基于气候的景观设计.ppt

缅甸文轩禅园设计 应对气候的景观设计策略 微观 文轩禅园的住持萨萨那法师为缅甸的 最高禅师 他在仰光市内原有一座城市道场 但由于占地面积有限 缺乏扩展空间 一些信众于2005年捐赠了一块4公顷左右的土地 给法师兴建森林禅修道场 即本次设计的文轩禅园用地 这块地位于仰光东北郊 距离城市约五十公里 在政府规划中为 果园区 道场地处清幽大自然 远离繁嚣和污染 毗邻农庄及其他道场 交通方便及有水电供应 宏观 佛教是缅甸的国教 缅甸的佛教属于南传巴利语佛教 即小乘佛教 90 以上的缅甸人信奉佛教 僧尼占人口总数的0 77 缅甸全国现今仍保存着数以万计的佛塔 其中最为著名的就是位于仰光高达120米的大金塔 中观 文轩禅园位于缅甸仰光东北郊约50公里处 仰光是缅甸最大的城市 也是们的首府 原为缅甸首都 人口约43 5万 2010年统计 面积约600平方公里 设计背景 地理位置 气候类型 缅甸气候的特点可总结为是 全年气温变化不大 雨量受季节变化的影响大 阳光紫外线强 环绕在缅甸东 北 西三面的群山和高原 阿拉干山脉 缅甸高原等 犹如一道道屏障 阻隔了冬季亚洲大陆南下的寒冷空气 而南部由于没有山脉的阻挡 来自印度洋的西南季风可畅通无阻 有效调节了干燥炎热的气候 这些因素导致缅甸仰光地区温暖湿润的气候 仰光地区属于热带季风气候 气温的年较差较小 平均最高温度29 36C 平均最低温度18 25C 但干湿季降水量变化很大 一年可划分为三个季节一一暑季 3月一 5月中旬 雨季 5月中旬一10月底 凉季 11月一2月底 降雨集中在雨季 暑季和凉季降水量极低 凉季是最怡人的季节 天气凉爽 清风拂面 文轩禅园作为一座马哈希内观禅修中心 是提供给己出家的沙弥和其他禅修者 在萨萨那法师的指导下 进行密集禅修的的一座森林道场 场地的主入口位于东南角 还有一个位于西侧的次入口 南部己有建成有男女众宿舍 僧舍 禅师禅房 场地边界有月善堂 剃度堂 教建筑形式是普通双坡的钢筋混凝土建筑物 其功能除了禅师 沙弥和禅修者的日常起居 主要就是密集禅修 具体来说就是坐禅与行禅 每隔一小时交替进行 而文轩禅堂 本次设计中主要的新建建筑物 建成后 其主要功能是讲经和禅修 讲经时预计需容纳100人 禅修时50人 场地现状 地段周边用地 地段东侧地势较低处有一片面积3公顷左右的池塘 从地段内向东边望去 会有比较开敞的视野 南 北 西面都是农田和村落 缅甸每一个村落基本上都会有一座佛寺 在地段西北面约700米处 就有一座金色的佛塔 这座佛塔可以成为禅园的对景 根据贾崇俊完成的 缅甸公益禅修中心设计需求调查 关于禅修中心的规划设计 包括禅堂和户外空间 禅修者提出了以下需求 禅堂 宽敞 明亮 安静 要考虑到门 窗的减噪 以避免禅修个体在活动中对他人的影响 园林 宁静 树木 植被茂盛 空气清新 有自然水系最好 行道树宜高些 树冠宜大些 便于形成林荫道 利于禅修者夏季室外行禅 最重要的是要设计一些供禅修者行禅的步道 长度20一30米 最好有遮雨 地面为沙地或硬质铺地 使用需求 场地下垫面的现状总体比较理想 植被占很大比例 道路以沙地为主 建筑密度较低 北部禅园区域更是呈现自然的状态 周边农田果园区域的自然环境 由于极少开发和破坏 也处于非常自然的状态 对于需要清净远离喧嚣的禅修者来说是很合适的禅修场所 除了本次设计主要应对的热带季风气候 场地内己有的布局疏朗的建筑 较好的植被现状 以及该地区的地形 水文 土壤等各方面的条件对于新的禅园设计都是比较有利且较少限制的 场地下垫面评价 文轩禅园所在的仰光地区属于湿热气候区 湿热气候通常指年平均温度在18C以上 年降水量大于75Omm 年较差小 相对湿度大于80 潮湿闷热 有阳光暴晒和眩光问题 在这种气候下 夏季的设计目标是争取最大限度的遮阳和通风 此外防雨和防潮也是设计中的重要因素 下面按微气候设计的四大要素一太阳辐射 风 土壤和水 具体介绍该气候区常见的微气候设计手法 湿热地区微气候设计手法 太阳辐射 外廊 柱廊 门廊 挑檐 骑楼等是湿热气候下应用广泛的建筑遮阳构件 它们主要针对直射辐射 既可以为主体建筑的结构和窗口遮阳 也为室外活动提供了阴凉 防雨的空间 建筑的窗口遮阳也很重要 南向窗户对于夏季防晒冬季取暖都是有利的 东西向的窗户夏季得热多冬季得热少 遮阳比南向窗户重要 为防止过多直射光从建筑窗口射入 常在窗外设置遮阳板 例如岭南园林的花窗 该气候区的园林规划布局适宜开敞疏朗 因为疏朗的设计可以采集多方向的风 在主导风向不稳定时尤其有效 利用夏季盛行风与地形形成的山谷风 水陆风等 决定纳凉座椅或建筑的选址 而建筑单体也会通过开敞朝向盛行风向来获得自然通风降温的效果 例如 在山坡水旁林边等由于热力因素差异容易产生微风的地方 设置高阔开敞的凉亭 四面围合的建筑的通风口设置 跟通风目的密切相关 在屋顶可以设置通风间层 利用夜间通风降低维护结构和室内温度 而加速汗水蒸发的舒适通风 开口要在人的活动范围差不多高的地方 通过屋顶通风口和建筑较低处的门窗 还能引发热压通风 此外 岭南园林中的 长廊冷巷 高墙冷巷 利用风压原理 以引导盛行风降温 湿热气候下园林设计利用植物的遮阴和蒸腾降温作用的同时 还需要考虑避免对风的遮挡 大片密植的树木不利于通风 而参差 散植的的树木可以在遮阳的同时减少对近地气流的阻碍 岭南园林的树木孤植疏朗 多以果树 孤植或三两株丛植在建筑一旁 庭园的空地中 不少还在基部围以树台 在角落或旷地栽植树株树冠伞状的高大果树 既可遮盖整个院落 夏天可以起到很好的庇荫作用 且果实可赏可食 在利用树荫为庭院遮阳的同时 又不会妨碍建筑高度的通风 中层树和灌木对近地气流流动影响很大 在潮湿地区会阻滞空气的流动 使空气湿度增大到不舒适的程度 因此 在湿热地区 通常会选择树冠位置较高的乔木遮阳 避免在建筑附近栽植灌木 防止阻挡近地面的空气流通 水体对于调节微气候有着不可忽视的作用 在湿热地区最主要的是蒸发降温的作用 作为下垫面的水面 如海 湖 池塘等 由于水的热力性质与陆地的不同 可以起到天然空调的作用 减少周边的气温波动 要使水的蒸发在湿热地区有效地降低气温 水池喷水等水景最好设置在建筑的下风向 以避免增加室内的空气湿度 或者可以运用蒸发水分间接降温的方法 例如蓄水屋面为建筑结构降温等 岭南园林在设计降温 蓄洪的水体时 还需要同时考虑避免蒸发加剧造成湿度过度 与水体保持适当距离 冬季白天 太阳辐射作用下 水体温度增高 储存了大量热量 到了晚上 环境中空气温度下降时 水体中所储存的热量逐渐向空气中散发 弥补了建筑周围环境温度下降造成的热量损失夏季白天 风从水面吹来 由于水面温度比空气温度低 当水面具有一定规模时 气流经过开阔的水面时被水面上部冷空气冷却 建筑制冷作用明显 水面中喷泉及瀑布的设置会增加水面与空气的接触面 水面与空气接触面积越大 水面调节环境的能力越强水面在建筑的上风向时适用于夏热冬冷半干旱气候区 当水面位于建筑夏季主导风向的下风向时 水面仅通过太阳辐射造成水蒸气蒸发来降低环境温度夏季自然通风无法与水面相配合 降温效果明显比前者下降冬季 气流在经过开阔的水面运行中 风速增强 带来了建筑能耗的额外增多 当建筑位于水体的两侧时 水面在夏季对建筑的降温也主要依靠水面的蒸发散热带来环境温度的下降来取得 自然通风对室外环境影响比建筑室内环境显著 岭南园林的建筑为了满足防雨蚀的要求 多用高柱础和石墙基 多用硬质铺地以防止地面冲蚀 草地上多点石成路以方便雨中行走 屋面常用坡度适中又有压顶的 室内高度常高于地表 都有防风防雨的作用 热带季风气候 作为禅园微气候设计的基础 也是设计中最重要最需要考虑应对的因素 前文中己经对热带季风气候一年三季等特点进行过介绍 在此借助Ecotect的气候分析软件WeatherTool对其焓湿图进一步按季节 暑季 雨季与凉季进行分析 并与人体舒适度的理想范围比较 从而得出文轩禅园的微气候设计的目标与策略 根据图中标注的仰光地区每月平均温湿度状态 全年的大部分时间都属于温暖湿润的范围 即湿热状态 而在属于凉季的1 2和12月则属于温暖干燥的范围 即干热状态 但较为温和 焓湿图中横轴为温度 斜向上的曲线为相对湿度 接下来 分析三个季节内 暑季具体划分是3月1日至 5月巧日 雨季是5月16日至10月31日 凉季是11月1日至翌年2月28日 每一天从3 00到21 00 禅修者的活动时间 的温湿度状态 在烩湿图内用散布的蓝点表示 黄框的区域为人体理想的舒适度范围 风速可为0 而粉框区域则代表在自然通风条件良好的情况下人体的舒适度范围 暑季焙湿图 暑季 从焓湿图大于人体的舒适度范围 图中可以看到 暑季大部分时间的温度和相对湿度都大暑季的微气候设计目标是降温减湿设计策略是遮阳 通风 雨季 温度方面与人体舒适度要求相差不大 但湿度几乎达到饱和 远高于人体舒适度的要求 所以 雨季的微气候设计目标是降低湿度 具体策略是排水 通风 凉季 作为全年最舒适的季节 凉季有一部分时间的温湿度状态是符合人体舒适度要求的 但还有一部分时间的温湿度相对较高 所以凉季的微气候设计目标是降温减湿 与暑季类似 具体措施是遮阳 通风 适当加湿 综上所述 除了主导风向不同之外 暑季和凉季的温湿度状态是比较类似的 都是需要以遮阳 通风的手段减少太阳辐射 降低气温和湿度 而雨季的情况则有所不同 在雨季主要以快速排水和加强通风的手段来降低湿度 所以 在下一步的具体场地规划设计中 将针对旱季 暑季与凉季 雨季两种差别较大的情况得到相应的理想方案 再加以综合平衡后得到最终的设计方案 禅堂设计 在热带季风气候下 禅堂设计除了满足使用功能外 还需要重视室内环境的舒适度 因此需要遮阳 通风和防潮的微气候设计 缅甸以及其他东南亚地区的当地民居时最好的参考对象 综合考虑后选择了常见的干栏式建筑形式 建筑底层有2米左右的架空 既有利于通风防潮 也能够更好地适应地形的起伏 立面形式简洁朴素 突出禅修宁静庄重的特点 四坡大屋顶在两层之间设置有高窗 配合室内沿墙 50厘米区域的地板通风口 能够加强烟囱效应 促进热压通风 2米宽的外廊在满足禅修者经行的功能需求的同时 也能够减少阳光直射 利用Ecotect软件对南 东 西三个立面受太阳辐射的情况进行分析 可以看到外廊在南立面的遮阳效果较好 但东西两个立面仍受到较强的太阳辐射 因此在外廊处选用遮阳蓬加强遮阳 在之后的景观设计中也需要在东西两面进行种植遮阳 其次 考虑光照和风环境的要求 根据南侧己建成区的冬至日日影 图选择日照干扰较小的区域 因为南侧的建筑多为一层 日影影响范围较小 对南北两个位置的地段风环境进行模拟测试后 结果没有明显差别 因为整个地段 包括南侧己建成区 在热季和雨季的西南主导风情况下 南侧为上风区 的建筑布局疏朗 密度较低 所以对风环境的影响不大 所以在下风区的禅堂在不太过靠近其他建筑的情况下 都能有较好的风环境 最后 考虑萨萨那禅师同时管理沙弥 他们有时会在教室学习 和外来的禅修者 文轩禅堂建成后将于禅堂进行禅修 的功能需求 最后决定将禅堂跟己建成区保持一定距离的同时 将其置于靠近禅师禅房 剃度堂和教室的南侧区域 首先 禅堂不适合放在地段中部等高线最密集 即坡度变化最大 的区域 因为这个区域在雨季会经常受到雨水的冲刷 不利于建筑的稳固 旱季 暑季与凉季 的微气候设计策略是遮阳 通风 对园林微气候设计至关重要的植物在遮阳 防太阳辐射 和通风除湿上的作用是有所冲突的 遮阳要求较多的树荫 也就是乔灌木的种植 而通风除湿则需要开敞通透的环境 植物对风的阻碍虽不及建筑要素强烈 但毕竟还是消极的 1 在建筑的东西两侧 室外禅修活动区种植乔木 并在园路两侧形成林荫道 因为树荫能减少太阳辐射 下方的热环境较好 2 减少植被对主导风的阻碍 在设计中 除了围墙周边 尽量不使用对风环境影响较大的灌木 在园林的西南侧 建筑的南侧和西南侧 即上风区 以及人活动较少的区域 少种乔木 种植结构以地被 草坪为主 以达到开敞通风除湿的目的 3 在场地的东北侧密植树丛 形成的树林可结合东侧的池塘 形成一片温度较低的区域 即冷源 在凉季东北主导风的情况下 跟西侧温度较高处形成热压通风 4 不使用水体 虽然水体对微气候会有蒸发降温的作用 但考虑到水体容易滋生蚊蝇 水里如果有鱼会引来杀生 而且东侧己有一片有益于禅园微气候的自然水面 在场地内就不设置水体了 5 选择安静 地势平坦的区域作为禅修活动区 场地形态要求自然简洁 因为匀质的空间形态更有利于禅修者集中注意力 旱季方案 根据以上几条 生成旱季方案 确定交通流线 处于节约建设成本的考虑 禅园的主要交通流线以现状路径为基础 不做太大改变 增加东南角从宿舍区通往禅园的入口路线 在原有环形道路增加围绕北部高地的一条环路 在禅修活动区和禅堂的东西两侧 种植乔木 并沿路径形成林荫道 此外 沿场地围墙种植小乔木和攀援植物 遮挡和柔化墙体 而在建筑和场地西南侧上风区保持开敞通风除湿 沿交通流线在周边地形变化较小的区域开辟禅修者可以停留或进行坐禅 行禅的活动区 雨季方案 雨季的微气候设计策略是排水 通风 设计导则如下 1 快速地排走场地中的雨水 特别是南侧己建成区和禅堂周围的雨水 己达到防水防潮防蚊蝇的目的 2 减少排水过程中的水土流失 3 在主要排水路线或汇水区周边减少乔木的种植 以增加阳光直射加快雨水蒸发 考虑到雨季禅园景观区域的使用率远低于旱季 大部分禅者雨季时在室外的活动仅限于禅堂一宿舍一膳堂之间的移动 所以将雨旱两季的方案进行综合时 以旱季方案为主 通风 舒适度较高的凉季 其主导风是东北风 西南高东北低的地段地形有利于引导东北风 而且来流空气在经过地段东侧的池塘和树林时 温度会有所降低而湿度增大 之后通过禅堂北侧的开放区域吹抵建筑 改善建筑及周边的微气候 恰好满足了凉季 通风 适当增加湿度 的需求 暑季 雨季这两个舒适度较低的季节的主导风都是西南风 在禅堂南侧的小广场在主导风来向上仅种一排芒果树 在起到遮阳和围合的作用时 尽量降低树冠对风的阻碍 禅园内各个活动空间除了周边必须的遮阳作用的乔木外 在其上风区都保持开敞促进通风除湿 防太阳辐射 除了防太阳直射