文/清華大學(xué)建筑學(xué)院 宋曄皓

1 雛形理論

《結(jié)合自然 整體設(shè)計(jì)——注重生態(tài)的建筑設(shè)計(jì)研究》論文中已產(chǎn)生了一個很淺的雛形理論，在實(shí)踐中逐漸得到驗(yàn)證、修訂和發(fā)展，就像吳良鏞先生所說的那樣相輔相成，螺旋式上升。論文中提到了氣候適應(yīng)性、氣候關(guān)注、生物氣候設(shè)計(jì)等概念。20世紀(jì)60年代維克多·奧戈亞就提出生物氣候設(shè)計(jì)、結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)，時至今日仍是一個很新的話題，值得花時間去思考。其基本原理是什么？建筑和氣候是對應(yīng)的，建筑應(yīng)在不借用設(shè)備的情況下可適當(dāng)調(diào)節(jié)氣候。隨著在該領(lǐng)域研究的不斷拓展，學(xué)習(xí)了很多建筑專業(yè)以外的知識，如生態(tài)學(xué)等，對很多基本原理都有了更深的認(rèn)識。

1.1 冷和熱

一個達(dá)到現(xiàn)代舒適水平的建筑，如果在冬天不供暖、夏天無冷源的情況下，是否還能滿足現(xiàn)代人的舒適需求？環(huán)境并不會為人們的舒適需求而改變，這是經(jīng)驗(yàn)，也是教訓(xùn)。如果完全靠建筑師去解決，也可以，做法在一定程度上契合了維克多·奧戈亞在20世紀(jì)60年代提出的生物氣候設(shè)計(jì)里的某一曲線。如果追求恒溫恒濕一定要借助設(shè)備，那么建筑師努力的方向在哪里？通過建筑設(shè)計(jì)盡量少用設(shè)備甚至不用，這是筆者認(rèn)為建筑師需首要努力的方向。

1.2 太陽、風(fēng)、水和土

這4項(xiàng)基本涵蓋了可再生能源的最大組成部分。太陽是所有能源的來源，夏天既要遮陽，又要利用太陽熱促進(jìn)自然通風(fēng)帶走熱空氣，從而實(shí)現(xiàn)被動制冷。冬天可利用溫室效應(yīng)加熱，從而減少空調(diào)熱負(fù)荷。近年來北京面臨PM2.5猖獗的空氣污染問題，自然通風(fēng)變成一個被刻意回避的話題，但此種情況下，風(fēng)仍可發(fā)揮很大作用，當(dāng)室內(nèi)過熱時，如果有自然通風(fēng)，可把熱量帶走并適當(dāng)改善舒適度，從而進(jìn)一步減少設(shè)備能耗。熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)要綜合發(fā)揮作用，才能更好地發(fā)揮通風(fēng)對節(jié)能和改善舒適度的貢獻(xiàn)。雨水的收集和利用包括2方面研究：①水源從哪里來？還需經(jīng)過怎樣處理？怎樣使用？②用于何處？水可降溫也可蓄存，以供各種用途。這都需要建筑師發(fā)揮智慧和創(chuàng)造性，挖掘其豐富的潛質(zhì)。土是生存之本，所有植物都在上面生長，覆土建筑就是以土為主又極具特點(diǎn)的節(jié)能型建筑，其中一個特點(diǎn)就是形成生物氣候緩沖層。

1.3 設(shè)計(jì)與氣候

設(shè)計(jì)歸根到底要改善舒適度，要與氣候發(fā)生聯(lián)系，這反映在3個層面：①城市設(shè)計(jì)層面 建筑體塊布局值得推敲，擋風(fēng)、遮陽，體塊間的陽光照射與促進(jìn)通風(fēng)，都可讓建筑師這個角色發(fā)揮很大作用；②建筑設(shè)計(jì)層面 設(shè)計(jì)住宅時，北側(cè)如果是儲藏、樓梯間、廁所這種不常用空間，南側(cè)如果是起居室、臥室，利用空間布局形成了緩沖，就是一個非常好的布局結(jié)構(gòu)；③細(xì)部設(shè)計(jì) 遮陽、通風(fēng)、窗戶、窗體及墻體等。這是筆者撰寫論文最初的思考，也是在個人建筑創(chuàng)作過程中非常重要的出發(fā)點(diǎn)。

2 兩個反思

直到今天，對綠色建筑表象性理解仍大量存在。綠色建筑被視作一個標(biāo)簽，拿到認(rèn)證的就是綠色建筑？這點(diǎn)值得反思，也促使筆者思考，經(jīng)過研究之后做出來的綠色建筑，與先通過一個方案，再經(jīng)過咨詢機(jī)構(gòu)貼了標(biāo)簽的綠色建筑有何區(qū)別？

筆者作為老師，和研究生在一起時，會有學(xué)生說“建筑師一邊講綠色、可持續(xù)，但建設(shè)過程本身既不綠色又不可持續(xù)，把一片樹林變成了鋼筋混凝土，最后說這堆混凝土是綠色建筑，這個邏輯多么偽善”。怎樣使綠色建筑能對自然環(huán)境的影響少一點(diǎn)，破壞少一點(diǎn)？

3 三個考量

目前，建筑師在“高，中，低”3個不同層面上進(jìn)行著綠色建筑實(shí)踐，此處“高，中，低”沒有好和壞的意思。高、中、低是做好還是做糟完全取決于建筑師的態(tài)度、研究與實(shí)踐能力。

3.1 高

所謂“高”，我國處于飛速發(fā)展階段，發(fā)展程度早已讓全世界認(rèn)可為一個大國，在此國情下，若無法設(shè)計(jì)出一些高精尖、高標(biāo)準(zhǔn)或達(dá)到國際通用標(biāo)準(zhǔn)的建筑是一個遺憾。想在這上面做些工作，研究案例一定不是大規(guī)模的，可能是占地僅1000m2的建筑，將此類小批量、高成本、有特點(diǎn)的項(xiàng)目做好，同時使其成為研究平臺，進(jìn)而通過實(shí)踐改進(jìn)。

3.2 中

“中”即最普遍、最大量且具有推廣潛質(zhì)的本土實(shí)踐。受造價(jià)、工期的影響，建筑師的很多想法只能適可而止，要得體適宜而不是做到極限。房子蓋完了，對職業(yè)建筑師而言是非常愉快的結(jié)束，但對學(xué)校里的老師，恰恰是非常痛苦的開始。項(xiàng)目完成后需對其中問題進(jìn)行持續(xù)追蹤和深刻反思，做的不一定對，要知道為什么不對，才可總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并提高水準(zhǔn)。

圖1 常熟圖書館外立面

3.3 低

“低”即造價(jià)、成本等方面低。西到四川，中到武漢，東到上海周邊江浙一帶，筆者研究團(tuán)隊(duì)都進(jìn)行了大量持續(xù)的測繪、調(diào)研，一直沿襲20年前筆者博士論文的工作方法和框架，如鄉(xiāng)野調(diào)研、問卷訪談、工種集成及設(shè)計(jì)模式等。鄉(xiāng)建在今天仍是一個文化命題，作為綠色建筑的思考者，希望對鄉(xiāng)建有更好、更綠色的思考，但其熱物理環(huán)境與舒適度是否滿足現(xiàn)代人的要求，這才值得深思。

4 可持續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1 常熟圖書館

常熟圖書館是筆者首次負(fù)責(zé)的項(xiàng)目，其創(chuàng)作思路與筆者博士論文的觀點(diǎn)、蘇南的調(diào)研及對當(dāng)?shù)仫L(fēng)土的了解密不可分（見圖1）。當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)讓筆者了解南北方人對氣候的感知有差異。南方建筑有自己的特點(diǎn)，與當(dāng)?shù)鼐用裆钇鹾?。設(shè)計(jì)常熟圖書館時，雖作為北方人仍懷有一種在地感，感同身受當(dāng)?shù)厝嗽鯓酉?，反?fù)思考怎樣將本土建筑抽象化。設(shè)計(jì)抽象了園林、空間、正負(fù)的關(guān)系等，整個建筑的靈魂就是院落體系。實(shí)際上江南園林是通過院落和廳堂穿插交互完成的，每個院落有一個主題，園林里這種形式其實(shí)就是一種相對抽象的表達(dá)。建筑的所有形式都直來直去，不要坡屋頂，材料和光影效果都很現(xiàn)代。雖對江南氣候的理解表現(xiàn)有些生硬，但對色彩及空間關(guān)系的把握仍是發(fā)自內(nèi)心想要做好。堅(jiān)持“消隱”初衷，為保留周圍的香樟和銀杏樹，不惜重新畫圖，利用天光并結(jié)合通風(fēng)，逐漸形成設(shè)計(jì)雛形，同時對地方材料進(jìn)行了再思考。

4.2 北京動物園水禽館

現(xiàn)場自然環(huán)境非常好，在此種環(huán)境里如何設(shè)計(jì)創(chuàng)作？首先房子的使用對象是鳥類，鳥類需要非常高挑的空間和良好的自然通風(fēng)，綜合考慮通風(fēng)、采光、遮陽等，在邏輯推演上建筑體量傾向下大上小，這便生成了當(dāng)時的概念。項(xiàng)目嘗試做了上文3個考量中的“高”部分，既達(dá)到一定設(shè)計(jì)水準(zhǔn)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同時還成為一個實(shí)驗(yàn)性研究平臺。建筑與鳥、水、植被等組合在一起構(gòu)建了一個完整的綜合生態(tài)系統(tǒng)（見圖2）。通風(fēng)是建筑設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的一個問題，對建筑形式產(chǎn)生影響，但作為建筑師，偏向藝術(shù)的、不可控主觀的另一面也會發(fā)揮作用。建筑頂端有2個擾流板，利用風(fēng)壓形成一個負(fù)壓區(qū)，將室內(nèi)空氣抽出來，實(shí)際表現(xiàn)還待進(jìn)一步確認(rèn)。基于此，筆者開始思考朱文一老師提出的命題，做出來的綠色建筑與咨詢出來的綠色有何不同？

圖2 北京動物園水禽館建筑與環(huán)境

4.3 清華大學(xué)南區(qū)學(xué)生食堂

清華大學(xué)南區(qū)學(xué)生食堂是3個考量的“中”部分，即我國當(dāng)下最普遍的造價(jià)和工藝水準(zhǔn)的實(shí)踐，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)是構(gòu)建一種小社區(qū)形式。高校建筑具有社會性，學(xué)生各色各樣、人來人往、年級不同，但都充滿活力，生活需求不同，活躍時間也不同。怎樣通過一個建筑達(dá)成契合？南區(qū)學(xué)生食堂是一個北方建筑，北方建筑的最大特點(diǎn)就是封閉性，若做成開敞形式，無論是建筑保溫、氣密性還是防風(fēng)都受影響，但封閉性對校園和城市卻不友好，故在建筑各方向都設(shè)計(jì)了出入口，使其四通八達(dá)，以滿足學(xué)生多樣化日常交流的需求（見圖3）。食堂走廊不再單純是一個疏散空間，功能多元可供學(xué)生舉辦活動、交流、展覽等。教師餐廳配置自主設(shè)計(jì)的家具，試圖營造不同規(guī)模的教授團(tuán)體或教授研究生等科學(xué)共同體在此討論的氛圍。食堂成為一個公共交流空間，在交流的同時通過垂直遮陽的窗戶，可看到清華校園西側(cè)景觀，如圖書館、大禮堂甚至西山等（見圖4）。

4.4 清控人居科技示范樓

清控人居科技示范樓是短時間內(nèi)完成的裝配式近零能耗建筑，得到了國際綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，同時也是清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺之一，建筑學(xué)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等不同專業(yè)的碩博研究生都對建筑進(jìn)行了非常規(guī)意義的觀測和研究（見圖5）。建筑設(shè)計(jì)以地方性為出發(fā)點(diǎn)，體現(xiàn)出可持續(xù)的思維，表現(xiàn)出人和環(huán)境的契合。材料使用了竹藤，因項(xiàng)目附近有一個黔東南非物質(zhì)文化縣，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)就是竹編和藤編，當(dāng)?shù)匕傩帐止に嚪浅：?，既能雕出栩栩如生的魚、牛，又能雕出真實(shí)大小的汽車、拖拉機(jī)等實(shí)物。設(shè)計(jì)初期為給當(dāng)?shù)刎毨Эh提供就業(yè)機(jī)會，發(fā)揮當(dāng)?shù)匕傩仗亻L，便利用竹藤編作為可持續(xù)材料。竹藤與木材的最大特點(diǎn)是可呼吸性，但缺點(diǎn)明顯，即泡水發(fā)霉會變黑變暗，后經(jīng)長時間陽光暴曬，又會變淺變灰。此材料作為外立面，雨天怎么辦？將其做成類似雨衣的形式，作為披在建筑外面的一層防護(hù)，里面還是常規(guī)建筑立面。對抗雨水、水氣的最好辦法就是通風(fēng)，竹藤編既能通風(fēng)，又可作為具有遮陽、擋風(fēng)復(fù)合功能的立面。此外，竹藤編為什么采用4種穿孔及不同的穿孔布局？這是希望給設(shè)計(jì)增添一點(diǎn)現(xiàn)代工具帶來的樂趣，其表征非常理性。到一定程度，追求原型是建筑師心中都有的目標(biāo)，能否不通過張揚(yáng)的設(shè)計(jì)來表達(dá)建筑內(nèi)涵？設(shè)計(jì)結(jié)合通風(fēng)、日照推演出受風(fēng)面或需透光的面。此裝配式近零能耗建筑所用材料都是可持續(xù)、環(huán)保且可降解的，金屬、玻璃、木材都可重復(fù)利用，再加上一些太陽能的光電、光熱系統(tǒng)，共同構(gòu)成了這一建筑。清控人居科技示范樓作為實(shí)驗(yàn)建筑，相當(dāng)一部分造價(jià)用于購置測試器和溫度、二氧化碳、通風(fēng)等方面的探測器，是一個絕佳的研究平臺，各種測試都在此持續(xù)推進(jìn)。

圖3 清華大學(xué)南區(qū)學(xué)生食堂

圖4 清華大學(xué)南區(qū)學(xué)生食堂室內(nèi)效果

圖5 清控人居科技示范樓

5 結(jié)語

吳良鏞先生曾說過：“建筑師既要有理論的學(xué)習(xí)，又需要實(shí)踐的洗禮，最好兩方面相輔相成，螺旋式上升?！贝死砟钜恢必瀼卦诠P者作為建筑師的成長過程中，由博士論文《結(jié)合自然 整體設(shè)計(jì)——注重生態(tài)的建筑設(shè)計(jì)研究》展開敘述，本文分享筆者讀博及工作期間對綠色建筑的研究和感悟，探討關(guān)于綠色建筑的可持續(xù)設(shè)計(jì)思考。

（本文來源于作者在首屆“U7+Design中青年建筑師設(shè)計(jì)論壇”上的演講）