热带海岛居住建筑设计研究——以三亚护理职业学院宿舍建筑为例.pdf

188城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.111 热带季风气候区的思考热带季风气候区是热带三种气候类型中的典型气候，分布在众多国家。通常一年只有雨旱两季，年温差变化小，高温高湿是这一带的明显特征，地区植被较为繁茂。建筑与气候之间有着紧密的关联性，历史上各地的各种建筑风格就是最好的佐证。从原始社会的巢穴和洞穴到现代的生态与低碳建筑等，这些建筑都表现出适应各自气候的形态特征1。建筑的主要功能是提供遮风、避雨、隔热和防寒。气候因素影响着建筑的形态和设计，导致在炎热气候的影响下，经济实力、历史文化背景和建筑技术水平各不相同的地区出现了不同的建筑形态，了解热带季风气候对宿舍建筑的影响是至关重要的。2 海岛建筑群地域性特征海南省地方志办公室编撰的海南省志城乡建设志中提到，海南地域建筑特色可分为三种：汉族四合院建筑、少数民族船型屋建筑和骑楼建筑2。白骑楼可谓是海南地域的代表建筑，其既具有中国传统建筑文化特色，又受到西式与南洋文化融合的影响。建筑特点是底层架空与大悬挑屋檐设计等，融合了不同的文化元素和风格，展示了海南建筑遗产的深厚历史和多样性。当地单体建筑以高深天井、庭院、檐廊、冷巷、外挑屋檐等应对气候特点的设计方法，缓解季节气温高又湿气重的气候影响3，往往会形成多栋骑楼建筑参差错落地连在一起，既为来往行人提供了遮风挡雨的天地，又为百姓谋生提供了招揽顾客生意的开放场所，经年累月的发展，已营造出一种充满市井生活气息独特的地域特色。根据海南炎热的气候特点，群体组合通常注重庭院绿化，充分利用热带独特植物与花卉资源构成建筑设计的主摘要文章重点关注海南岛的宿舍建筑与热带岛屿季风气候区之间的关系。研究了热带地区宿舍建筑的地域特征和设计策略，包括公共空间设计与节能措施、冷巷空间的变化、应用与生物多样性。之后探讨了三亚的宿舍建筑设计实践的思路，展示了建筑师如何结合当地气候特点和审美需求来实现节能和低碳环保的目标。最后强调了探索适应热带气候的设计和整合地域文化的重要性，以创造和谐地融入自然和人文环境的现代地域建筑范式。关键词热带季风气候；宿舍建筑；设计策略；可持续发展中图分类号TU241文献标识码ADOI10.19892/ki.csjz.2023.11.40Abstract The paper focuses on the relationship between dormitory architecture and tropical island climate zones in Hainan Island.The regional characteristics and design strategies of dormitory buildings in the tropics are investigated,including public space design and energy-saving measures,the variation and application of cold alley spaces and biodiversity.Then the paper explores the ideas for dormitory architectural design practice in Sanya,and shows how architects can combine local climate characteristics and aesthetic needs to achieve energy conservation and low carbon environmental protection.Finally,the importance of exploring designs adapted to tropical climates and integrating regional cultures to create modern architectural forms that harmoniously intervene in natural and human environments is emphasized.Key words tropical climate;dormitory architecture;design strategies;sustainable development对于地处热带的三亚而言，建筑与气候有着密切的关系，无论是原始社会的巢居、穴居，还是文明时代的乡土建筑、生态建筑，都明显表现出适应气候的形态特征。建筑的本质属性是能挡风遮雨、避暑御寒的住所，是为适应气候而创造的产物，通过空间场域的营造提高建筑自身的适宜性，以此应对热带高温的天气。作者简介：刘诺（1991-），男，建筑师。研究方向：建筑设计及其理论。作者单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司热带海岛居住建筑设计研究以三亚护理职业学院宿舍建筑为例ResearchontheArchitecturalDesignofTropicalIslandDwelling:ACaseoftheDormitoryBuildingsofSanyaNursingVocationalCollege刘诺Liu Nuo1892023.11/Architectural Design and Theory 建筑设计理论要要素；注重自然采光和通风，以被动优先、主动优化和经济适用为原则，通过建筑节能和绿色建筑的技术优化建筑人车流线和功能组织，降低机械耗能的造价成本。3 海岛单体居住建筑设计策略3.1 热带地区公共空间设计与能源节约措施热带地区的宿舍公共空间形式多样，位置灵活，包括下沉空间、首层、标准层和顶层空间。充分利用地势的影响形成公共活动和绿化空间，在有高差的场地可能会产生地下空间或下沉庭院。宿舍的入口一般需要布置在交通最为便捷的区域，门厅空间可以布置在下沉庭院中，不仅可以起到过渡作用，还能与庭院、交通空间与活动空间融为一体，具有更高品质的公共属性。标准层结合开敞式走廊、边庭、露台等开放空间，将室内外空间连在一起，加强人与相邻环境的对话关系，为师生创造阴凉舒适的生活环境。顶层空间不仅可以开阔视野，眺望远景和校园，还可以作为高区的休闲空间使用，在条件允许的情况下，考虑屋顶花园的布置可以为学生提供融入自然的趣味性。为了响应低碳建筑设计理念，建筑外围护结构需要考虑符合气候特点的热工性能措施。采用绿色、低碳和轻质的建筑材料可以有效降低碳排放。此外，保持建筑整体透气性、底层空间架空以避免暴雨冲刷和防虫害滋扰，并采用山墙面朝向东西向的排布方式，以减少最热太阳辐射和遮挡阳光直射。建筑形体上多采用深出檐、挑板、凹空间、柱廊等形式，同时也要控制建筑物体型系数。3.2 冷巷空间在热带气候地区的变化与应用冷巷空间受到地域、气候、文化和历史等因素的影响发生了一些变化，特别是在热带气候地区，表现为自然通风、高效利用空间与动态灵活性等4。区别于传统单一天井空间的形式，现代的冷巷因尺度变化、属性变化，使人容易驻足停留，往往可以容纳更多其他功能，如休闲、交流等5。冷巷空间往往能起到良好的热压通风与微气候调节功能，从建筑本身来说，可分为室外冷巷（包括架空通道、转角开放式空间与下沉庭院结合的空间等）、室内冷巷空间（包括外廊、阳台、边庭与中庭等）和室内外界限模糊的地带，尤以骑楼建筑的表现为主。3.3 热带地区宿舍建筑的生态与节能设计场地内的植物选用热带地区品种，建筑功能性与自然景观观赏性结合是绿色生态理念的一种直观体现，不但可以提高校园生物多样性，也可以改善校园微气候的空气质量，在学校投入使用后将为校园环境教育增添更多的生机。同时，宿舍建筑还采用了太阳能等节能照明策略，在每栋建筑的屋顶上整合太阳能电池板，合理利用绿色能源，以降低建筑对常规能源的依赖6。生活区将食堂与宿舍建筑整体考虑，设计了不同标高段的连廊、平台、下沉庭院和室外景观大楼梯，在建筑群的簇拥下形成了具有烟火气息的交流空间，不仅承担了日常沟通交流的作用，场域空间的模糊交叉增加了建筑群体之间的空气流动，也从实用性上为师生遮风避雨的场域，能够有效减缓热辐射对室内环境不利的影响。4 设计实践4.1 项目情况分析三亚护理职业学院项目位于三亚市育才镇镇区北部英才路附近，交通路径便捷，校园东侧用地高差相对平坦。地块周边有良好的山景资源，可结合自然景观构成项目山景背景衬托。校园东地块用地面积 41920.29m2；总建筑面积 70803.12m2，其中计容建筑面积 54496.38m2，不计容建筑面积 16306.74m2，容积率 1.30，建筑密度30%，绿地率 40%，建筑高度 24.00m。东侧校园地块的总体布局中，利用场地高差形成东地块用地良好的校园环境和生态绿肺，有效保证了校园自然通风的整体效果（见图 1）。绿植包围建筑群体的组合，以及穿越建筑之间的室外树荫长廊，提供了联系不同区域的有效绿色遮蔽空间（见图 2）。4.2 热带气候应对策略热带气候下的校园建筑设计中，建筑师需要注重结合当地气候特点和美学需求，使用适当的技术和设计手段，图 1南区宿舍北侧鸟瞰图（图片来源：作者自绘）图 2南区宿舍东侧鸟瞰图（图片来源：作者自绘）190城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.11以实现节能、减排和低碳环保的目标，并创造出融合了美学价值的校园环境（见图 3）7。结合炎热天气，还应注重采用明快淡雅的浅色调、深阴影、通透轻巧与简洁现代等风格特征，宿舍以浅灰色涂料为基底，搭配灰色砖幕墙、金属等活跃元素装饰，提高建筑物美观性的同时还可以有效地降低热吸收量。此外，建筑师运用轻盈的屋顶飘板、廊架等元素，创造出灵动的建筑造型，开敞通透的体量增加了室内外的空气流通和采光条件；建筑立面内凹形成深窗洞，形成建筑的整体有效遮阳效果（见图 4）。设计不仅充分考虑了低碳建筑的设计理念，还引入了绿色建筑手段。采用被动式通风和遮阳技术，在建筑外立面设置遮阴措施和选用隔热材料，将室外环境与室内空间紧密联系起来。宿舍区主要建筑则采用南北朝向薄板式建筑形态，基本与夏季主导风向垂直，形成良好自然通风的基础。为了改善当地温高湿重的影响，生活区结合场地布置了校园中心绿地、宿舍区休闲绿谷、下沉庭院与分散在各处的绿化景观带；结合建筑组团之间的交通空间，共同组成建筑的生态骨架，使景色可以在建筑空间中渗透和延续，通过地域性特征的设计使得整个校园更具有动感和活力（见图 5、图 6）。4.3 建筑空间组合策略在群体建筑组合设计中，生活区由校园主轴的食堂向南北两方向延展布置宿舍，并通过连廊联通，构成了整体的生活区建筑群。建筑的体量上，整个片区呈现北高南低的特点，一方面与北侧用地的地形高于南侧标高段有关，另一方面也是尽可能利用校园用地形成的环境包围效果，东地块整体与远东的山景形成了对景的呼应，又与西侧校区在空间、功能和使用上形成了有机的整体。宿舍建筑群体组合形成 U 字形环绕，建筑顺应下沉庭院使得整个宿舍区在空间上形成北侧宿舍、中侧食堂和南侧宿舍通透的视线通廊，空间具有流动和导向性（见图 7）。日常生活中，师生可以从西校区的中央景观主轴穿过食堂的过渡空间、宿舍的交流空间、下沉庭院与空中花园，抵达宿舍的内部空间，建筑与场域的交融为校园营造了一种从公共空间进入半私密与私密空间的多层次空间序列，空间在这一系列的交错中模糊了建筑高度带来的纵深感（见图 8）。宿舍楼在东、南、西、北四个方向布置横向通长遮阳板，形成建筑外部与环境的双层表皮效果，并提供了具有良好通风和遮阳舒适度的阳台活动空间。为了减少强烈阳光的影响，设计在阳台外立面采用了灰色砖幕墙，以强化与山体优美景观的通透性交流。外立面布置的悬挂楼梯不仅是对校园交流场所的关照，同时也与立面的遮阳设施共同强化具有强烈本体语言特征的建筑形态，从而加强了建筑活动空间的独特性。生活区在空间组织上强调开敞性和通透性，避免宿舍大进深形成的空间封闭感，设计引入了多个挑高的中庭空间，并