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        探析現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的綠色設(shè)計理念

        2022-12-02 04:40:34冷瀚宇
        工程建設(shè)與設(shè)計 2022年20期
        關(guān)鍵詞:藝術(shù)設(shè)計理念綠色

        冷瀚宇

        (中建科工集團有限公司,廣東 深圳 518000)

        1 綠色設(shè)計理念與環(huán)境藝術(shù)設(shè)計

        美籍奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲作為一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人,認為任何一種要素皆處于大系統(tǒng)中,而此大系統(tǒng)主要包括生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟、人等要素[1]。上述要素相互制約,若過度強調(diào)某種要素,勢必造成大系統(tǒng)中其他要素的失衡。城市化進程中,現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計長期以來過度強調(diào)經(jīng)濟要素,忽視了對生態(tài)環(huán)境要素的考慮。未來,隨著城市化進程放緩,地球資源緊張等趨勢的發(fā)展,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計終將面臨回歸自然的課題。

        當(dāng)前,綠色設(shè)計理念已深入人心,其旨在實現(xiàn)設(shè)計與自然的和諧,借助設(shè)計、生產(chǎn)、回收再利用等策略提高資源利用率。

        環(huán)境藝術(shù)設(shè)計以環(huán)境空間為對象,并與建筑空間密不可分,多數(shù)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計項目皆以建筑為載體,打造宜居的人居環(huán)境。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計包括建筑內(nèi)部空間及外部環(huán)境空間[2]。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中融入綠色設(shè)計并非只是將傳統(tǒng)材料替換為環(huán)保材料,更是設(shè)計思想的轉(zhuǎn)變,即通過對生態(tài)環(huán)境的保護及系統(tǒng)的合理組合,形成全新的設(shè)計形式。

        2 綠色設(shè)計理念在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用策略

        在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中融合綠色設(shè)計理念的目的首先是協(xié)調(diào)建筑、人、自然三者的關(guān)系,減少對自然環(huán)境的消極影響;其次是節(jié)約,通過資源相互之間的利用和回饋,形成可持續(xù)的系統(tǒng);最后是人本關(guān)懷,打造健康舒適的生存環(huán)境,進而引導(dǎo)人們形成健康節(jié)約的生活習(xí)慣。以上目的的實現(xiàn)需要采取以下策略。

        2.1 堅持選用綠色環(huán)保的材料

        無論采用何種設(shè)計手法對環(huán)境空間進行藝術(shù)設(shè)計,都必須通過建筑材料實現(xiàn)在環(huán)境空間中,因此,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中所應(yīng)用的各種建筑材料和施工工藝是否具備綠色環(huán)保特征將直接反映在環(huán)境空間的設(shè)計效果中。無論是何種材料,其在原材料獲取、生產(chǎn)加工、現(xiàn)場施工3個主要環(huán)節(jié)中發(fā)揮的綠色環(huán)保作用將直接影響環(huán)境空間的環(huán)保特性[3]。

        在室內(nèi)外空間的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計方案中,天然石材和木材深受設(shè)計師們的青睞,但開采天然石材的過程中會對現(xiàn)場的植被造成破壞,并且容易引發(fā)水土流失、地表塌陷、空氣揚塵等次生災(zāi)害,許多名貴木材因其生長條件較為苛刻或生長速度較慢,一旦遭受砍伐,在較長一段時間內(nèi)無法恢復(fù),當(dāng)開采量達到一定程度時,甚至?xí)斐僧?dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的失衡。

        綠色設(shè)計理念崇尚的是環(huán)境空間從材料生產(chǎn)到裝飾裝修及后續(xù)使用等全過程都不得或最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境和人類自身的破壞,因此,在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中也必須堅持使用綠色環(huán)保的材料。不僅要保障材料生產(chǎn)加工和日常使用過程中不會對生態(tài)環(huán)境和人體產(chǎn)生不利,而且還要注重材料具有一定的可重復(fù)利用性,以便當(dāng)環(huán)境空間再次需要調(diào)整時被替換的材料經(jīng)過簡單的處理加工便可重新使用,最終達到生態(tài)效益與經(jīng)濟效益雙贏的局面[4]。

        2.2 倡導(dǎo)屋頂花園建設(shè)

        城市空間是立體的,城市環(huán)境設(shè)計的視角也應(yīng)該是多維的。建筑屋面被稱為城市美化及綜合利用最后的“處女地”。建筑屋面普遍存在以下問題:(1)保溫效果差,建筑物頂樓空調(diào)能耗明顯高于其他樓層;(2)防水性能差,容易發(fā)生滲漏;(3)許多建筑將中央空調(diào)外機、通風(fēng)等設(shè)施設(shè)備放置在建筑屋頂,致使建筑屋頂外觀較為雜亂。

        近年來,園林綠化部門為了提高城市綠化面積,開始嘗試在建筑屋頂建設(shè)屋頂花園。經(jīng)過全國各地住建和園林綠化部門多年的探索和研究,許多城市編制了較為完整且適宜當(dāng)?shù)爻鞘邪l(fā)展水平的屋頂花園建設(shè)標準,尤其是在土地資源珍貴的諸多一線城市中,將原本閑置的建筑屋頂轉(zhuǎn)化為可供人使用的綠化空間,已成為都市人親近大自然的“捷徑”,也有助于調(diào)節(jié)城市生態(tài)環(huán)境。

        從環(huán)境藝術(shù)設(shè)計角度對屋頂花園進行考量,其不僅在建造過程中幾乎完全使用天然的材料,而且其對于改善建筑物內(nèi)部環(huán)境和提高空間的資源利用效率也有積極的作用。借助屋頂花園,夏日的烈日、冬季的寒風(fēng)不能直接對屋面進行影響,從而大大減少了建筑物屋頂與外界環(huán)境之間的熱量交換。

        屋頂花園中的植物能夠利用自身組織結(jié)構(gòu)在降雨期間大量吸收和儲存水分,同時,植物葉片表面往往覆蓋著濃密的絨毛組織,水分流經(jīng)植物葉片,絨毛組織便能夠過濾掉原本被包含在雨水中的灰塵等小顆粒物。因此,只要將屋頂花園的植物種植層朝著一個固定的方向傾斜,并在末端設(shè)置大小合適的集水槽,每當(dāng)降雨期間,雨水滴落到屋頂花園上,花園內(nèi)的植物能夠收集大量的雨水,而這些被過濾的雨水中小顆粒物含量較低,故其水質(zhì)從表觀上看較為清澈,雖然不能被飲用或直接接觸人體皮膚,但卻能被用以建筑物內(nèi)部的清潔。另外,屋頂花園中的植物本身在降雨期間也能儲存一定量的水分,這也將降低花園日常養(yǎng)護用水量(見圖1)。

        2.3 充分利用大自然中可再生資源

        在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中踐行綠色設(shè)計理念不但要求在營建環(huán)境時最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,而且這種追求還貫穿于利用環(huán)境的全周期內(nèi),盡可能地提高自然資源的利用效率。

        1)自然通風(fēng),優(yōu)化室內(nèi)空間布局設(shè)施,盡可能地改善室內(nèi)空間的通風(fēng)效果。在建筑環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中需要對建筑內(nèi)部空間進行有針對性的設(shè)計,考慮到我國大部分地區(qū)是季風(fēng)性氣候,進行空間布局時,應(yīng)當(dāng)將人員活動較為密集的區(qū)域布置在夏秋兩季的常年風(fēng)向位置上,同時,可考慮利用增強局部對流,加強南北通風(fēng)、增大回風(fēng)通道等方式。

        2)自然采光,通過天井、中庭等設(shè)計策略增強自然采光。在部分商業(yè)綜合體中通過采用大體量的架空中庭并配以透光性較好的中空玻璃,在保證建筑物屋頂結(jié)構(gòu)強度和保溫隔熱性能的前提下,實現(xiàn)日間自然光照明。與此同時,在環(huán)境空間設(shè)計時,應(yīng)將人類活動較為頻繁或光照需求較高的空間設(shè)置在建筑物的南側(cè),進而讓其最大限度地利用陽光進行照明[5]。另外,在建筑物的頂部安裝太陽能熱水器或光伏發(fā)電板,從而將光能轉(zhuǎn)化為熱能或電能也能作為建筑獲取能源的有效途徑。

        3)適當(dāng)采取主動策略,如設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)。并且可以結(jié)合環(huán)境監(jiān)測設(shè)備和自控設(shè)備,讓新風(fēng)系統(tǒng)自主地感知空間的溫度、含氧量、濕度等環(huán)境因子,并據(jù)此自主調(diào)整新風(fēng)開啟量,進一步節(jié)約能耗。

        3 綠色設(shè)計理念在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用案例

        在一個低能耗長屋項目實踐過程中應(yīng)用了2.1~2.3中的策略。該項目的設(shè)計靈感源于中國嶺南地區(qū)傳統(tǒng)竹筒屋,其是中國南方歷史街區(qū)當(dāng)中眾多排屋的一種,它以極其適用于當(dāng)?shù)貋啛釒夂蚨劽?/p>

        3.1 天井設(shè)計

        傳統(tǒng)狹長形住宅(長屋)沒有側(cè)窗。這樣一個狹窄的房子,光靠南北兩面的立面窗戶是不能滿足采光和通風(fēng)要求的。在本項目中,通過3個天井(一個大型天井和兩個小型天井),提供了均勻和充裕的日照條件,從而最大限度地降低了照明電力成本。多個天井的設(shè)計也有助于實現(xiàn)多路徑自然通風(fēng)(見圖2)。

        3.2 屋頂光伏

        本項目將雙面光伏組件置于屋面之上,一方面可將屋面空間進行有效利用,另一方面可以與原建筑構(gòu)造相互協(xié)調(diào),發(fā)揮更多的作用。雙面光伏組件與建筑雨棚相結(jié)合,兩側(cè)組件保持1°傾角保證了組件的排水坡度,中部組件與屋面結(jié)構(gòu)形成雙層屋面,更加有效地減少了建筑的熱交換,同時10°傾角的布置增加了組件背面的發(fā)電增益。

        項目所使用的光伏系統(tǒng)總裝機功率約為10.875 kWp,采用單晶硅雙面光伏組件,通過1個12 kW并網(wǎng)逆變器介入公共電網(wǎng),主要為建筑燈光照明、空調(diào)設(shè)備、景觀用電、其他電器以及電動汽車等提供能源。

        3.3 新風(fēng)系統(tǒng)

        除了天井天窗實現(xiàn)室內(nèi)空氣交換外,新風(fēng)系統(tǒng)也能作為功能的補充。新風(fēng)系統(tǒng)管道同樣在布設(shè)在集成墻內(nèi),其設(shè)備也集中在位于服務(wù)空間全屋唯一的吊頂處,在盡量不影響室內(nèi)空間使用的前提下,做到了功能性全覆蓋。新風(fēng)系統(tǒng)換氣量為350 m3/h,額定耗電量217 W。經(jīng)過實際檢測,在大部分房屋使用的時間段,相對濕度均為50%,CO2濃度始終控制在0.06%~0.12%,保持較為清新的室內(nèi)空氣,PM2.5測量分布值為0~50μg/m3。

        3.4 水系統(tǒng)

        為降低污水處理成本,回應(yīng)城市缺水問題,基于項目設(shè)計了一種場地環(huán)境策略,即將單個建筑單元與整個社區(qū)環(huán)境系統(tǒng)相連,實現(xiàn)了社區(qū)雨水回用功能。在整套系統(tǒng)中,單體建筑主要負責(zé)雨水收集和簡單處理,而污水處理和儲存則依靠社區(qū)設(shè)備(見圖3)。

        4 結(jié)語

        人們越來越意識到現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計內(nèi)在的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式只注重社會效益和經(jīng)濟影響,而隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出,生態(tài)環(huán)境越來越受到人們的重視,這也是現(xiàn)代社會對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計所提出新的要求。

        綠色設(shè)計理念作為人類社會可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,其是保護和改善生態(tài)環(huán)境的重要舉措,在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中充分融入綠色設(shè)計理念,能夠在營造環(huán)境空間舒適性和實用性的同時,進一步減少其對于人類和生態(tài)環(huán)境的影響。

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