趙輝,楊元華,陳進東
(1重慶市建設技術發(fā)展中心,重慶 400015;2重慶市建筑節(jié)能中心,重慶 400015)
建筑是人類生存、生活的重要載體。人類80%以上的時間在建筑中工作、生活;人類從自然界所獲得的50%以上的物質(zhì)原料用來建造各類建筑及其附屬設施,建筑成為人類生活中不可或缺的組成部分。建筑的發(fā)展歷程從一定程度上反映了不同歷史階段人類社會文化發(fā)展的變遷以及對建筑自身特性的不同需求。一直以來,人們對建筑的需求限于在安全的基礎上滿足使用功能,并逐步考慮適用、經(jīng)濟等性能。隨著全球能源危機的產(chǎn)生以及全球氣候變化的加劇,同時也基于人類日益增長的物質(zhì)文化需求,建筑能耗、人居舒適度、建筑與人和自然的關系日漸獲得廣泛關注并成為國際共識,綠色建筑應時而生,并成為當前乃至將來建筑發(fā)展的一個重要趨勢。
傳統(tǒng)建筑的概念范圍較廣,從時間范疇上講,包括古代建筑和近代建筑。古代建筑指公元前21世紀至1840年鴉片戰(zhàn)爭之前的建筑,這一階段的建筑體系是人類發(fā)展史上歷史最悠久、風格最統(tǒng)一、特點最顯著的建筑體系之一;近代建筑指1840年鴉片戰(zhàn)爭后至1919年五四運動前所建造的建筑[1]。我國歷史悠久,疆域遼闊,自然環(huán)境多樣,社會經(jīng)濟環(huán)境不盡相同,在漫長的歷史發(fā)展過程中,逐步形成了各地不同的民居建筑形式,這種傳統(tǒng)民居建筑深深地打上了地域的標簽,生動地反映了人與自然的關系。巴渝民居就是其中的典型代表,其尊重自然地貌,依山就勢,順坡起伏,順勢轉折,形成了富有情趣的生活空間和公共空間,體現(xiàn)了人與自然和諧共處的生態(tài)觀念。
《太平寰宇記》記載,昌州(今重慶大足)“悉住叢菁,懸虛構屋,號閣簡”,即是說昌州川人都居住在水草覆蓋的草房,草房結構“懸虛構屋”,稱為“閣簡”;《太平寰宇記·渝州》又有記載“俗構屋高樹,謂之閣闌”,不難理解,“閣簡”、“閣闌”所言正式是干闌式建筑。干闌式建筑(圖1)是南方先民實現(xiàn)“巢居”的一個重要途徑,是川人基于南方夏季濕熱的典型氣候特征,在宋代甚至更早就通過實踐確定的,可以實現(xiàn)遮陽、納涼、通風、除濕等目標的民居形式。其在氣候、地理、經(jīng)濟條件等多方面良好的適應性,使之成為巴渝傳統(tǒng)民居的重要構成部分。
圖1 河姆渡遺址復原的干闌式建筑
在我國《綠色建筑技術導則》以及相關標準中,將綠色建筑定義為“在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間與自然和諧共生的建筑”[2]。從這些理念的角度分析巴渝傳統(tǒng)民居的建造,其中不乏先民的諸多智慧。
巴渝自古山巒疊嶂,山地、丘陵民居在利用地形方面采取的主要辦法是,在坡地較大甚至陡峭的地段,多采用筑臺和吊腳等手法來解決建筑基地面積不足的問題。遇山靠山,逢崖附崖,臨坡抱坡;甚至遇到山崖巨石陡坎等險要地勢時也能因地而治,不過分改造原有地貌。充分按照“減少接地、不定地基、山屋共融”的理念為之?!敖杼觳唤璧?,天平地不平”是民間匠人對山地建房方式的歸納,前半句意即在起伏地形上建造房子應盡量減少接地,減少對地貌的損害,力求上部發(fā)展,開拓上部空間;后半句指房屋建筑布置最大限度地對坡地地形進行充分利用,減少人為對地形的改變程度,形成錯層、掉層、附崖等建筑形式,吊腳樓、干闌式建筑等逐層懸挑,理念正源于此。
對山坡地貌較為適應的干闌式建筑,在有限的用地上,最大程度地利用地形、開拓場地、爭取使用空間,在基本不改變自然環(huán)境的情況下,跨越巖、坎、溝、坑以及水面,特別是以抬高居住面層的方式,建立起既適應地勢,又安全,足以維持自身生存發(fā)展的良好的居住空間,十分突出地體現(xiàn)出地理環(huán)境與建筑文化的作用。同時,底層架空的結構體系,也有效地緩解了當?shù)亟ㄖ媾R的需要防潮、隔熱和通風等問題[3]。
位于渝東石柱土家族自治縣的西沱古鎮(zhèn)(圖2),一條寬約5m的青石階梯道為主的街道,從長江邊沿山脊蜿蜒而上,街道兩側留存明清時代層層疊疊的傳統(tǒng)吊腳樓,至山頂長約5里,上下落差160余米。建筑與地勢的結合以及節(jié)地理念,在這里得到充分體現(xiàn)。
圖2 石柱土家族自治縣西沱古鎮(zhèn)順應地勢拾級而上
巴渝大地自古江河縱橫,潮濕多雨,水資源十分豐富,但巴渝先民崇尚自然、親水近水、節(jié)水用水的思想并未因水資源的豐富而有所改變。他們想盡辦法最大限度地使其做到物盡其用,讓水的作用得以充分發(fā)揮。
首先,利用水對人居環(huán)境的影響作用。比如,參照水系分布布局民居聚落選址,使水系結合山坳、坡地、樹植等產(chǎn)生區(qū)域小氣候效應,改善建筑外氣候環(huán)境,提高居住區(qū)的舒適度;同時,建筑選址基本都遵循近山水、近田地、近交通、安全避災、向陽通風等原則,尤其是將臨水而居、逐水而居作為一個重要原則,不僅僅滿足人們?nèi)粘I顚λh(huán)境的需要,同時讓水從交通動力的角度發(fā)揮作用,提高生活的便捷性。石柱西沱古鎮(zhèn)(圖3),古為“巴州之兩界”,東接施州(今湖北恩施),因位于長江南岸回水沱而得名。江邊場鎮(zhèn)也靠回水沱而建,此處成為江河碼頭渡口,水面開闊,水勢舒緩,適于??看?,古鎮(zhèn)云梯街依山順勢而下,建筑自然隨地形而作,充分體現(xiàn)了逐水而居的思想,被稱“萬里長江第一街”,水在其中發(fā)揮的作用不言自明[3]。
圖3 石柱土家族自治縣西沱古鎮(zhèn)沿江而居
其次,收集雨水并采取導流等措施實現(xiàn)水的梯級利用。將屋面雨水徑流通過屋頂坡屋面收集,并通過溝渠導流、洼地回旋、塘池蓄水等一系列自然生態(tài)的手段方法,實現(xiàn)對雨水的回收、處理,并根據(jù)需要視水質(zhì)用于日常清洗、農(nóng)田灌溉、牲畜喂養(yǎng)、魚塘補給等等,實現(xiàn)了對排水體系從無組織到有組織的優(yōu)化,在降低地表徑流,增加雨水滲透量的同時,服務生產(chǎn)生活。同時,也形成并固化了居民的節(jié)水意識,促進了節(jié)儉民風的進一步形成。
原生態(tài)民居最大的優(yōu)點在于,盡可能多地利用天然資源和地理條件,采取被動式構造設計手段,來滿足生活舒適的要求,即在滿足生理需求的前提下,使居住空間盡可能處在“自然狀態(tài)”而非人造環(huán)境中。重慶屬于東亞季風區(qū),在當代建筑氣候分區(qū)中為夏熱冬冷地區(qū),常年日照少,風速小,冬季陰冷多雨,夏季濕熱高溫,常年濕度較大,雨水豐富。以適應氣候為目標,巴渝民居以自然通風、遮陽、隔熱等為重點,表現(xiàn)出了良好的氣候適應性。
通過自然通風進行降溫是巴渝傳統(tǒng)民居建筑節(jié)能、創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境的有效手段。通風設計方式主要有三種。
(1)設計廊坊式場鎮(zhèn)檐廊相連,保證通風。設置列柱支撐寬的檐廊,建筑檐廊相連形成街坊,加強街道和建筑空間的互通,使空間通透多變,為自然通風創(chuàng)造條件。如在江津中山古鎮(zhèn)以及石柱西沱古鎮(zhèn)建筑中,聚落街區(qū)中廊坊式、涼亭式的街坊(圖4—圖6)[3]。
圖4 江津中山古鎮(zhèn)的涼廳
圖5 石柱土家族自治縣西沱古鎮(zhèn)建筑的山地重臺庭院
圖6 江津中山鎮(zhèn)建筑院落的中庭設計
(2) 設置涼廳式街坊,利用“抱廳”(圖7),形成“抽氣”效果。如此處理不僅利于通風,也利于采光。川內(nèi)盆地相對其他地區(qū)氣流較為穩(wěn)定,大風較少,不似北方平原地區(qū)常年多風。這種富于創(chuàng)意的“抱廳”形式,集抽風、采光、防曬、遮雨多種功能于一身,又擴大了建筑使用空間[3]。小口天井和窄長夾項式天井有很好的抽風作用,在大型宅院中常用多天井的形制(圖8),特別是隨著樓層的增高,樓井中的抽風效果愈加明顯。
圖7 渝東南黔江濯水龔家抱廳
圖8 江津中山古鎮(zhèn)建筑天井的通風采光
(3)利用開敞式廳堂,營造開敞空間,組織穿堂風。在房屋的使用功能安排上,常將一些主要廳堂和處于縱橫線重要通道上的房間做成敞口廳或穿堂、正廳、花廳、過廳,另外,一些家務、生產(chǎn)生活場所都可開敞[3]。盡可能打通所有能開敞的空間,使穿堂風無所阻攔,同時,由檐斷、走道、股巷道等形成的交通網(wǎng)絡,也成為氣流通道,起到了“風巷”的作用,同建筑的各個開敞空間一起,讓室內(nèi)外空氣的交換、回流以及進出十分暢通。
1.3.2 利用建筑布局、空間設計以及建筑構件進行遮陽
受地形地勢以及秋冬多霧多雨的氣候條件制約,巴渝建筑不易準確選擇理想的朝向,但一般還是會盡力選擇南向或東向,盡量避免西曬。同時,將房屋密集交錯布置,互相遮擋,減少陽光照射,增加陰影面積。在大型宅院中,多數(shù)密集小庭院房屋多采用天井密集的組合方式,且多以南北向條形天井布局,使多個房屋處于建筑陰影覆蓋之中。有的宅院以高大的封火墻分隔院落,也會投下更多陰影,另外,也會適度提高房屋內(nèi)空間,以減少熱輻射影響。利用建筑的空間設計遮陽,在古場鎮(zhèn)中十分常見,底層內(nèi)側作為商店,外側為街區(qū),樓上則用來住家,可以有效實現(xiàn)防曬目標。利用構件進行遮陽,最有效的措施是加大房屋的出檐,這樣既可防曬,形成大面積陰影,又可防雨,保護墻面。一般情況下房屋出檐都較大,包括懸山出挑在1m甚至1.5m以上。還可在墻面上加設挑廊或挑檐等構件,檐廊的形式也極其豐富,如斗門廊、敞廊、前檐廊、內(nèi)外回廊等等[3]。
1.3.3 利用建筑形式隔熱
外墻對太陽輻射的吸收程度取決于外墻材料的表面顏色和質(zhì)地,除了要求外墻本身不過多暴露于太陽輻射外,也要減少外墻對其他建筑的輻射。從這個角度來說,未經(jīng)任何裝飾的生土墻體比粉刷后的效果要好,而且更能突出墻體的自然和原生態(tài)美。在傳統(tǒng)的坡頂民居建筑中,由于陽光強烈,建筑室內(nèi)外一般通過檐廊聯(lián)系,由檐廊作為過渡空間,起組織通風、控制采光和防止太陽直接照射室內(nèi)的作用。
生物資源性材料是一種天然材料,更具有地域性的特點。我國傳統(tǒng)建筑用材的突出特征是“北土南木”,巴渝民居中的干闌式建筑多以竹、木為主要建筑材料,結合本地竹類資源豐富的實際,傳統(tǒng)民居將利用本地竹、草等生物資源作為建材的理念發(fā)揮到極致。如江津中山古鎮(zhèn)的“捆綁式結構”吊腳樓(圖9),幾乎全部由竹子建成。它采用竹結構或竹木混合結構,構件的連接方式不是榫卯技術,而是綁扎方式,即構建組合交叉搭接,用竹篾條或棕繩等系緊扎牢,成為排架。因此其圍護結構必須用輕質(zhì)材料以減輕負荷[3]。
竹編夾壁墻就是一種使用本地建材的、質(zhì)輕性優(yōu)的圍護結構墻體(圖10),是巴渝傳統(tǒng)民居中具有鮮明的節(jié)能、綠色環(huán)保特征的“自保溫”圍護結構體系。其熱工性能良好,表面貫通微孔多,吸濕性大,能及時排出水蒸氣而使表面保持干燥,夏季濕熱,利于室內(nèi)通風除濕。白天外墻白色抹灰具有較好的太陽輻射反射作用,室內(nèi)受輻射影響?。灰归g由于蓄熱性差,墻體向室內(nèi)傳遞熱量小。冬季潮濕但不太寒冷,墻體在通風除濕的同時兼顧保溫功效,這正是現(xiàn)代綠色建筑發(fā)展中對夏熱冬冷地區(qū)圍護結構的需求[3]。
圖9 江津中山古鎮(zhèn)竹木結構吊腳樓
圖10 江津中山古鎮(zhèn)竹編夾壁墻
另外,草材墻體、屋頂在鄉(xiāng)土建筑中有較多應用,如采用稻草或者芭茅草扎結作為屋頂覆蓋材料。這些材料隨地可取,來源廣泛,取之不竭,且稻草屋頂工整美觀,簡樸耐用。最主要的是輕便,易施工;經(jīng)濟,易維護維修;從節(jié)能的角度來說,吸熱少,保溫、透氣、利于雨水導流,對提升居住舒適度有積極作用[3]。
巴渝建筑一方面孕育了地域文化,另一方面也集中體現(xiàn)了巴渝先民以及巴渝文化的突出特征,與地域、氣候、文化、習俗等相輔相成,成為我國傳統(tǒng)建筑的典型體系之一。其中蘊含的崇尚生態(tài)、自然的建造智慧,仍然對當今綠色建筑的發(fā)展具有重要的借鑒意義。
我國傳統(tǒng)建筑作為民族傳統(tǒng)文化的重要組成部分,積淀了豐富的“綠色”要素。在綠色人文理念方面,積淀了“天人合一”、“道法自然”的建筑自然觀;“仁民愛物”、“仁及草木”、“慈心于物”、崇尚節(jié)儉等環(huán)境倫理及建筑倫理觀;“仁者樂山,智者樂水”,“原大地之美”,“不加雕琢”、“婉若天成”等建筑審美觀;“以人為本”、“經(jīng)濟適用”、“天時、地氣、材美、工巧、合而為良”等建筑價值觀、“象天法地”、“文蔭武備”等城市、聚落規(guī)劃觀;“因天材,就地利”、“逸其人,因其地、全其天”等建筑規(guī)劃和營造觀;“取之有度,用之有節(jié)”的資源持續(xù)利用觀等等[3]。
這些認知都是在當時歷史階段里人文生態(tài)與自然生態(tài)和合統(tǒng)一、人與自然共生的思想體現(xiàn)。基于此,人們對建筑技術的拓展和嘗試,以及建筑營造智慧的形成,強調(diào)以順從自然為本,這樣的價值取向決定了在此后相當長的時期內(nèi),傳統(tǒng)建筑在選址、選材、結構和裝飾、使用以及后期的生命結束等階段均源于自然、回歸自然,這與當前綠色建筑所倡導的在建筑的全壽命周期內(nèi)實現(xiàn)建筑與自然的和諧共生高度統(tǒng)一,也為當前綠色建筑快速、科學、健康發(fā)展提供了重要的借鑒。因此,進一步發(fā)掘傳統(tǒng)建筑思維中的綠色建筑理念,承其理念,結合時代要求,古為今用,樹立正確的綠色觀,進行建筑實踐,對弘揚綠色建筑思想,以及綠色建筑項目實踐意義非凡。
綠色技術是人類對工業(yè)技術造成地球生態(tài)環(huán)境惡化進行反思后的結果,是人類技術體系生態(tài)轉向的產(chǎn)物。綠色建筑技術是其中的重要組成部分,是在建筑全壽命周期內(nèi)所運用的生態(tài)知識和所采用的符合自然生態(tài)良性循環(huán)規(guī)律,達成綠色建筑理論核心的一系列適宜技術的總稱,其本質(zhì)是可持續(xù)發(fā)展的,與大自然和諧共生的新型建筑技術體系,綠色建筑技術是一個復雜的技術體系,其內(nèi)容十分豐富,如將可再生自然能源(太陽能、地熱能、土壤蓄能、生物質(zhì)能等)直接轉化為建筑生活用能技術、建筑節(jié)能技術(新型建筑圍護結構節(jié)能構造技術、新型多功能建筑節(jié)能材料等)、建筑物理環(huán)境控制技術(立體綠化技術、“健康”的建筑材料體系)、綠色智能設計技術、綠色建材生產(chǎn)技術、綠色施工技術、數(shù)字化物業(yè)管理技術以及廢棄建筑垃圾和生活垃圾循環(huán)利用技術等等。
專家認為,綠色建筑是一種“后現(xiàn)代”的建筑,是對現(xiàn)代建筑的辯證否定和對傳統(tǒng)建筑的否定之否定。依據(jù)否定之否定的辯證觀點,綠色建筑將在更高層次上重復傳統(tǒng)建筑的某些特征,是對傳統(tǒng)建筑在一定程度上的“回復”,從這個意義上講,綠色建筑離不開傳統(tǒng)建筑,它應當在更高階段上復活建筑的某些特征、特性,應當從傳統(tǒng)建筑中尋找克服現(xiàn)代建筑弊病的生態(tài)智慧[3]。因此,當今綠色建筑目標的實現(xiàn),有必要進一步借鑒傳統(tǒng)民居中蘊含的大量的生態(tài)智慧。
在具體的技術應用方面,取材方便,適應性強,防震性能好,施工速度快,便于維護、修繕和搬遷,舊木、竹料重復使用、再利用,以裝配式思維為主導的竹木結構技術;施工簡便,隔熱保溫性能好,以竹夾壁墻體為代表的自保溫圍護結構;干闌式建筑便于通風、采光、防潮,適應夏季濕熱氣候的空間布局和空間設計(底層架空,天井、地道風理念等);以竹草等生物資源材料為代表的就地取材、本土建材的最大化利用;以保護為主的低影響開發(fā)思路和以本土植物為先的生態(tài)綠色環(huán)境營造等等,這些都是目前重慶市在推進綠色建筑進程中,結合本地氣候特點所需的重要適宜技術內(nèi)容。建立綠色建筑適宜技術體系,除了需要積極引進適用于本地地理環(huán)境和社會環(huán)境的綠色建筑技術之外,還迫切需要梳理我國傳統(tǒng)建筑技術體系中的綠色技術要素,并以這些要素群為母體,吸收、消化發(fā)達國家的成熟的綠色建筑技術,做到中西結合,土洋并舉,才有可能形成適宜本地特點的綠色建筑技術體系,這是一個技術要素重組的過程,是技術結構更新的過程和集成創(chuàng)新的過程。
巴渝大地山巒綿延、江河交錯,自古以來水秀山青、物產(chǎn)豐富,巴渝文化博大精深、源遠流長、絢麗多彩,是中華燦爛文化的重要組成部分,更是我國生態(tài)文明歷程中的重要一環(huán)。巴渝傳統(tǒng)民居建筑與我國絕大多數(shù)傳統(tǒng)民居建筑一樣,具有一定的“淺綠色”特征,其中蘊含著豐富的綠色人文和傳統(tǒng)、自然的生態(tài)智慧,需要我們在城市建設中不斷地去傳承和發(fā)揚。