建筑物理结课论文

大师笔下非凡的建筑物理——以阿尔瓦·阿尔托大师作品为例XXXXXXXXXXXXX摘要：物理环境是与建筑不可分割的重要组成局部，是建筑设计必须考察和规划的重要因素。无论是户外空间或建筑物内空间，环境的热、光、声、空气等物理因素的适当刺激都有助于人们增进身心健康和有效地从事各种活动。本文从对建筑设计中热环境、光环境和声环境的影响的认识入手，在此根底上，以阿尔瓦·阿尔托大师早期的两个作品——维堡图书馆、帕米欧肺病疗养院为例，展示了设计大师在建筑设计中对于建筑物理环境的处理。关键词：物理环境建筑设计维堡图书馆帕米欧肺病疗养院建筑，是人类的根本活动之一，也是人类文化的组成局部，是社会和文化的外显形态之一。[1]。建筑扩大了人类社会的生存地域，延长了人类的个体寿命，建筑和城市是人类最伟大的工程创造，彰显着人类文明进步的历史。[2]建筑和城市的出现，将原来单纯统一的地球环境分割为三个不同层次。第一层次为自然环境，其形状和变化由自然力量决定；第二个层次为城市环境，其形状和变化由自然力量和人类行为共同决定；第三个层次为建筑环境，其形状和变化由人类决定。自然力量始终恪守着自然规律，而人类行为充满着人类的欲望。建筑师们必须协调这二者之间的关系，建筑环境与自然环境保持良好的空气、水、能源等的生态循环才能支撑人类的生存开展。[2]阿尔瓦·阿尔托〔AlvarAalto,1898-1976年〕出生于芬兰的一个叫库塔尼的小城，是现代建筑的重要奠基人之一，是他将现代主义建筑的浪潮引入芬兰，推动了芬兰现代主义建筑的开展。他认为，建筑不应该脱离自然和人类本身，而是应该顺应人类的开展，这样人类与自然才会更加接近。阿尔瓦·阿尔托通过对自然环境的尊重、自然材料的选择以及对自然景观的利用等方面的探索，在建筑设计领域中占有了一席之地。他的建筑作品突出了对环境的尊重、对地方性的关注，对人性的关爱，又使他成为有机建筑和探索地域性与人情化倾向的代表人物。简洁、实用、构思奇巧是阿尔瓦·阿尔托设计的精髓。[3]1.维堡图书馆设计维堡图书馆是阿尔瓦·阿尔托设计生涯中早期名作，图书馆位于维堡城，坐落在市中心一个美丽、古旧的花园中，紧邻一座大教堂。主入口在北侧，儿童图书馆的入口在南侧，期刊阅览室的入口那么在东侧。整座建筑都是白色涂料饰面，与公园里的古树相照应，只有在主入口区域采用了蓝灰色天然石材。维堡图书馆的平面由两个大小不一的矩形体块沿长边平行衔接而成。阿尔托将不同的使用功能布置在不同的标高上，各层平面叠置，从而营造出一种灵活多变的建筑内部空间。建筑中最主要的功能空间阅览室置于地上二层，朝南以便拥有充足的光线。建筑采用钢筋混凝土的结构以保证阅览室的完整性。主体局部的外部以白色墙面衬托着大片的玻璃窗，造型简洁，雕塑感强。这座建筑同样表达了阿尔托在自然光设计方面的独具匠心。在图书馆中，光是主要考虑的因素。阿尔托在建筑主体的平面屋顶上设计了57个预制的漏斗形天窗，上大下小，天窗有两层玻璃，配有辅助灯光，以便晚上和冬天积雪时使用，同时灯光的温度能融化天窗顶的积雪，确保采光需要以及承重平安。光线并不是直接照入，而是被反射成成千上万的反射光，大量的自然光进入采光口收集后再均匀分布在室内空间中，保证了光线的均匀漫射，防止了眩光，这是天窗的烟斗状、锥体形式的结果，因此不使用漫射玻璃也能获得漫射光——这对于读者来说是很理想的，因为读者可以将书带到房间内的任意角落而不被阴影或直射光线所干扰。人工照明也遵循着同样的原那么，灯光从各个方向倾斜地投射到书上。书架安排在图书馆的二层标高上，在控制台中可以很容易地看到，天窗为书架上的书提供了无影的照明，甚至当读者站在书架前时，也不能产生阴影。另外，大厅、讲堂和办公局部的立面采用大面积玻璃窗，不仅有利于采光，公园的美丽风景也尽收眼底。自然光的运用可以说是维堡图书馆最为鲜明的一大特点，当然，作为大师，阿尔托自然不会忽略建筑设计中对于热环境和声环境的处理。为了使图书馆彻底不受外界交通噪声的干扰，外墙做了30英寸厚，墙中还包含着通风管道和机械管道。通风完全是由经过最小过滤的、预热的新鲜空气完成的。供热系统选择了顶棚辐射供热，辐射供热是通过网状热水管完成的，热水管设置在圆锥形天窗之间。声效对于报告室的作用与光线对于图书馆同样重要。这个报告厅不仅仅用于演讲与报告，还经常用于会议和研讨晚会，所以声学设计不能仅基于公开报告。薄木板条组成的波状顶棚，其设计使得房间内的每一点的声音都是“有生命的〞。顶棚反射声波，无论演讲者站在室内的哪一个角落甚至站在外围，其声音的传播都能到达最远处。这个声学系统给讨论创造了极其亲切的气氛。[4]2.帕米欧肺病疗养院设计帕米欧肺病疗养院坐落在一片冰碛山丘区域的中部，周围环绕着浓密的树林，并远离村庄与农舍。整个建筑依地势起伏铺开，与周围环境和谐统一。平面大致成长条状由通廊连接，各条之间不相互平行，表现出功能和自由结合的风格。最前排是病房，共七层，朝南略偏东，可容纳290张床位，每间病房住两人。公共走廊那么朝北。东端是日光室和治疗区，朝向正南与主楼成一定角度。主楼屋顶是平屋顶，一局部作为花房。第二排建筑高四层，为了不受前排的光线遮挡，不与主楼平行，其一层为行政区，二三层为医务院，四层是餐厅和文娱阅览室。第三排是单层，设有厨房、锅炉房、备餐间和仓库等。整体采用钢筋混凝土框架结构，线条简洁。长条玻璃窗重复排列，形成干净简洁的韵律。最底层采用黑色花岗岩，和白色墙面形成强烈比照。人性化设计表达在了建筑的每一个细节，疗养院最重要的局部是七层的病房大楼，呈一字排开，面对原野和树林，每个房间都有良好的光线，新鲜的空气和开阔的视野。洗脸盆也经过了特殊的设计，龙头里喷出两股水流，以精确的角度在瓷盆上方集合，从而消除了喷溅与噪声。阿尔托曾就疗养院建筑细节的设计问题做过相关考察。在阳台上沐浴阳光是肺结核治疗方法的一局部，因此像这样的阳台对于疗养院建筑而言至关重要。在病房东侧都有固定的日光室，其长度相当于病房局部的三分之一。在病房局部的屋顶也设置了疗养平台，这些都充分表达了为，患者提供充足日照的需求。在病房窗户外安置了遮阳百叶，以调节进入室内的阳光。此外，为保证进入病房的自然光的最大量，靠近窗户一侧的楼板向上抬起一定的角度，这样病房内的两个床位都能接受自然光的照射，有利于患者的康复，还起到一定的消毒作用。餐厅的设计考虑了自然光，在窗户一侧是两层高的空间，以便自然光可以照射到房间中最远的角落，在窗外的遮阳百叶阻止眩光。为餐厅设计的天花板照明设备有一个嵌在天花板里的金黄色的大遮光罩，旨在提高间接光的照射强度，同时灯泡在朝向地面的半球是乳白色不透明的，这样光线就能足够的柔和从而防止了直接光线射入就餐者的眼睛而造成不适。帕米欧疗养院内所有的照明设备都是在阿尔托的设计指导下生产的。为了防止自然风直接吹向病人，病房的窗户设为双层，仅将处在对角线的两扇窗设成可开启窗扇，自然风可以间接流入室内。同时，自然风通过靠近走廊一侧的高窗导出，形成了可控制风速的室内空气对流。气流的组织沿病房走道一侧，防止了对病床病人的不良影响。供热是通过辐射顶棚，但并不是整个顶棚都是辐射板。供热板的集中辐射直接投在患者的脚部，而不是头部，房间的其他部位只接受到微弱的辐射热。1956年，在意大利的一个演讲中，阿尔托如此描述帕米欧疗养院：“建造这座建筑的主要目的是作为治疗的工具。治疗的根本条件之一是有一个完全安静和平的环境……房间的设计完全考虑到病人的感受：顶棚的颜色温馨；布置灯光照明时，防止病人在卧床时产生眩目；在顶棚上设置暖气；自然风通过高窗进入室内；水从水龙头里流出时没有噪声，确保不会影响到隔壁。〞[5]参考文献:[1]李念平.建筑环