■ 專欄

儘管面臨高溫考驗,玻璃穹頂公共建築的合理性和高效性仍然值得肯定。

據央視新聞“新聞週刊”報道,北京南站候車大廳採用的是拱形玻璃屋頂,在陽光照射下,雖有空調,但候車大廳內溫度仍上升明顯。爲緩解旅客候車時的悶熱情況,北京南站在候車大廳內撐起了數十把遮陽傘。

央視新聞“新聞週刊”主播白巖松據此提出,機場、火車站等公共建築,大面積採用玻璃穹頂,好像採光變好了,但綜合來看到底節能還是耗能,希望建築界好好思考一下。白巖松提出的問題,有其現實意義,也值得業內加以重視、探討。

穹頂建築

讓人類更親近大自然

人類喜歡建造穹頂建築的文化和象徵意義一直存在爭議,而且無法知曉其精確起源。但比較認同的看法是,無論在哪種文化中,穹頂建築代表着人類親近自然的願望,期待與大自然直接相通。而玻璃等透明材料在穹頂建築上的應用,無疑讓這一點表現得更爲明顯。

在人類歷史上,美索不達米亞時期就出現了穹頂建築,後來在不同的民族、國家都有不同形式的應用。如古代的波斯建築、希臘和羅馬建築,以及中國建築等。

工業革命以後,現代科技與文藝復興風格結合,使得穹頂構造在政治、宗教和生活建築中獲得傳承、擴大,並體現爲極致。如巴黎萬神殿、佛羅倫薩主教堂、英國格林尼治千年穹頂、美國國會大廈穹頂等,都是穹頂建築的代表。

隨着材料科學、計算機技術、建築學和美學等方面的發展,穹頂建築進入了更新換代時期,開始從傳統的土、石、木、磚、混凝土、金屬材料,轉而採用合金、玻璃、塑料、薄膜等先進材料。

20世紀50年代,薄膜穹頂就開始在工程中得到應用。到20世紀七八十年代,歐美和日本等國家大量建造薄膜穹頂建築,不只是政府、宗教機構,其他文化、娛樂、體育和科研機構也開始採用薄膜穹頂建築。

具有代表性的是日本出雲體育館穹頂,其設計的基本理念是以當代的大型空間結構來弘揚傳統文化中的木造建築。

現代建築使用玻璃穹頂,是從20世紀50年代開始的,目的是讓建築輕質,節能環保的同時,也更具現代審美意義。可以說,北京南站玻璃穹頂,也就是在這樣的理念下建造的。

玻璃穹頂

仍具有不可替代優勢

北京南站於2006年在原址重建,2008年建成通車,其形狀爲雙曲穹頂,橢圓姿座臥。無論從過去還是現在來看,北京南站都是一座高度現代化的客運車站,也因此被評爲北京當代十大建築之一。

北京南站的設計靈感有多種說法,一說來源於北京天壇祈年殿,後者是極具中國風格而又精緻傑出的三層圓頂建築。北京南站設計師、英國建築師泰瑞·法瑞則稱,火車站其實是一個城市的禮堂,將自己的作品稱爲“拍扁的天壇”。

但無論靈感源自哪裏,北京南站設計和建造的主要目標都是,既要現代化,也要有在多年後不落伍的品位;既要節省成本,又要節能環保,體現爲採光好,省照明用電,在冬天還能節省供暖能源。

誰也沒有料想到17年後,北京的天氣會像吐魯番那樣炙熱,以致北京南站要爲乘客在候車大廳內撐起遮陽傘。

此前,北京南站的夏季炎熱情況也出現過。2019年酷暑時節,北京南站還給候車大廳的玻璃屋頂塗上了一層藍色塗層。這種新型納米材料能隔絕紫外線、紅外線、部分可見光,起到隔熱作用,使地面溫度最高能降低8℃左右。

隨着高溫情況普遍加劇,玻璃穹頂建築設計,還可以嘗試使用三銀Low-E等新型玻璃材質,更有效地屏蔽太陽熱輻射。

此外,在建築大面積玻璃外面,也可採用活動式外遮陽設備,能大大降低太陽熱輻射熱能,有效降低空調使用等建築能耗。

綜合來看,類似北京南站這種大面積的玻璃穹頂設計,具有采光好、材料輕質、造價經濟、冬季採暖好等不可替代的優勢,而隨着材料科學等方面的進步,夏季高溫的問題也必然會明顯改善。也因此,玻璃穹頂公共建築的合理性和高效性仍然值得肯定。

□張田勘(科普專欄作家)

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