人与自然和谐统一的指导方针”为目标，展现齐鲁文化的深厚内涵、济南的独特魅力。（1）以独特的构思，打造经典、标志性建筑。（2）空间格局、建筑风格要与大学城规划和建设理念有机融合，形成整体。（3）坚持可持续发展的思想。（4）满足国家的有关规范和标准。空间设计要满足举办会议和进行生态农业、花卉、园艺展示和商品采购、温室性工程展示使用要求。设计时可考虑展厅的多功能利用，如宴会厅等。要求建筑集各种节能、环保、生态、绿色建筑技术于一体，紧密结合环境及地形特点考虑方案。4.3 设计项目的现状分析4.3.1 场地概况拟建山东省农科院生态农业展览馆建筑面积 2.5 万3.0 万，该方案项目位于济南大学毕业设计- 25 -济南市经十路东延长线，塔窝水库岸边，南部观湖临近水边。基地四周环境优美，自然景色和中国古典园林相互衬托，具有相当高的景观和人文价值（见图 4.1、图4.2） 。图 4.1 基地人工湖图 4.2 基地园林区4.3.2 环境分析山东省农科院生态农业展览馆位于基地内中央景观湖东侧的临湖坡地上，用地为一矩形，总规划用地面积约 14400 平方米。方案设计中可充分利用中央景观湖的景观优势，创建开放的视觉空间，亦可结合周边古典园林景观融入建筑内部。通过不同的建筑手法让水、天空、园林纳入到建筑的综合体系中来，创造一个生态绿岛，达到建筑的低碳效果。园区内道路流线通畅，为人们提供了很好的观景条件。展览馆基地紧挨内部主要交通干线，可形成很好的景观视角，也可以很好的解决用地范围内的交通疏散。4.4 设计思路4.4.1 方案构思山东省，古为齐鲁之地，幅员辽阔，既有广阔的农业用地，又临近东海，拥有海上港口地理优势。山东文化历史悠久，在中华文明的发祥和发展过程中具有许多贡献，为人们熟知的便有孔子及其儒学思想。更有五岳之尊泰山，名冠古今，省城济南更是以名泉和济南名士多而闻名于世 8。随着现代旅游业的发展，山东也树济南大学毕业设计- 26 -立了自己的旅游品牌。总体来说，山东拥有了山、水、田的独特地理优势。 （图4.3）图 4.3 构思草图本方案位于山东省济南市，作为展示山东生态农业科技的示范基地具有重要意义。构思中引入山、水、田的设计元素，基地内景观湖为天然的水景系统，园区划分形似无际的田野和水景形成对比。建筑坐落在湖水岸边，自然是两者的连接体，也必须要求是自然而然的天然形成物，不应阻断自然的连续，而是加强二者的联系，进而将建筑本身融入其中 6。4.4.2 功能分区构思山东省农科院生态农业展览馆设计方案充分考虑展览建筑功能的需求，在划分功能空间时主要考虑参观展览空间、办公会议空间、后勤仓库空间、观众服务空间等四大功能空间的组合。 （图 4.4）济南大学毕业设计- 27 -图 4.4 功能分区方案中展览部分是建筑的主要功能部分，方案展示采用串联式的排列方式将两个 5000的大展厅，一个 3000的展厅，一个 1000的模型展厅串联在一起，各展览空间利用走道和庭院可以相互进入，在人流参观时避免与其它功能空间的嵌套。办公空间与展览空间采用相对并列的方式排列，设置单独的出入口，自成一体，利用大厅及交通通廊可以很方便的到达各展览空间，方便对展区的管理。会议空间较接近入口广场部分，朝向主要为东向，减少利用南向空间为展棚空间提供足够的用地。仓储空间就近展览空间且靠北向布置，利用外部信道可到达办公区域和展览区域。观众服务区空间结合通廊、玻璃温室综合布置，形成建筑内特别的建筑空间。4.4.3 总体布局构思方案基地西邻园博园园区中央景观湖，其它东、南、北三面被景观园林环绕，方案总体布局考虑引入水景与园景要素，总体布局采用纵横两条主要交通空间解决交通问题，东西向连接景观湖和景观园区，南北向贯穿景观轴线，主要的使用空间依据主要的使用要求合理布置分散布置在交通干线两侧。具体做法为基地东侧入口广场解决总体停车和人流疏散；西侧临近人工湖，则打造休息观景平台；展览和办公空间在中间位置连接所有区域，最后用外围交通空间将不同区域再次加强联系起来构成统一体。4.4.4 建筑造型构思独特的地理环境要求方案设计应该是一个清新脱俗的，充满活力的建筑。水赋予了建筑的灵动性，自然赋予了建筑的生态性。农业展览馆建筑整体形象应体现生态农业的特征，展览部分采用现代农业大棚的形象，采用了现代建筑形式的处理手法，连续并列的“大棚”形象加上竖向网格状的建筑外表，加之生态绿墙的形式引入建筑外部形象，构成了立体生态农场的建筑形象。在建筑立面上，一方面形成山水林的形象，另一方面采用现代的建筑技术手法满足生态建筑要求。立面设计引入象征手法，西立面结合展览区坡屋顶形成山峦轮廓的形象，西临水东临林，形成山、水、林的建筑意象。东立面采用统一的林木想象统一园林形象，加之一层廊架架空寓意生长的建筑。南立面则采用现代建筑工艺，运用玻璃和太阳能光电板的组合，在满足充分采光的同时体现技术之美。北立面则相对较封闭厚重，以便在冬季抵御寒冷的气候，在夏季形成冷热小气候加强对流循环。济南大学毕业设计- 28 -4.4.5 交通组织设计（1）方案外部流线设计中首先利用基地原有道路就近布置活动广场，在广场两侧安置停车场解决外部参观人员车行和人行的分离。建筑周边布置消防车道连接广场停车场和园区主干线，既解决了行车调度场地，又能很便捷地到达各个消防分区。（2）方案内部流线内部设置纵横两条主要交通流线，其一为南北连接展览空间的主要展览通道，其二为东西绿色中庭兼做休息廊，这也形成了建筑的两条主要轴线。轴线的引入明晰了建筑内部的交通流线，具有很强的导向性，解决了人流的相互穿插。办公空间沿基地东侧布置结合东侧广场形成独立的环形流线，并且有多条消防信道直接与外部链接。展览空间沿基地西侧布置结合沿湖景观带形成另一个环形展览交通流线，且不同展厅均有独立的消防通道与外界相通。在竖向交通规划上，不同区域均采用竖向信道解决人流交通问题。综合结局独立交通之后，将各自独立的交通体系连接到两条建筑主要交通轴在线。4.4.6 建筑采光设计方案为生态农业展览馆项目，考虑到展品的特殊性-需要充足的光照，设计中采取多种引入太阳光线的形式。众所周知，任何人工的光线多少都会有些缺陷，因次在设计中主要采用自然采光的形式来满足光照要求。具体方式为一般的墙体开窗、屋顶天窗结合展览空间围合的院落采光，在光线不足的地方再增加光线引导装置和人工照明，保证内部空间的开敞明亮。在建筑两条主要轴线屋顶开设天窗来引入大量自然光线，为走道提供足够光照的同时也分配到两侧的办公和展览区域，增加光线的利用率。办公和展览区域均利用双侧玻璃幕墙一方面提供充足的照明，另一方面结合太阳能光伏玻璃的应用可以发电，进行综合利用。4.4.7 方案展览空间设计农业展览馆空间要求变化多样，对于植物展品来说空间要求比较多，必须能够满足展品绿色植物的正常生长。因此方案中展览空间外部形式采用现实中普遍采用的植物温室大棚的形象，为内部提供高低依次变化的空间，合理安排不同展品的展位。展棚采用大量玻璃幕墙提供采光，同时为避免产生眩光，在坡屋面增加遮阳挡板等构建。内部空间从下到上变化丰富，结合不同种类的植物和展品，塑造立体农场的效果，给人一种有别于普通展览的新形势，让人在参观展览的时候就好像进入了大自然中一样。4.4.8 防火规范和防火设计（1）民用建筑的耐火等级、层数、长度和面积济南大学毕业设计- 29 -民用建筑的耐火等级分为一、二、三、四级（表 4.5） 。根据建筑规范的要求，不同耐火等级建筑物相应构件的燃烧性能和耐火极限有不同的要求。 二级民用建筑防火分区最大允许建筑面积为 2500，展览建筑的展厅由于存在特殊性，其防火分区最大允许面积可以适当放宽。 建筑物内如设有上下层相连通的走廊、自动扶梯等开口部位时，应按上下联通层作为一个防火分区，其建筑面积之和不能超过规范要求 地下、半地下建筑内的防火分区间应采用防火墙分隔，每个防火分区的建筑面积不应大于 500。当设置自动灭火系统时，每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到 1000。局部设置时，增加面积应按该局部面积的一倍计算 12。表 4.5 分类表防火分区间耐火等级最多允许层数最大允许长度（ m）每层最大允许建筑面积（m 2）备注一、二级 按规范 150 2500展览建筑可根据需要，幼儿园儿童用房不应设置在底下或四层以上三级 5 层 100 1200 幼儿园儿童用房及医院不应设置在三层 或三层以上或底下建筑内四级 2 层 60 600 学校、食堂幼儿园、医院等不应超过一 层（2）建筑之间的防火间距（表 4.6）视不同耐火等级的级别而定。公共建筑和通廊式居住建筑的疏散口应分散布置且最少为两个，但条件允许的情况下也可以设置一部楼梯（表 4.7） 。表 4.6 民用建筑防火间距耐火等级防火间距（m 2）耐火等级一、二级 三级 四级一、二级 6 7 9三级 7 8 10四级 9 10 12建筑中相邻 2 个安全出口或疏散出口最近边缘之间的水平距离不应小于 5 米。疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变（特殊情况下除外） ，且公共建筑的室内疏散楼梯宜设置楼梯间。表 4.7 设置