覆土建筑设计探究

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摘要：介绍了覆土建筑的概念，并以鄂尔多斯市东胜区朵日纳美术馆实际设计为例，从项目背景、建筑布局和建筑细部构造几个方面分析了现代覆土建筑的生态策略研究，探讨了覆土建筑的可行性以及实行过程中会遇到的问题。

关键词：覆土建筑生态技术建筑消隐建筑构造

中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

覆土建筑是生态建筑的一种形式，在全世界有着深远的历史，比如说中国的窑洞建筑，土耳其卡帕都西亚地区和Goreme山谷都是穴居住宅主要的分布地区。在20世纪初期的时候，覆土建筑渐渐开始衰落，因为没有先进的技术作支撑，再加上潮湿阴暗，不好清洁，缺少室外景观，覆土建筑慢慢不被人们提起。直到20世纪70年代，石油危机的出现和环境的日益恶化，使人们开始重新认识这种传统节能建筑。

覆土建筑也可以称作“掩土建筑”（Earth Sheltered Architecture），主要是指“地下的”建筑，有时候专指“地面上用土或岩石围护”的建筑 (1)。但覆土建筑和地下建筑不完全相同，一般地下建筑大多属于覆土型建筑，而覆土建筑与地平面的关系更加多样化，外部形态也更加复杂。覆土建筑分为三种情况：(1)地下建筑；(2)一部分露出地面或大部分处于岩石或土壤中的半地下建筑；(3)地面上用土壤或岩石部分或全部掩蔽的建筑。一般情况下，覆土建筑指护结构覆土率大于50%的建筑。与地面非覆土建筑相比，覆土建筑具有自身的显著优点，如节能节地，微气候稳定，防风、防震、防尘暴，经济和有利于生态平衡及地方文脉的保护等。以下将以一个覆土建筑――美术馆的设计实例来探讨覆土建筑在设计中的一些问题。

要重返地下就必然要经历“寻源求新”的研究道路。寻源，就是研究覆土建筑的历史；求新，就是研究新的方法。覆土建筑的研究已经有了许多成果，但是覆土建筑还主要集中在农村。如何使覆土建筑的优点在城市中得以发挥，尤其是在最为普及的现代住宅中得以应用仍是一个难题。事实证明，地下空间的全面发展和利用是改善城市诸多问题的最好方式之一。城市发展的未来是向地下进军，地面建筑将只是它的一部分，人们将更多地生活在地下空间里。如果将地上建筑所用空调或采暖包括在内，从长远看，覆土建筑其实就是一种经济型的建筑 (2)。

2 项目背景

从城市范围来讲，拟建美术馆位于东胜区南部，其位置处于城市空间与自然空间的交界处。从用地周边情况看，西侧紧邻滨河路，属于城市空间形态；东侧是三台基水库的景观资源，用地处于南北向的滨河绿化景观带中。建设用地西高东低，约10至15米的地形落差，西侧与城市道路标高衔接，东侧临近湖面区段成1/5斜坡叠落至水边。建设基地约为4万平米。

鄂尔多斯朵日纳美术馆是一所市级文化机构，同时又将是我国中西部地区又一座顶级的艺术场馆。它作为文化艺术创作与展示的场所，吸引着众多的艺术追求者。它的吸引力不止在于其文化艺术的功能，更在于建筑与环境的完美结合所形成的充满诗意和艺术气息的空间，和它所带来的艺术探索与交流的可能性。

3 建筑空间体量

单从建筑本身来说，设计希望达到这样的目的:有空间过渡的秩序感，加强室内和室外空间的联系，加强空间的方向感，减轻对地下空间的心理不适，合理设计外观，保证地下热舒适度的前提下，减少空调等设备风管外露，同时，加强自然采光和春秋季节的自然通风，解决地下空间的潮湿问题。

被土覆盖的建筑常常会给人们带来负面联想和恐惧的心理，这是覆土建筑需要解决的关键性问题，而入口设计的好坏又能直接关系到人的心理感受，如果处理不好，许多基本的心理问题都会由此产生。因此，设计者必须考虑到入口并非像一个门或一个简单的门厅型空间那样是孤立的建筑要素，相反，它是一个包含了建筑外部、入口、内部布局及垂直交通系统的连续体的组成部分。

因此，在朵日纳美术馆的设计中，我们将入口分为四个部分：展陈大厅的入口，珍贵藏品运输入口，生活服务入口以及消防坡道入口。而四个入口又是相互贯通的空间序列，彼此间既独立，又有联系，随处都能通向室外，形成一个有张有弛，内外融合的空间。主入口一层采用完全通透的玻璃幕墙，创造一种纯粹干净的意境，视线上贯通了室内外，前后景观，从室外的入口广场，经过稍显低矮的入口门厅，再进入整个建筑的景观休憩广场，给人以一种豁然开朗，拥抱自然，融身于景观的感觉。而建筑的这个主要活动交流空间便是展厅的屋顶，展厅与环形服务部分建筑屋顶相连，视线连续与湖面形成良好的对景。方向感由主入口到湖面，依坡式逐层退台，从上到下，从外部环境到内部环境的连续流动空间得以加强。活动室连续的，人们的视线可以彼此接触，这就在一定程度上解决了覆土建筑给人们带来的压抑恐惧感。

在连接公共展厅区和服务生活区之间，以一条通往山外的疏散通道连接，两部分空间由一个喇叭形筒壳贯通，营造一种由开放到收敛，由动到静心理效果。使人们游走在美术馆内，随处感到新奇，层出不穷。通过曲折的路线，在地下一层与一层之间穿梭来往，更增加了趣味性，可使参观者体验探索的感觉。

4 建筑细部构造设计

设计尽量做到减少建筑运作过程中物质与能量循环的总量，减少人们对采暖与制冷能源的需求，改善建筑实体的热工环境。设计中，通过采取适宜技术手段，对的外墙面、覆土屋面与种植、窗户与遮阳等建筑细部构造进行处理，实现节能设计策略。

东侧北侧外墙暴露在外的部分使用墙体外保温加空气间层，外加饰面，除去窗户部分其余护均为土壤覆盖，土壤的厚度和热延迟性充当了保温层的角色。窗户为双层可开启玻璃窗，外层为上下平开窗，中间留200mm厚空气间层，遮阳做在其中。春秋季节室外比较舒适时，外窗打开，内窗沿侧轴开启，最大程度地引入自然风；冬夏季的开启方式可以达到既将恶劣环境挡在窗外，又引入一定量的自然风。整个建筑被保温层、土壤和中空玻璃包围，外维护结构的传热系数因此得以降低。

在生态设计方面，将在屋顶设置绝热层，抵抗不适气温的影响。考虑到当地湿度大，引入阳光，夏季遮阳。利用风向设置进风与出风口，充分利用自然通风。充足而有效的屋顶排水和地面排水，甚至屋顶构造层中的土下排水，排走多余的水分，以利植物生长。 (3)借助于自然的山水，使新馆富有某种灵气与生机，追求建筑自身的自我平衡、建筑总体环境的协调发展。

5 结论

由上述讨论可以看出：当今的覆土建筑不是一个全新的概念而是人们由于需要对这种建筑形式的价值再认识。历史上的覆土建筑是特定气候、特定地理条件的产物。覆土建筑是解决能源危机的好建筑方式,其特殊性使得它只适用于特定的场地和特定的条件,且有鲜明的优点和缺点而所有的缺点均可通过当今的技术解决。它的广大困难不在于技术而在于人们的观念和态度，是表达对环境尊重的最好姿态。

参考文献

1. 荆其敏. 覆土建筑. 天津 : 天津科学技术出版社, 1988.

2. 吉迪恩•S•格兰尼. 城市地下空间设计. 北京 : 中国建筑工业出版社, 2004.

3. 沈春林，李伶. 种植屋面的设计与施工. 北京 : 化学工业出版社, 2009.