李旖旎，陳淺然

（1、廣州大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 廣州510006；2、廣東建科建筑工程技術(shù)開發(fā)有限公司 廣州510500）

0 引言

隨著人類文明的繼續(xù)演進(jìn)，地球的生態(tài)環(huán)境所遭到的傷害日益嚴(yán)重，全球變暖已成為人類誕生之后所需解決的最重要問題和最大挑戰(zhàn)。在這一嚴(yán)峻的大背景下，建筑——作為人類在惡劣自然環(huán)境中進(jìn)行自我保護(hù)、生存的發(fā)明物，也逐漸隨著世界環(huán)境的變化而做出相應(yīng)改變。建筑開始謀求“綠色”之道。

在1970 年左右，在能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的威脅下，建筑業(yè)逐漸開始注重節(jié)能問題，并在當(dāng)時(shí)一并產(chǎn)生了被動(dòng)太陽能建筑、低能量建筑、可持續(xù)建筑、生態(tài)建筑和地方建筑等類型的節(jié)能建筑，這些建筑都在踐行著可持續(xù)發(fā)展的概念。此期是最早使用“被動(dòng)”一詞來定義建筑類型的時(shí)候。“被動(dòng)”的英語意思是“服從”，并具有適應(yīng)自然的含義?？梢哉f，正是由于人們對(duì)能源的關(guān)注，“被動(dòng)”一詞才被清楚地用于定義建筑物的類型。

然而，在恪守技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，建筑設(shè)計(jì)卻有時(shí)不免落于一味追逐技術(shù)指標(biāo)的誤區(qū)，而忽略了傳統(tǒng)意義上建筑學(xué)所需要考慮到的因素，如空間質(zhì)量、建筑美學(xué)等“建筑品質(zhì)”的問題。

如今，建筑更多地被賦予了“綠色”與“可持續(xù)發(fā)展”的期望，綠色建筑技術(shù)也愈加成熟——這對(duì)建筑如何更適應(yīng)當(dāng)下地球與社會(huì)環(huán)境十分重要，但我們也必須明確地認(rèn)識(shí)到，完全考慮技術(shù)先進(jìn)性而不考慮空間及形體等“建筑品質(zhì)”因素的建筑，是不能真正在人類社會(huì)中“可持續(xù)”的。因此，“如何設(shè)計(jì)出高建筑品質(zhì)的被動(dòng)房”，對(duì)當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)發(fā)展而言，仍是一個(gè)重要的命題。

1 被動(dòng)房的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)及主要技術(shù)措施

1.1 被動(dòng)房的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

“被動(dòng)房（Passivhaus）”，是由德國物理學(xué)家Dr.Wolfgang Feist 提出的一個(gè)建筑技術(shù)領(lǐng)域的名詞，指不使用供暖設(shè)備、冷卻設(shè)備等機(jī)械措施，而是通過自身的合理設(shè)計(jì)有效利用太陽和周圍自然環(huán)境的能量，來達(dá)到舒適的冬季及夏季室內(nèi)環(huán)境的類型建筑。1996 年，被動(dòng)房研究中心（PHI，Passive House Insti?tute）在德國達(dá)姆施塔成立，隨后，關(guān)于被動(dòng)式房的認(rèn)證評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也在德國面世［1］。被動(dòng)式住宅應(yīng)滿足以下幾個(gè)基本條件：采暖能耗水平不得超過15 kWh/（m2·a），每年的能耗合計(jì)值（包括空調(diào)、采暖、照明、生活用水、家電等方面）不超過120 kWh/（m2·a）［2］，熱負(fù)荷小于10 kWh/（m2·a），氣密性不超過0.6/h。

1.2 被動(dòng)房的主要技術(shù)措施

在現(xiàn)有“被動(dòng)房”項(xiàng)目中，建筑技術(shù)的專業(yè)人員主要著眼于解決“被動(dòng)房”熱損失方面的問題，主要從以下4個(gè)方面的措施進(jìn)行問題的解決：

⑴對(duì)建筑圍護(hù)體系的保溫能力進(jìn)行增強(qiáng)

建筑圍護(hù)系統(tǒng)主要有外墻、屋頂和外窗這三部分。“被動(dòng)房”設(shè)計(jì)和施工過程中，最需要設(shè)計(jì)與施工人員加以重視的一個(gè)問題，便是“加強(qiáng)圍護(hù)體系的保溫能力”［3］。圍護(hù)體系的主體是建筑物的外墻和屋頂。目前歐洲的“被動(dòng)房”建筑中，xps 擠塑聚苯乙烯板材和巖棉是最常被用于外墻和屋頂?shù)慕^緣材料。為了滿足“被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)”，所用的2 種材料的厚度都非常大。

⑵對(duì)建筑的氣密水平進(jìn)行提高

“被動(dòng)房”中，室內(nèi)外的空氣交換是可調(diào)控的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)來保證實(shí)現(xiàn)的。在“被動(dòng)房”的定義和標(biāo)準(zhǔn)中，建筑物的密封性能非常重要［4］。良好的密封性能除了能保證建筑物熱量損失的減少外，還能控制室內(nèi)環(huán)境的濕度，并且還能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度的保護(hù)。在“被動(dòng)房”建筑的設(shè)計(jì)中，許多窗扇是固定的，人們一般不能將其打開。而那些可開口的窗扇，在處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，也需要達(dá)到比較高的氣密程度。

⑶使用送新風(fēng)機(jī)械設(shè)備并進(jìn)行熱回收

在“被動(dòng)房”建筑中，“新風(fēng)量”是需要通過機(jī)械通風(fēng)這一手段來達(dá)到指標(biāo)［5］。利用建筑的機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，“被動(dòng)房”對(duì)室外新鮮空氣進(jìn)行預(yù)熱后送入建筑物中，在保證室內(nèi)熱量的同時(shí)，為建筑內(nèi)部輸送足量的新風(fēng)——這是實(shí)現(xiàn)“被動(dòng)房間標(biāo)準(zhǔn)”的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，使用了換熱器的歐洲建筑，在冬季時(shí)的熱回收效率很高，熱回收水平大致位于75%～90%區(qū)間。因此，傳統(tǒng)建筑在冬季通風(fēng)、換氣時(shí)所遇到的熱損失問題，在“被動(dòng)房”建筑中得到了很大程度的解決。

⑷低熱負(fù)荷的采暖方式

使用太陽能是最常見的低熱負(fù)荷采暖方法［6］?！氨粍?dòng)房”標(biāo)準(zhǔn)下的建筑物，可以在被動(dòng)式太陽能房屋設(shè)計(jì)或建筑立面設(shè)計(jì)的幫助下，從外界獲取熱量，讓足量的陽光直接照射到建筑物的內(nèi)部，其中一部分也可用于采暖。

2 建筑品質(zhì)的基本概念及組成要素

2.1 基本概念

按照康德在《判斷力批判》［7］中的闡述，“建筑品質(zhì)”是指——在建筑設(shè)計(jì)和施工中，物質(zhì)基礎(chǔ)（包括材料、工具、力量等）與人為因素（建筑師或工匠）在參與物質(zhì)活動(dòng)中投入的能量和情感相結(jié)合的結(jié)果呈現(xiàn)。這些成果可被體現(xiàn)在方方面面，而相對(duì)純粹理性的技術(shù)指標(biāo)，這些成果同樣側(cè)重于“美”的體現(xiàn)。本文所論的“建筑品質(zhì)”，也是以美學(xué)為基礎(chǔ)的“建筑品質(zhì)”，與技術(shù)、環(huán)境、藝術(shù)、心理相關(guān)，而具有高建筑品質(zhì)的被動(dòng)房則應(yīng)在以上四部分都表現(xiàn)出色。

2.2 建筑品質(zhì)的組成要素

2.2.1 技術(shù)

從方案設(shè)計(jì)到施工階段，建筑都無法與技術(shù)指導(dǎo)劃清界限。在建筑設(shè)計(jì)過程中，無論是設(shè)計(jì)師還是工程師，都應(yīng)充分考慮建筑物建成所需要的技術(shù)條件。同時(shí)，建筑技術(shù)也漸漸趨向于在保證“硬指標(biāo)”的同時(shí)，促使建筑本身更具美感。技術(shù)已漸漸成為建筑品質(zhì)中不可缺少的一部分［8］。

2.2.2 環(huán)境

建筑的高品質(zhì)在于建筑物能與周圍環(huán)境渾然一體，也在于建筑物能反映自身所處地區(qū)的文化背景和意識(shí)形態(tài)。不同的民族、不同的歷史時(shí)代、不同的地區(qū)，他們的建筑都應(yīng)有不同的表達(dá)、演繹方式。一件優(yōu)秀的建筑作品，能夠把握城市空間系統(tǒng)中自然環(huán)境與人為因素之間的邏輯，在升華歷史文化價(jià)值的同時(shí)，增強(qiáng)生活環(huán)境的藝術(shù)性。

2.2.3 藝術(shù)

建筑品質(zhì)是功能美、形式美和技術(shù)美的有機(jī)統(tǒng)一，高水平的建筑品質(zhì)離不開得當(dāng)?shù)慕ㄖ囆g(shù)。

⑴情感和精神是所有美麗和藝術(shù)的基本元素。合理地對(duì)情感和精神進(jìn)行表達(dá)，讓身處其中的人們感受到心理上的共鳴或呼吁、抗?fàn)?.....該建筑作品才有資格被稱為是一件高品質(zhì)的建筑作品。

⑵同時(shí)，高建筑品質(zhì)的“被動(dòng)房”，亦應(yīng)體現(xiàn)建筑形式美的基本原則，不應(yīng)只顧及技術(shù)的參數(shù)，而完全不遵循建筑形式美的法則。

2.2.4 心理

海德格爾說：“結(jié)構(gòu)或形式的奢華和夸張?jiān)斐闪恕H密’的缺失”。因此，考慮到建筑中用戶的心理感受是非常必要的，盲目追求建筑功能的合理性是片面的。在這一層面上，建筑師斯卡帕做得非常出色。他非常重視建筑美感和人文心理。對(duì)建筑細(xì)節(jié)進(jìn)行美學(xué)上的細(xì)致處理，并基于他對(duì)人性的深刻思考，在具體部位上進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在他的建筑作品中，即使是地板，也必須被細(xì)致地進(jìn)行過人體尺度上的考慮，并必須富含一些獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)概念。他設(shè)計(jì)的建筑讓人們更愿意接近，并更容易產(chǎn)生親切感。

3 高建筑品質(zhì)的被動(dòng)房實(shí)例分析：某超低能耗建筑主題館

某超低能耗建筑主題館位于河北高碑店列車新城。在主題館被建造前，所處地塊被一片小楊樹林覆蓋，環(huán)境優(yōu)美，自然資源優(yōu)越。因此，在設(shè)計(jì)之初，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察后的設(shè)計(jì)師便設(shè)想這一展廳能成為1個(gè)與周邊環(huán)境渾然一體的建筑物——隱于環(huán)境，與環(huán)境共呼吸。

3.1 結(jié)合地形、地貌及景觀實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)

基于場(chǎng)地原有資源，設(shè)計(jì)師們?cè)谔岢龀醪椒桨钢畷r(shí)便確定了2個(gè)設(shè)計(jì)理念：“與自然成為整體”及“可持續(xù)發(fā)展”。不同于現(xiàn)有的被動(dòng)房設(shè)計(jì)，該超低能耗建筑主題館并沒有執(zhí)著于對(duì)漂亮的綠色建筑技術(shù)指標(biāo)的追求，而是將綠色建筑技術(shù)融于對(duì)建筑品質(zhì)的打造中。如前所述，被動(dòng)房建筑具有嚴(yán)苛的熱量方面的要求，基于此標(biāo)準(zhǔn)，建筑師們將展示館北面的高差進(jìn)行了削減，使之與建筑自然相接，主體館仿佛從坡地中生長出一般。建筑對(duì)南側(cè)的小廣場(chǎng)呈“打開”的態(tài)勢(shì)，從側(cè)面看，整個(gè)建筑猶如一個(gè)不斷從南側(cè)吸收資源與景觀的吸納器，而這一形態(tài)與目的，由整個(gè)南面的玻璃幕墻來實(shí)現(xiàn)——冬季里，得以最大化地收集熱量（見圖1、圖2）。通過這種方式，外壁的散熱減少，加熱空間的體積也減小，傳統(tǒng)的外圍保護(hù)技術(shù)戰(zhàn)略被取代；此外，從建筑空間層面而言，建筑師們通過對(duì)高差的巧妙利用，打造了中庭的大臺(tái)階，使室內(nèi)外、一二層以及人工與自然之間的界限模糊，使建筑在實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面追求的同時(shí)，在建筑空間上亦達(dá)到了“與自然成為整體”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

圖1 建筑北側(cè)壓低到景觀土坡里Fig.1 Reduce the Height of Sloping Land

3.2 結(jié)合自然采光實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)

主題館的主展示廳有著一個(gè)光線條件極佳的“陽光中庭”。網(wǎng)格天窗在自然光的照射下，在中庭綠植中投下了斑駁而明亮的光斑，營造了極具詩意的中庭空間（見圖3）。

3.3 結(jié)合通風(fēng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)

在新風(fēng)系統(tǒng)的幫助下，新風(fēng)由北走廊和中庭臺(tái)階側(cè)等低處供給，在使用過程中逐漸升溫，向上移動(dòng)，最后利用熱壓的基本原理從房間南側(cè)最高處返回，形成室內(nèi)風(fēng)環(huán)境的組織；南側(cè)的整體玻璃幕墻可以通過所有面積，充分吸收太陽熱量，在冬季，通過“太陽能”這一可持續(xù)能源為建筑室內(nèi)進(jìn)行加熱；在夏季，使用聯(lián)合百葉窗進(jìn)行熱量防控。中庭頂部的天窗，則在日間對(duì)太陽光進(jìn)行吸收，在晚間為建筑實(shí)現(xiàn)通風(fēng)——成為該低能耗主題館的晝夜調(diào)蓄器（見圖4）。

圖3 陽光中庭Fig.3 Sunny Atrium

圖4 通風(fēng)策略Fig.4 The Natural-ventilation Design Strategies

3.4 案例小結(jié)

通過建筑師的精心設(shè)計(jì)，該超低能耗建筑主題館不僅保證了高建筑品質(zhì)，還達(dá)到了德國被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)，成為亞洲第一個(gè)獲得被動(dòng)房屋認(rèn)證的項(xiàng)目。對(duì)于整個(gè)建筑團(tuán)隊(duì)來說，本項(xiàng)目最大的意義在于，雖然被動(dòng)住房的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，但建筑師也沒有拘泥于對(duì)綠色建筑技術(shù)指標(biāo)的盲目追求，而是在“與自然成為整體”及“可持續(xù)發(fā)展”的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下，將被動(dòng)房的建筑品質(zhì)積極地與綠色建筑技術(shù)相適應(yīng)。

4 高建筑品質(zhì)被動(dòng)房的具體設(shè)計(jì)策略

基于上文中對(duì)“被動(dòng)房”標(biāo)準(zhǔn)、“高建筑品質(zhì)”的建筑所具備的特征，以及1 個(gè)高建筑品質(zhì)被動(dòng)建筑的案例分析，可以得到以下的高建筑品質(zhì)被動(dòng)房設(shè)計(jì)策略：

4.1 策略一：從“所處場(chǎng)地”層面實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)

4.1.1 從地形、地貌層面進(jìn)行設(shè)計(jì)

在實(shí)際的被動(dòng)房設(shè)計(jì)中，往往建筑師和工程師會(huì)面臨著對(duì)較為復(fù)雜的地形和地貌問題的處理。然而，對(duì)于一些被動(dòng)房設(shè)計(jì)項(xiàng)目而言，復(fù)雜起伏的地形不僅不會(huì)給建筑師帶來麻煩，而且可以在建筑師的精心設(shè)計(jì)后，呈現(xiàn)出優(yōu)美的建筑造型和場(chǎng)地景觀，以實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)遇到此類情況時(shí)：

⑴應(yīng)盡量減少對(duì)建筑物所在的原始地形進(jìn)行破壞，以降低平整場(chǎng)地帶來的投資和建筑量，也可利用場(chǎng)地的生態(tài)景觀為建筑的外部創(chuàng)造優(yōu)美而和諧的場(chǎng)地環(huán)境；

⑵在特殊情況下，當(dāng)場(chǎng)地地形及地貌需要被大幅度改造時(shí)，建筑師和工程師應(yīng)在工程結(jié)束后采取適當(dāng)措施，對(duì)場(chǎng)地環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)，從更大層面上來說，這樣的措施可以避免過度的土地開發(fā)造成對(duì)整個(gè)城市環(huán)境的破壞。

4.1.2 從景觀層面進(jìn)行設(shè)計(jì)

對(duì)于被動(dòng)房設(shè)計(jì)而言，其周遭的綠色建筑場(chǎng)地植物系統(tǒng)配置應(yīng)遵循以下原則：

⑴植物系統(tǒng)對(duì)所處地域的適應(yīng)原則；

⑵植物群落層次的合理布置原則；

⑶生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)重建相結(jié)合的原則。

4.2 策略二：從“建筑本體”層面實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)

4.2.1 從建筑空間層面進(jìn)行設(shè)計(jì)

⑴通風(fēng)設(shè)計(jì)

國內(nèi)外許多建筑都在通風(fēng)設(shè)計(jì)方面探索提高建筑品質(zhì)方面的創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在結(jié)合建筑所在區(qū)域的地理環(huán)境和氣候特征，在建筑空間上下功夫，設(shè)計(jì)出各種通風(fēng)形式。本文所要論述的通風(fēng)設(shè)計(jì)打造高建筑品質(zhì)的被動(dòng)房的做法有表1所示的幾種。

⑵自然采光

從表面上看，光的引入只是一件很簡單的事情，但實(shí)際上，要達(dá)到好的效果，需要精心通過對(duì)各種功能和美學(xué)因素的結(jié)合來規(guī)劃，使“被動(dòng)房”既能滿足節(jié)能環(huán)保的要求，又能滿足人們的審美需求。被動(dòng)房的自然采光技術(shù)主要有3種：天窗照明、通過空間設(shè)計(jì)改善采光和使用透光材料改善采光情況。

①天窗采光

在合理控制的前提下，被天窗引入的光線可讓人充分感知建筑物的內(nèi)部空間。把握天窗的形式特征，充分展示，能創(chuàng)造出建筑造型的設(shè)計(jì)需求和藝術(shù)表現(xiàn)。

為什么陳油坊葡萄產(chǎn)業(yè)能夠發(fā)展如此之好呢？沛縣葡萄產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長聶建軍解釋說，只有好的產(chǎn)品才能在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的市場(chǎng)上站住腳，農(nóng)產(chǎn)品如此，肥料也是如此。想要種出高質(zhì)量葡萄，需要科學(xué)管理模式、綠色生態(tài)種植理念和合理控制產(chǎn)量。此外，肥料使用尤為重要。

②空間設(shè)計(jì)

合理的光線引入可以增強(qiáng)建筑風(fēng)格的立體感，增強(qiáng)藝術(shù)性。通過對(duì)光線強(qiáng)度的細(xì)微變化設(shè)計(jì)，即使是要求嚴(yán)苛的“被動(dòng)房”，也能擁有不同層次與質(zhì)感的空間。而從空間設(shè)計(jì)對(duì)高建筑品質(zhì)的被動(dòng)房自然采光進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要從以下3個(gè)方面著手：中庭、灰空間（如架空層、陽臺(tái)等）、地下空間。

③使用透光材料

現(xiàn)代主義建筑中，建筑外立面中的玻璃等透光材料，被認(rèn)為是建筑融于自然環(huán)境的重要媒介，亦是營造良好建筑空間的重要因素。而為了平衡節(jié)能與空間設(shè)計(jì)，保溫性能良好的三層Low-e 玻璃窗則是高建筑品質(zhì)被動(dòng)房必不可少的一部分。

4.2.2 從材料運(yùn)用層面進(jìn)行設(shè)計(jì)

材料是建筑活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，一方面材料構(gòu)成了堅(jiān)固、實(shí)用的物質(zhì)載體，另一方面材料呈現(xiàn)出的形態(tài)、質(zhì)感、顏色又直接外化成為工藝表現(xiàn)的一部分。材料的選擇和應(yīng)用能直接地影響被動(dòng)房的建筑品質(zhì)。

從宏觀來看，建筑活動(dòng)中最常見的材料主要分為自然材料和人工材料2種。自然材料是手工藝時(shí)期的主要建材，泛指直接取材于自然的建筑材料，如土、木、磚、石等。人工材料指經(jīng)過工業(yè)生產(chǎn)或加工的建筑材料，如混凝土、鋼鐵、玻璃等。

當(dāng)進(jìn)行高品質(zhì)的被動(dòng)房設(shè)計(jì)時(shí)，建筑師運(yùn)用建筑材料應(yīng)留意以下方面：

⑴對(duì)于自然材料：注意材料藝術(shù)的“真實(shí)性”、使用與當(dāng)?shù)靥厣鹾系牟牧希?/p>

⑵對(duì)于人工材料：注重人的感受、適當(dāng)表現(xiàn)技術(shù)的精美。

5 結(jié)語

被動(dòng)房在建筑技術(shù)層面的要求十分嚴(yán)苛。但當(dāng)代建筑師應(yīng)意識(shí)到，對(duì)被動(dòng)房進(jìn)行打造時(shí)，如若希望打造出真正能被使用者所喜愛、真正“可持續(xù)”地被使用的建筑，不應(yīng)緊抓技術(shù)指標(biāo)不放，而應(yīng)從建筑品質(zhì)的不同組成因素——技術(shù)、環(huán)境、藝術(shù)和心理等出發(fā)，考慮建筑使用者對(duì)建筑在精神層面的“美”的感知，結(jié)合各類被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出既“綠色、被動(dòng)”又“高品質(zhì)”的建筑。經(jīng)過分析、研究，筆者認(rèn)為，建筑師們?cè)谶M(jìn)行高建筑品質(zhì)的被動(dòng)房設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用2大設(shè)計(jì)策略：①從“所處場(chǎng)地”出發(fā)，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)——即充分對(duì)場(chǎng)地現(xiàn)有的地形地貌及景觀資源進(jìn)行設(shè)計(jì)；②從“建筑本體”設(shè)計(jì)層面出發(fā)，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的高建筑品質(zhì)——即從建筑內(nèi)部空間及建筑材料層面進(jìn)行設(shè)計(jì)。如此，可使所設(shè)計(jì)出的建筑既滿足“被動(dòng)房”的標(biāo)準(zhǔn)，又能呈現(xiàn)出較高的建筑品質(zhì)，使“被動(dòng)房”得以與人類對(duì)“建筑美”層面的心理感受相結(jié)合，真正地實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)”。