生态型中庭设计理念分析

　　【摘要】笔者拟从采光、通风与绿化景观三个侧面对生态型建筑中庭设计应遵循的原则做了一些论述。 

　　【关键词】生态建筑；中庭设计 

　　1. 引言 

　　中庭（Atrium）是一个古老的建筑概念，已有两千多年的应用历史。中庭是一个多功能的空间，既是交通枢纽，又是人们交往活动的中心，因此它被称作为“共享大厅”。这种全天候的公共聚集空间能够赋予现代建筑新的环境特质，并可较好地满足建筑的功能、经济及文化需求，同时兼顾传统街区式的生活方式。20世纪60年代，美国建筑师约翰·波特曼首先将“中庭”概念引入到旅馆设计中，并取得了巨大成功，此后世界各地竞相效仿。今天，在旅馆、商业中心、办公楼甚至住宅中都出现了中庭设计，“中庭”已成为带有鲜明时代特征的建筑符号。上世纪末，面对能源危机，生态建筑理念在西方被首先提出并迅速发展。与此同时，中庭空间在吸收太阳能辐射、改善采光质量、促进室内通风等方面的积极作用也被越来越多的人所认识。中庭不仅是现代建筑室内空间的精彩演绎，更成为当前生态建筑的重要设计手段。进入新世纪我国的生态建筑研究方兴未艾，大批生态型建筑中庭纷纷出现。然而其中一部分由于设计上考虑不周，使得实际建成效果差强人意。究其原因恰恰在于建筑师缺乏对人主观感受的深入剖析，未能在技术设计中体现“人本主义”理念。 

　　2. 中庭光环境设计 

　　建筑物理环境对人的影响主要体现为感官的刺激（视觉、听觉、热觉、嗅觉等）。因此以人为本的设计其根本目的在于有效控制环境刺激（日照、温度、湿度、噪声等），或者说使环境刺激优化，以保证人体活动的舒适感受。而采光质量又对人有着最直接的影响。从节能角度出发，建筑用光应尽量利用天然照明，中庭围护结构至少有一面是玻璃，这让中庭成为理想的自然采光场所，它好比一个天然光的收集器，将自然光线送到各层平面，并通过四季更替、朝暮改变、光影交织产生似透非透、虚实对比、变化多端的效果，完全打破了普通六面体空间的封闭感。但中庭光环境设计又相对复杂，涉及到顶部的透光性、中庭空间的几何比例、墙地面反射率等多个因素，要取得理想效果务必处理好几个关键问题。 

　　2.1中庭空间的几何比例。 

　　中庭自身长、宽、高之间的比例关系决定了其光照水平的变化程度。宽敞而低矮的中庭，地面获得的直射光量多；随着中庭高度的增加，到达相应空间的直射光线迅速减少。所以日照条件较差地区，中庭应处理得宽矮些，以便底层获得足够光线。经研究，中庭高宽比的最大值是3 ∶ 1。中庭高宽比控制在3 ∶ 1数值范围内时，其内部空间就可得到满足人活动照度要求的天然光线。对于那些高而深或突出构件较多的中庭，天然采光难以达到照度标准，则可适当运用人工采光来弥补.合理的人工采光设计除可有效提高房间照度外，还可增加室内环境的情趣，起到很好的装饰作用。但要注意控制好自然光和人工光之间的比例关系，以节约能源。 

　　2.2中庭顶部的透光性。 

　　中庭顶部光线的透过率是影响采光效果的另一关键环节。顶部透过率越高，到达中庭底部和相邻房间的光线越多。普通玻璃等表面光滑的材料透光性好，阳光可直射进室内，但水平面的光线分布不均匀并会产生眩光；而表面粗糙的磨砂玻璃、透明膜结构等可有效避免眩光的产生，并实现阳光的均匀漫射，但却大大减少了射入的光线总量。不同透光材料的采光效果不同，在实际工程中，应根据中庭光环境的其它影响因素（尤其是空间的几何比例），综合考虑对透光材料的选择。夏季进入中庭的强光会引发环境过热；而不恰当的遮阳方式又会挡住冬季阳光的透过量，影响人的感受。解决这一矛盾的办法便是对中庭进行合理的遮阳处理。首先可考虑采用锯齿型天窗，并让屋面板朝阳，而让玻璃背阳，这样既避免了阳光直射，又将射向屋面板的光线反射回室内，提高了室内空间照度；其次可采用移动式遮阳系统（如可活动百叶），并使遮阳板的角度随季节的变化而变化，从而达到有效控制顶部透光量的效果。 

　　2.3中庭墙壁的反射性进入中庭的光线除直射光外，还有反射光和漫反射光。对底层地面与四周相邻空间而言，后两者尤为重要。中庭垂直墙面通过反射、漫反射作用重新分配天然光线，实现对采光效果的再调节。实验已证明，相对粗糙的墙面表皮，其漫反射光线更为柔和均匀，并不易产生眩光，所以中庭墙壁宜采用素混凝土、浅色粉刷、石膏板、麻面石材等材料，而尽量回避过于光滑的大理石及釉面砖等装饰。若需要增加特定部位的天然采光量，可通过在中庭墙壁上安装可调节的镜面，向下定向反射天然光，从而解决局部天然光线不足的问题。