建筑物理結(jié)課論文

大師筆下非凡的建筑物理——以阿爾瓦·阿爾托大師作品為例XXXXXXXXXXXXX摘要：物理環(huán)境是與建筑不可分割的重要組成局部，是建筑設(shè)計必須考察和規(guī)劃的重要因素。無論是戶外空間或建筑物內(nèi)空間，環(huán)境的熱、光、聲、空氣等物理因素的適當(dāng)刺激都有助于人們增進(jìn)身心健康和有效地從事各種活動。本文從對建筑設(shè)計中熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境的影響的認(rèn)識入手，在此根底上，以阿爾瓦·阿爾托大師早期的兩個作品——維堡圖書館、帕米歐肺病療養(yǎng)院為例，展示了設(shè)計大師在建筑設(shè)計中對于建筑物理環(huán)境的處理。關(guān)鍵詞：物理環(huán)境建筑設(shè)計維堡圖書館帕米歐肺病療養(yǎng)院建筑，是人類的根本活動之一，也是人類文化的組成局部，是社會和文化的外顯形態(tài)之一。[1]。建筑擴(kuò)大了人類社會的生存地域，延長了人類的個體壽命，建筑和城市是人類最偉大的工程創(chuàng)造，彰顯著人類文明進(jìn)步的歷史。[2]建筑和城市的出現(xiàn)，將原來單純統(tǒng)一的地球環(huán)境分割為三個不同層次。第一層次為自然環(huán)境，其形狀和變化由自然力量決定；第二個層次為城市環(huán)境，其形狀和變化由自然力量和人類行為共同決定；第三個層次為建筑環(huán)境，其形狀和變化由人類決定。自然力量始終恪守著自然規(guī)律，而人類行為充滿著人類的欲望。建筑師們必須協(xié)調(diào)這二者之間的關(guān)系，建筑環(huán)境與自然環(huán)境保持良好的空氣、水、能源等的生態(tài)循環(huán)才能支撐人類的生存開展。[2]阿爾瓦·阿爾托〔AlvarAalto,1898-1976年〕出生于芬蘭的一個叫庫塔尼的小城，是現(xiàn)代建筑的重要奠基人之一，是他將現(xiàn)代主義建筑的浪潮引入芬蘭，推動了芬蘭現(xiàn)代主義建筑的開展。他認(rèn)為，建筑不應(yīng)該脫離自然和人類本身，而是應(yīng)該順應(yīng)人類的開展，這樣人類與自然才會更加接近。阿爾瓦·阿爾托通過對自然環(huán)境的尊重、自然材料的選擇以及對自然景觀的利用等方面的探索，在建筑設(shè)計領(lǐng)域中占有了一席之地。他的建筑作品突出了對環(huán)境的尊重、對地方性的關(guān)注，對人性的關(guān)愛，又使他成為有機(jī)建筑和探索地域性與人情化傾向的代表人物。簡潔、實用、構(gòu)思奇巧是阿爾瓦·阿爾托設(shè)計的精髓。[3]1.維堡圖書館設(shè)計維堡圖書館是阿爾瓦·阿爾托設(shè)計生涯中早期名作，圖書館位于維堡城，坐落在市中心一個美麗、古舊的花園中，緊鄰一座大教堂。主入口在北側(cè)，兒童圖書館的入口在南側(cè)，期刊閱覽室的入口那么在東側(cè)。整座建筑都是白色涂料飾面，與公園里的古樹相照應(yīng)，只有在主入口區(qū)域采用了藍(lán)灰色天然石材。維堡圖書館的平面由兩個大小不一的矩形體塊沿長邊平行銜接而成。阿爾托將不同的使用功能布置在不同的標(biāo)高上，各層平面疊置，從而營造出一種靈活多變的建筑內(nèi)部空間。建筑中最主要的功能空間閱覽室置于地上二層，朝南以便擁有充足的光線。建筑采用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)以保證閱覽室的完整性。主體局部的外部以白色墻面襯托著大片的玻璃窗，造型簡潔，雕塑感強。這座建筑同樣表達(dá)了阿爾托在自然光設(shè)計方面的獨具匠心。在圖書館中，光是主要考慮的因素。阿爾托在建筑主體的平面屋頂上設(shè)計了57個預(yù)制的漏斗形天窗，上大下小，天窗有兩層玻璃，配有輔助燈光，以便晚上和冬天積雪時使用，同時燈光的溫度能融化天窗頂?shù)姆e雪，確保采光需要以及承重平安。光線并不是直接照入，而是被反射成成千上萬的反射光，大量的自然光進(jìn)入采光口收集后再均勻分布在室內(nèi)空間中，保證了光線的均勻漫射，防止了眩光，這是天窗的煙斗狀、錐體形式的結(jié)果，因此不使用漫射玻璃也能獲得漫射光——這對于讀者來說是很理想的，因為讀者可以將書帶到房間內(nèi)的任意角落而不被陰影或直射光線所干擾。人工照明也遵循著同樣的原那么，燈光從各個方向傾斜地投射到書上。書架安排在圖書館的二層標(biāo)高上，在控制臺中可以很容易地看到，天窗為書架上的書提供了無影的照明，甚至當(dāng)讀者站在書架前時，也不能產(chǎn)生陰影。另外，大廳、講堂和辦公局部的立面采用大面積玻璃窗，不僅有利于采光，公園的美麗風(fēng)景也盡收眼底。自然光的運用可以說是維堡圖書館最為鮮明的一大特點，當(dāng)然，作為大師，阿爾托自然不會忽略建筑設(shè)計中對于熱環(huán)境和聲環(huán)境的處理。為了使圖書館徹底不受外界交通噪聲的干擾，外墻做了30英寸厚，墻中還包含著通風(fēng)管道和機(jī)械管道。通風(fēng)完全是由經(jīng)過最小過濾的、預(yù)熱的新鮮空氣完成的。供熱系統(tǒng)選擇了頂棚輻射供熱，輻射供熱是通過網(wǎng)狀熱水管完成的，熱水管設(shè)置在圓錐形天窗之間。聲效對于報告室的作用與光線對于圖書館同樣重要。這個報告廳不僅僅用于演講與報告，還經(jīng)常用于會議和研討晚會，所以聲學(xué)設(shè)計不能僅基于公開報告。薄木板條組成的波狀頂棚，其設(shè)計使得房間內(nèi)的每一點的聲音都是“有生命的〞。頂棚反射聲波，無論演講者站在室內(nèi)的哪一個角落甚至站在外圍，其聲音的傳播都能到達(dá)最遠(yuǎn)處。這個聲學(xué)系統(tǒng)給討論創(chuàng)造了極其親切的氣氛。[4]2.帕米歐肺病療養(yǎng)院設(shè)計帕米歐肺病療養(yǎng)院坐落在一片冰磧山丘區(qū)域的中部，周圍環(huán)繞著濃密的樹林，并遠(yuǎn)離村莊與農(nóng)舍。整個建筑依地勢起伏鋪開，與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一。平面大致成長條狀由通廊連接，各條之間不相互平行，表現(xiàn)出功能和自由結(jié)合的風(fēng)格。最前排是病房，共七層，朝南略偏東，可容納290張床位，每間病房住兩人。公共走廊那么朝北。東端是日光室和治療區(qū)，朝向正南與主樓成一定角度。主樓屋頂是平屋頂，一局部作為花房。第二排建筑高四層，為了不受前排的光線遮擋，不與主樓平行，其一層為行政區(qū)，二三層為醫(yī)務(wù)院，四層是餐廳和文娛閱覽室。第三排是單層，設(shè)有廚房、鍋爐房、備餐間和倉庫等。整體采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，線條簡潔。長條玻璃窗重復(fù)排列，形成干凈簡潔的韻律。最底層采用黑色花崗巖，和白色墻面形成強烈比照。人性化設(shè)計表達(dá)在了建筑的每一個細(xì)節(jié)，療養(yǎng)院最重要的局部是七層的病房大樓，呈一字排開，面對原野和樹林，每個房間都有良好的光線，新鮮的空氣和開闊的視野。洗臉盆也經(jīng)過了特殊的設(shè)計，龍頭里噴出兩股水流，以精確的角度在瓷盆上方集合，從而消除了噴濺與噪聲。阿爾托曾就療養(yǎng)院建筑細(xì)節(jié)的設(shè)計問題做過相關(guān)考察。在陽臺上沐浴陽光是肺結(jié)核治療方法的一局部，因此像這樣的陽臺對于療養(yǎng)院建筑而言至關(guān)重要。在病房東側(cè)都有固定的日光室，其長度相當(dāng)于病房局部的三分之一。在病房局部的屋頂也設(shè)置了療養(yǎng)平臺，這些都充分表達(dá)了為，患者提供充足日照的需求。在病房窗戶外安置了遮陽百葉，以調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)的陽光。此外，為保證進(jìn)入病房的自然光的最大量，靠近窗戶一側(cè)的樓板向上抬起一定的角度，這樣病房內(nèi)的兩個床位都能接受自然光的照射，有利于患者的康復(fù)，還起到一定的消毒作用。餐廳的設(shè)計考慮了自然光，在窗戶一側(cè)是兩層高的空間，以便自然光可以照射到房間中最遠(yuǎn)的角落，在窗外的遮陽百葉阻止眩光。為餐廳設(shè)計的天花板照明設(shè)備有一個嵌在天花板里的金黃色的大遮光罩，旨在提高間接光的照射強度，同時燈泡在朝向地面的半球是乳白色不透明的，這樣光線就能足夠的柔和從而防止了直接光線射入就餐者的眼睛而造成不適。帕米歐療養(yǎng)院內(nèi)所有的照明設(shè)備都是在阿爾托的設(shè)計指導(dǎo)下生產(chǎn)的。為了防止自然風(fēng)直接吹向病人，病房的窗戶設(shè)為雙層，僅將處在對角線的兩扇窗設(shè)成可開啟窗扇，自然風(fēng)可以間接流入室內(nèi)。同時，自然風(fēng)通過靠近走廊一側(cè)的高窗導(dǎo)出，形成了可控制風(fēng)速的室內(nèi)空氣對流。氣流的組織沿病房走道一側(cè)，防止了對病床病人的不良影響。供熱是通過輻射頂棚，但并不是整個頂棚都是輻射板。供熱板的集中輻射直接投在患者的腳部，而不是頭部，房間的其他部位只接受到微弱的輻射熱。1956年，在意大利的一個演講中，阿爾托如此描述帕米歐療養(yǎng)院：“建造這座建筑的主要目的是作為治療的工具。治療的根本條件之一是有一個完全安靜和平的環(huán)境……房間的設(shè)計完全考慮到病人的感受：頂棚的顏色溫馨；布置燈光照明時，防止病人在臥床時產(chǎn)生眩目；在頂棚上設(shè)置暖氣；自然風(fēng)通過高窗進(jìn)入室內(nèi)；水從水龍頭里流出時沒有噪聲，確保不會影響到隔壁。〞[5]參考文獻(xiàn):[1]李念平.建筑環(huán)