賈志峰
摘要:生態(tài)建筑是生態(tài)文明建設(shè)重要內(nèi)容。從建筑設(shè)計(jì)的五個(gè)方面入手研究生態(tài)建筑設(shè)計(jì)十分必要。它既為人創(chuàng)造一個(gè)舒適的建筑空間,又保護(hù)了周?chē)h(huán)境,生態(tài)建筑是建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:生態(tài)文明;建筑設(shè)計(jì);要點(diǎn);技術(shù);環(huán)境
中圖分類(lèi)號(hào):TU201.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1008-0422(2013)07-0069-02
1.前言
人類(lèi)社會(huì)文明先后經(jīng)歷了原始文明、農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明,一直不斷進(jìn)步發(fā)展到現(xiàn)在的信息文明。原始文明歷時(shí)百萬(wàn)年,對(duì)自然沒(méi)有傷害,是人類(lèi)完全被動(dòng)接受自然的階段;農(nóng)業(yè)文明階段幾千年間,人們開(kāi)始了對(duì)自然進(jìn)行傷害程度小的初步探索,其中大多數(shù)開(kāi)發(fā)可以自然修復(fù);而工業(yè)文明是人類(lèi)征服自然,改造自然階段,雖然歷時(shí)只有幾百年,卻創(chuàng)造了歷史上從未有過(guò)的經(jīng)濟(jì)奇跡,積累了巨大物質(zhì)財(cái)富,但對(duì)自然帶來(lái)的損害和破壞程度較大,許多方面已經(jīng)難以修復(fù)。恩格斯在《自然辯證法》中指出:“我們不要過(guò)分陶醉于我們?nèi)祟?lèi)對(duì)自然界的勝利。對(duì)于每一次這樣的勝利,自然界都對(duì)我們進(jìn)行報(bào)復(fù)”。人類(lèi)在創(chuàng)造和享受現(xiàn)代文明的同時(shí),也飽嘗了高增長(zhǎng)帶來(lái)的苦果:能源緊張,資源短缺,生態(tài)退化,環(huán)境惡化,氣候變化,災(zāi)害頻發(fā)。這些促使人們重新思考人類(lèi)與自然的關(guān)系,重新思考人類(lèi)行為的準(zhǔn)則。
現(xiàn)在整個(gè)世界處于工業(yè)文明與信息文明交織發(fā)展階段,正面臨著資源約束趨緊,環(huán)境污染嚴(yán)重,生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì),“生態(tài)文明”建設(shè)也因此成為全球性問(wèn)題。生態(tài)文明是這一時(shí)期人類(lèi)對(duì)嚴(yán)重生態(tài)安全進(jìn)行深刻反思基礎(chǔ)上逐步形成和積極推動(dòng)的一種文明形態(tài),是人與自然和諧的社會(huì)形態(tài)。它并不是要求人們放棄對(duì)現(xiàn)代物質(zhì)生活的追求,回到“桃花源”般原生態(tài)的生活方式,而是以把握自然規(guī)律,以人與自然,環(huán)境與經(jīng)濟(jì),人與社會(huì)和諧共生為宗旨,以資源環(huán)境承載力為基礎(chǔ),超越和揚(yáng)棄粗放型的生產(chǎn)發(fā)展方式和不合理的生活消費(fèi)模式。
長(zhǎng)期以來(lái),建筑設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想一直是:經(jīng)濟(jì)、適用,在可能的條件下注意美觀。2008年汶川地震后,在設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想上又強(qiáng)調(diào)了安全第一的原則。今天,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度,環(huán)境矛盾日益突出的現(xiàn)實(shí)情況下,建筑行業(yè)的能耗占全社會(huì)能耗的50%以上,碳排放總量也占全社會(huì)的40%。在城市環(huán)境質(zhì)量不斷下降,人與自然矛盾日益突出的今天,許多建筑采用反光建材或玻璃幕墻作外部裝飾,這不僅浪費(fèi)資源,加速城市生態(tài)的惡化,城市熱島效應(yīng)和地面沉降災(zāi)害,還會(huì)進(jìn)一步疏遠(yuǎn)人工環(huán)境中人與自然的聯(lián)系。建筑物是關(guān)系我們生活是否安全、健康、幸福和美好的一個(gè)重要因素,其發(fā)展應(yīng)促進(jìn)和提升人類(lèi)的福祉狀況,在更深層次上服務(wù)于公眾幸福、社會(huì)和諧與生態(tài)文明的提升。建筑物也是人類(lèi)在自然界中最廣泛的作品,它是人類(lèi)適應(yīng)自然、改造自然的中介物。同人類(lèi)日常生活密切相關(guān),是人類(lèi)社會(huì)不可或缺的人工構(gòu)筑物。建筑物構(gòu)筑的空間,用來(lái)調(diào)節(jié)人與自然界的溫度差,滿(mǎn)足人的舒適性要求。同時(shí),建筑物又要同周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào),同自然界融為一體,形成新的人文景觀。這就要求建筑師在設(shè)計(jì)階段就要考慮建筑物如何長(zhǎng)久地同自然界協(xié)調(diào)發(fā)展,并逐漸成為自然界一部分的問(wèn)題。因此,建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性要求是時(shí)代的自然要求,從建筑物建造的源頭、——建筑設(shè)計(jì)入手更是抓住了解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn),其實(shí)質(zhì)就是在建筑設(shè)計(jì)階段要充分考慮到如何尊重自然,順應(yīng)自然和保護(hù)自然的問(wèn)題,自覺(jué)在實(shí)踐中落實(shí)建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性問(wèn)題,使設(shè)計(jì)的建筑物同自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)。對(duì)于空間更為廣闊,人口壓力更為沉重,發(fā)展需求更為迫切的中國(guó)而言,如何既補(bǔ)上工業(yè)文明之課,又走好“生態(tài)文明”之路,是關(guān)系人民福祉和民族未來(lái)的大業(yè),更需從各個(gè)方面細(xì)心考慮。對(duì)建筑行業(yè)建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性研究就顯得十分迫切和必要了。
建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性就是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)及其它科學(xué)技術(shù)成果,將建筑看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),通過(guò)設(shè)計(jì)建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因子,使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換,并與自然生態(tài)相平衡,獲得一種高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)生態(tài)性要求的核心是尊重自然,遵循可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境倫理的基本理念,協(xié)調(diào)建筑與人、自然環(huán)境的關(guān)系,使建筑盡可能多地發(fā)揮出有利于生態(tài)的建設(shè)性效益。建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性要求是現(xiàn)代建筑物設(shè)計(jì)的一項(xiàng)必須要求,應(yīng)成為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的重要原則。實(shí)際中具體應(yīng)著重從以下方面予以考慮。
2.城市區(qū)域規(guī)劃應(yīng)堅(jiān)持集約化,密集型的發(fā)展理念,設(shè)計(jì)上給人們提供更多的交流空間和各項(xiàng)便利
研究建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性,首先體現(xiàn)在城市規(guī)劃和城市設(shè)計(jì)中生態(tài)性的考慮,實(shí)際中要依照生態(tài)學(xué)未設(shè)計(jì)城市。城市設(shè)計(jì)中生態(tài)性的核心理念是“既能滿(mǎn)足當(dāng)代人們的生活需求,同時(shí)又要為后代人著想滿(mǎn)足其未來(lái)的需求”。不同類(lèi)別建筑物都是在城市的特定區(qū)域內(nèi),城市各個(gè)區(qū)域的設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)微型、復(fù)合、集約效應(yīng),在城市內(nèi)要實(shí)現(xiàn)居住環(huán)境,社區(qū)環(huán)境,城市環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。交通組織規(guī)劃要以方便快捷,減少對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的過(guò)度依賴(lài),并為步行和自行車(chē)使用創(chuàng)造條件為原則。這就要求城市區(qū)域規(guī)劃中,要強(qiáng)調(diào)區(qū)域內(nèi)完善公共服務(wù)設(shè)施的配套,使區(qū)域內(nèi)住宅、商業(yè)、產(chǎn)業(yè)、休閑等項(xiàng)目齊全,減少人員出行需求和交通生成。從設(shè)計(jì)上就是打破功能分區(qū),鼓勵(lì)用地的有效混合,避免巨型或單一化的功能分區(qū)。區(qū)域規(guī)劃的集約化體現(xiàn)在——如何以短路徑的出行為目標(biāo)促進(jìn)土地的混合使用,達(dá)到區(qū)域的公共服務(wù)設(shè)施設(shè)置齊全,在建筑設(shè)計(jì)上最大程度地節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,創(chuàng)造更多的公共空間來(lái)加速人和人之間的聯(lián)系和交流。使人們追求簡(jiǎn)單、質(zhì)樸、環(huán)保的生活方式。以實(shí)現(xiàn)從城市規(guī)劃上體現(xiàn)生態(tài)性要求。
3.建筑設(shè)計(jì)要充分利用地形、地貌、地勢(shì),因山就勢(shì),因地制宜,使建筑與自然融為一體
自然界原有的地勢(shì)地貌是自然選擇的結(jié)果,有其天然的肌理存在其中。在當(dāng)?shù)厝说哪X海中存下永久地理坐標(biāo)記憶。建筑設(shè)計(jì)是源于自然又高于自然的人類(lèi)智慧體型創(chuàng)造。不同地域、不同風(fēng)格特征的建筑物是人們對(duì)地區(qū)特點(diǎn)的識(shí)別和記憶的關(guān)鍵。建筑物的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量結(jié)合原有的地形特點(diǎn),依山傍水,因山就勢(shì),高低錯(cuò)落有致,一定要與周邊自然環(huán)境相和諧,盡可能尊重和保留有價(jià)值的生態(tài)要素,盡量少的干擾和破壞自然環(huán)境,使建筑物與自然地形融為一體。這是建筑設(shè)計(jì)生態(tài)性需要考慮的重要因素。
珠海橫琴新區(qū)四面環(huán)海,橫琴島水系因駐民用海造田而產(chǎn)生,田地與水網(wǎng)的肌理已經(jīng)成為島嶼的主要形態(tài)特征。法國(guó)阿瑪建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所中標(biāo)的珠海橫琴新區(qū)濱水地區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,就特別注重保留原有地貌特征。凸出海面的大小橫琴島山體,保護(hù)著灘涂和田地,規(guī)劃保留的水系為主河道,次河道和三級(jí)河道,構(gòu)成原生態(tài)的自然景觀,在此基礎(chǔ)上規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑物的位置,類(lèi)型及形態(tài),使建筑物與自然景觀有機(jī)結(jié)合,體現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性要求。
4.建筑設(shè)計(jì)中盡量選用當(dāng)?shù)亟ú?,用?dāng)?shù)剡m宜技術(shù)進(jìn)行施工
每個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境不同,人們因地制宜解決自身生存的方法,手段和選用材料也不相同。用當(dāng)?shù)刭Y源滿(mǎn)足當(dāng)?shù)匦枨螅卯?dāng)?shù)丶夹g(shù)解決當(dāng)?shù)貑?wèn)題,是生態(tài)設(shè)計(jì)的基本考慮。黃土高原的人們,根據(jù)地形地貌和黃土特征,發(fā)明了不用柱、梁的生土建筑形式——地坑院式窯洞。不僅解決了人們的生存生活問(wèn)題,窯洞的恒溫還給人們提供了“冬暖夏涼”的舒適感覺(jué);西北高原少雨缺水,那里的人們發(fā)明了夯土墻和泥草頂建筑形式,適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境;南方的人們根據(jù)多雨潮濕,發(fā)明了架空底層的干闌式建筑。我們強(qiáng)調(diào)建筑的生態(tài)性,就是要在具體建筑設(shè)計(jì)中,盡量選用反映地域特色、便于取材的建筑材料,并以當(dāng)?shù)厝藗兞?xí)以為常的建筑結(jié)構(gòu)和方式去營(yíng)造。中國(guó)建筑傳統(tǒng)是一個(gè)循環(huán)的營(yíng)造體系,無(wú)論磚石、土木施工都有許多奇妙的細(xì)節(jié),許多看似簡(jiǎn)單平常且土的掉渣的夯土建筑也顯示出當(dāng)?shù)亟ㄖl(fā)展延續(xù)的脈絡(luò)。體現(xiàn)了地域的風(fēng)土人情、生活習(xí)慣和審美品位,這既是建筑的生態(tài)性體現(xiàn),也是建筑延續(xù)歷史文脈的具體方法。建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性還特別強(qiáng)調(diào)節(jié)約土地資源,不用耕地取土燒磚,因此推廣轉(zhuǎn)型適應(yīng)建材也是建筑生態(tài)性的特征。2012年普利茲克建筑獎(jiǎng)獲得者王澍的作品就十分強(qiáng)調(diào)建筑的生態(tài)性,他在寧波博物館設(shè)計(jì)采用的是新鄉(xiāng)土主義風(fēng)格,除了建筑材料大量使用回收舊磚瓦外,還運(yùn)用了毛竹等本土元素,體現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能和生態(tài)的理念。在中國(guó)美術(shù)館象山校區(qū),校園建筑外表材料是用九百多萬(wàn)塊從各地拆房現(xiàn)場(chǎng)收集回來(lái)的不同年代的舊磚棄瓦,鄉(xiāng)村匠人以傳統(tǒng)手工技藝施工,把它們穿插在屋頂和墻角,重新聚合在一起形成校園新建筑的外立面,看上去具有樸素滄桑的歷史感,也是原有建材生態(tài)性的再現(xiàn)。
當(dāng)然,在此基礎(chǔ)上,生態(tài)設(shè)計(jì)也強(qiáng)調(diào)要積極地采用適宜的新材料、新技術(shù),從而使建筑物建造過(guò)程減少對(duì)環(huán)境的污染。
5.采用主動(dòng)或被動(dòng)設(shè)計(jì)理念,建筑設(shè)計(jì)要充分利用太陽(yáng)光、風(fēng)、雨水等自然資源,并注意可回收資源的利用率問(wèn)題
人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)文明后,大量消耗化石能源給環(huán)境帶來(lái)了巨大壓力,同時(shí)化石能源是有限的和不可再生的。建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性考慮是一種結(jié)構(gòu)化的工具箱,容納很多“綠色食物、水和能源”等子系統(tǒng)。我們講建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性就是要規(guī)范建筑過(guò)程,使建筑物在建造和使用過(guò)程中盡可能減少對(duì)環(huán)境的影響,做到低碳節(jié)能。在具體設(shè)計(jì)中,更是要用主動(dòng)或被動(dòng)地意識(shí)和方法去充分利用無(wú)窮盡的可再生自然資源。如對(duì)太陽(yáng)能的利用問(wèn)題就是要綜合考慮它與建筑如何一體化的問(wèn)題。一是建筑設(shè)計(jì)被動(dòng)利用太陽(yáng)能。通過(guò)建筑開(kāi)間,進(jìn)深及構(gòu)造設(shè)計(jì),使建筑物能直接利用太陽(yáng)能,以減少采暖、照明、通風(fēng)和空調(diào)的能耗。二是主動(dòng)在建筑內(nèi)利用太陽(yáng)能,用它發(fā)電照明,用它制造熱水供人們使用。日本大阪煤氣公司建造的“21世紀(jì)試驗(yàn)樓”,外墻采用新型隔熱板提高保暖隔熱效果,內(nèi)部通過(guò)設(shè)備層內(nèi)專(zhuān)用設(shè)備,將屋頂裝置收集的熱能轉(zhuǎn)化為電能,向全樓提供照明、熱水、采暖等用電。這是一個(gè)典型的生態(tài)建筑。風(fēng)能的綜合運(yùn)用可以調(diào)節(jié)建筑的自然風(fēng)環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性還體現(xiàn)通過(guò)建筑平面和剖面設(shè)計(jì),使建筑內(nèi)部形成復(fù)合空間,通過(guò)中庭上下貫通相連,其間空氣層溝通內(nèi)外環(huán)境,形成穩(wěn)定的自然通風(fēng),進(jìn)行不耗能的降溫去濕,更換新鮮空氣,使建筑室內(nèi)自然化、舒適化、生態(tài)化。如印度建筑大師柯里亞一直強(qiáng)調(diào)“形式服從氣候”的生態(tài)建筑觀,他所獨(dú)創(chuàng)的管式住宅,在狹窄的住宅內(nèi)圍繞一個(gè)幾乎露天的院落布局,這種內(nèi)向的形式能擋住烈日的曝曬,在剖面處可見(jiàn)住宅入口和剖屋面斷開(kāi)層脊形成循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng),達(dá)到自然散熱的目的。此外,建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性還要考慮低成本的運(yùn)作,可收集物質(zhì)資源和廢棄物轉(zhuǎn)化為新資源問(wèn)題,如雨水、中水的收集回收利用、建筑物各種配件的更換、回收問(wèn)題、建筑物中綠化問(wèn)題等等,這既是建筑節(jié)能減排的需要,更是建筑物自身生態(tài)性的根本要求。
2013年2月,阿聯(lián)酋宣布,迪拜水電局大樓投入使用,該大樓3.1萬(wàn)m2,其中36%的建材選用了可再生材料,20%的面積被植被覆蓋,樓內(nèi)設(shè)有廢棄物回收專(zhuān)區(qū),樓間停車(chē)位還安裝有自行車(chē)停車(chē)架。設(shè)置在樓頂?shù)男⌒吞?yáng)能電站則是“綠色的心臟”。電站產(chǎn)生的電能用于建筑的熱水設(shè)備和照明設(shè)施。這座建筑還采用了循環(huán)水處理系統(tǒng),使得辦公樓能源利用率達(dá)66%,是全球生態(tài)環(huán)保建筑的典范。
6.建筑設(shè)計(jì)生態(tài)性體現(xiàn)在建筑各個(gè)細(xì)部同外界的溝通聯(lián)系的設(shè)計(jì)上,體現(xiàn)在建筑技術(shù)的應(yīng)用上
世界各國(guó)的建筑師都對(duì)建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性進(jìn)行了積極的探索。現(xiàn)代主義大師賴(lài)特將建筑視為“有生命的有機(jī)體”,柯布西埃的“新建筑五點(diǎn)論”,其底層架空,屋頂設(shè)花園等是為了營(yíng)造自然環(huán)境。富勒一直從事研究以最低能耗獲得最大空間和高度可靠的結(jié)構(gòu)體系。馬來(lái)西亞建筑師楊經(jīng)文致力于從生物氣候?qū)W角度研究高層建筑設(shè)計(jì),他在高層建筑表面設(shè)計(jì)不同密度的凹入空間,植入綠化,使人在高層能接觸自然氣息。建筑作為一種人工建造物,它的生態(tài)性設(shè)計(jì)具體體現(xiàn)在其與自然接觸面上如何與自然融為一體,體現(xiàn)在具體的設(shè)計(jì)藝術(shù)和建筑技術(shù)的應(yīng)用上。
6.1在建筑屋頂覆土或屋面做成屋頂花園及游泳池,隔冷防熱,保持室溫,又與自然界取得某種聯(lián)系。
6.2在建筑四周外墻上采用透明節(jié)能墻,收集太陽(yáng)光的自然熱能供給室內(nèi)。還可在窗戶(hù)和墻面上設(shè)置可變角度的遮陽(yáng)裝置,以控制不同季節(jié)的陽(yáng)光量。也可以在有的墻面上設(shè)計(jì)水霧噴淋裝置,以水氣蒸發(fā)降溫,達(dá)到調(diào)節(jié)室溫的目的。
6.3注意建筑物的群體布局、體型、朝向和平面設(shè)計(jì),適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件。建筑物的平面布局直接影響著每幢建筑的日照和通風(fēng)的問(wèn)題,建筑群體布局應(yīng)錯(cuò)落有致,同時(shí)考慮到夏季季風(fēng)的滲透,豎向布置宜將較低的建筑面放在夏季迎風(fēng)面。從單幢建筑形體上講,為適應(yīng)外界條件,通常把建筑的交通部分或衛(wèi)生間布置在平面的兩端,以遮擋東西方向日曬。從建筑平面上講,主要使用房間平面設(shè)計(jì)要使其具有更大靈活性的平面布置,以利降低噪聲,控制溫度,以適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的要求。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)建筑形體和平面適應(yīng)地形和氣候條件,體現(xiàn)建筑是自然一部分的生態(tài)設(shè)計(jì)理念。
6.4注重建筑五個(gè)面上的綠化設(shè)計(jì),建筑物四面盡量設(shè)計(jì)由凸凹臺(tái)、窗空間,再加上屋頂空間的充分利用,使綠化設(shè)計(jì)在建筑五個(gè)面上充分展開(kāi)。在各個(gè)面上用本地耐旱難燃植物作點(diǎn)、線(xiàn)、面的立體綠化,溝通建筑內(nèi)外的自然聯(lián)系,再加上建筑物四周地面喬木、灌木、花草有機(jī)結(jié)合的綠化,通過(guò)全方位立體綠化體現(xiàn)建筑物的生態(tài)性,使建筑物本身融入自然綠化之中。
綜上所述,草皮屋頂,覆土保溫,溫室暖房,遮陽(yáng)墻體,蓄熱墻體,風(fēng)能,太陽(yáng)能利用往往成為生態(tài)建筑的基本構(gòu)造特征。當(dāng)前,由于造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用原因,未必成為建筑市場(chǎng)的主流因素,但它以保護(hù)生態(tài),節(jié)約能源,提高生活品質(zhì),有益人類(lèi)健康為宗旨,對(duì)建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選材和結(jié)構(gòu)形式提供了新的思路,也為建筑的低碳,低成本建造提供了導(dǎo)向依據(jù),更為生態(tài)文明建設(shè)增添了具體而實(shí)在的內(nèi)容,建筑設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)生態(tài)性應(yīng)成為今后的設(shè)計(jì)前置必須要素。由此推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的全方位實(shí)踐。