本文來源：青年建筑，原標(biāo)題為：呂元祥建筑師事務(wù)所領(lǐng)航可持續(xù)發(fā)展極端氣候下的環(huán)境友好建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐
據(jù)中國氣象局發(fā)布的《中國氣候變化藍(lán)皮書2024》顯示，2023年成為全球有觀測記錄以來最暖的一年，而我國平均氣溫也創(chuàng)下有氣象觀測記錄以來歷史新高。異常高溫、洪澇等極端天氣事件頻發(fā)，且強(qiáng)度及持續(xù)時間在未來有增強(qiáng)的趨勢，讓每個人都切身體會到其帶來的現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)，更引起社會各界廣泛關(guān)注。全球建筑行業(yè)皆為應(yīng)對極端氣候提出更切實(shí)可行的設(shè)計(jì)解決方案。配合新材料的研發(fā)、應(yīng)用模擬環(huán)境分析熱點(diǎn)，結(jié)合以長遠(yuǎn)目標(biāo)為基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則，建筑物既能保證通風(fēng)效果，兼具可調(diào)節(jié)性，又不對環(huán)境造成危害或過度耗能，提升低碳居住生活體驗(yàn)。作為可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)的先驅(qū)，呂元祥建筑師事務(wù)所（RLP Asia）一直秉持“以生命為本、面向未來、聯(lián)結(jié)文化”的核心理念，不斷探究及提出對環(huán)境友好的設(shè)計(jì)策略，并應(yīng)用到項(xiàng)目當(dāng)中，讓建筑空間更具彈性，更從容地應(yīng)對層出不窮的氣候挑戰(zhàn)。城市溫度的持續(xù)上升使制冷的需求隨之增加，過多使用空調(diào)又進(jìn)一步引發(fā)城市熱島效應(yīng)，導(dǎo)致惡性循環(huán)。區(qū)域集中供冷系統(tǒng)是解決這個矛盾的方式之一，它可以減少空調(diào)數(shù)量，降低人為熱量的排放。
位于香港啟德發(fā)展區(qū)的大型商辦新地標(biāo)“AIRSIDE”，是香港首個使用區(qū)域集中供冷系統(tǒng)的商業(yè)項(xiàng)目。該系統(tǒng)利用海水在集中供冷站點(diǎn)制造冷水，并通過地下管網(wǎng)絡(luò)將冷水輸送到各建筑物，從而減少電力消耗及廢熱產(chǎn)生。故此，因無須在屋頂設(shè)置冷卻塔，釋放的更多空間便用于安裝 1,350 平方米的太陽能板，可謂一舉兩得。建筑幕墻的隔熱保溫性能與能耗有著緊密的關(guān)系。幕墻設(shè)計(jì)加入植被并使用高太陽輻射反照率材料，可使表面溫度最多可降低 9°C，從而減少建筑能耗。
位于香港尖沙咀的大型重建項(xiàng)目Victoria Dockside利用退臺式設(shè)計(jì)及多維度綠化，使綠化面積達(dá)11,500 平方米，綠化覆蓋率超過30%，不僅遠(yuǎn)超香港建筑規(guī)范要求，更樹立了可持續(xù)建筑的新標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目投入使用后，RLP Asia聯(lián)同香港大學(xué)、香港中文大學(xué)進(jìn)行使用后實(shí)地評估，結(jié)果顯示，朝北及朝西的幕墻表面溫度分別降低了 4.2°C 和 5.8°C；裙樓頂部則平均降低9.2°C。建筑體量雖增加40%，但氣溫不升反跌，證實(shí)大面積綠化能有效改善周邊社區(qū)微氣候，而且行人體感大部分時間都在舒適范圍。RLP Asia獲得專利的“智能樹 (Smart Tree)”是專為高密度智慧城市設(shè)計(jì)的社區(qū)綠色裝置。它擁有獨(dú)立運(yùn)行的微生態(tài)系統(tǒng)，通過垂直綠化為行人提供綠茵，配合被動煙囪效應(yīng)、機(jī)械或輔助通風(fēng)功能，有效遮陽及降溫，增加城市宜居性。
當(dāng)極端氣溫來襲，智能樹可為行人提供臨時庇護(hù)場所。裝置的局部被動冷卻技術(shù)不僅能加強(qiáng)通風(fēng)，加速蒸散效應(yīng)，更可控制熱量吸收，防止地面熱量堆積。人們皮膚上的汗水被迅速蒸發(fā)，體感溫度降低，從而感到格外舒爽。此外，遮陽裝置可大大降低輻射溫度。在南方炎熱潮濕的天氣下，設(shè)置遮陽區(qū)是保證室外熱舒適度的有效方法。
智能樹還加入可視設(shè)備和智能感應(yīng)器，提供動態(tài)環(huán)境及移動數(shù)據(jù)。結(jié)合智能城市的功能，智能樹將幫助人類在極端天氣情況發(fā)生時快速作出反應(yīng)，大幅提升抗災(zāi)能力。加強(qiáng)建筑遮陽結(jié)構(gòu)增加城市中的遮陽設(shè)施可減少行人直接暴露在太陽下的時間。諸如樹冠、半透明遮陽裝置、建筑立面的懸臂結(jié)構(gòu)等，皆可為途人創(chuàng)造遮陽區(qū)。熱舒適度計(jì)算顯示，在遮陽裝置下，平均輻射溫度可降低 10°C，更可減少近100%的太陽輻射，顯著緩解熱量。
由RLP Asia設(shè)計(jì)的珠海首個公共交通導(dǎo)向開發(fā) (TOD)“珠海環(huán)宇城”，其裙樓外墻以層次豐富的波浪型設(shè)計(jì)向外延展，不僅造型別致，更能有效地遮陽，途人享有全天候風(fēng)雨無阻的出行體驗(yàn)，為生活提供極大的便利。減少建筑地面覆蓋面積可加強(qiáng)建筑物之間及內(nèi)部的通風(fēng)，提高散熱速度，且減少熱量在人行道上堆積，并在炎熱天氣時更有效地冷卻地面溫度。常見的設(shè)計(jì)方式包括在建筑物之間留有足夠空隙、布局不同高度的建筑，或是配合風(fēng)向增加裙樓的通透性。
RLP Asia 與合作伙伴 Revery Architecture聯(lián)合設(shè)計(jì)的香港西九龍“戲曲中心”，將可容納1,000 多個觀眾的主劇院架空在離地27米的高度，借鑒中國傳統(tǒng)建筑“亭”的概念，在下方中庭騰出一個廣場式的開放空間。創(chuàng)新的懸浮架空設(shè)計(jì)不僅能有效阻隔鄰近交通工具帶來的振動及噪音，為市民創(chuàng)造充足的公共空間，更促進(jìn)四通八達(dá)的自然風(fēng)流動，使周邊氣溫降低4°C。隔熱性能良好的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)在冷熱兩季都有顯著的作用。夏天，它可降低建筑表面溫度，減少熱對流和熱傳導(dǎo)的增加；冬天，熱量儲存在隔熱層，又能使建筑內(nèi)部更好地保溫，實(shí)現(xiàn)終年舒適的低能耗室內(nèi)環(huán)境。
位于桂林的可持續(xù)生態(tài)紡織園林“十如”，以親生物設(shè)計(jì)向自然致敬，與當(dāng)?shù)仫L(fēng)景如畫的地貌融為一體。RLP Asia的規(guī)劃和設(shè)計(jì)讓建筑更顯輕盈，雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu)和低窗墻面積比例將建筑的總傳熱系數(shù)降到最低值，大幅減少傳導(dǎo)到室內(nèi)的熱量。使用混合通風(fēng)系統(tǒng)的建筑，在封閉模式下，諸如門窗等高度密閉的可操控通風(fēng)開口，既能讓室內(nèi)維持舒適溫度，又能防止室內(nèi)過熱。
在“香港高等教育科技學(xué)院” 柴灣校區(qū)中采用了生物氣候幕墻。在中央系統(tǒng)監(jiān)控下，由窗戶制動器和窗戶觸點(diǎn)控制通風(fēng)裝置，確保建筑在幕墻關(guān)閉時保持密封，并根據(jù)室外環(huán)境，智能自動調(diào)節(jié)混合模式通風(fēng)，為師生提供低能耗且高舒適度的使用體驗(yàn)。夜間凈化通風(fēng)是一種低維護(hù)成本且有效降低能耗，并改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的簡易方法。這種被動式設(shè)計(jì)能夠?yàn)榻ㄖ镆胄迈r、涼爽的外部空氣，同時排出內(nèi)部熱氣。
地面低溫冷卻是另一種被動式設(shè)計(jì)，它利用土壤或熱容的適度、穩(wěn)定溫度來預(yù)冷送風(fēng)，提高夜間凈化的效果。設(shè)計(jì)通過調(diào)整建筑座向可更好地借助盛行風(fēng)，并透過建筑開口最大化地增強(qiáng)自然通風(fēng)。
在RLP Asia設(shè)計(jì)的全國首個民用永久零碳建筑香港“建造業(yè)零碳天地”中，針對周邊微氣候，團(tuán)隊(duì)通過精心規(guī)劃建筑的位置、形態(tài)和朝向，充分利用自然風(fēng)資源。在滿足夜間凈化通風(fēng)的條件時，窗戶會被打開以驅(qū)散積聚的熱量，以此減少對空調(diào)的需求，提高第二天的體感舒適度。RLP Asia因地制宜地運(yùn)用以上創(chuàng)新舉措，并通過眾多項(xiàng)目踐行可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)于建筑的應(yīng)用，以抵御氣候變化和極端氣溫帶來的挑戰(zhàn)。展望未來，事務(wù)所將繼續(xù)通過“以生命為本、以自然為基礎(chǔ)、以結(jié)果為導(dǎo)向”的設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)造具有更高標(biāo)準(zhǔn)、更具彈性的可持續(xù)建筑，從而對社區(qū)和環(huán)境產(chǎn)生實(shí)際且積極的影響，為邁向零碳的未來領(lǐng)航鋪路。
