冷依婧 孔奕丹 李昕穎

吉林藝術(shù)學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130021

隨著社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，各國(guó)對(duì)能源消耗問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，節(jié)能減排成為一個(gè)日益緊迫的問(wèn)題。我國(guó)的建筑能耗約占社會(huì)總能耗的30%，這在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的步伐。我國(guó)目前已有近400億平方米的建筑，其中99%的建筑都是高能耗建筑[1]。而“被動(dòng)式”建筑的概念于20世紀(jì)80年代在德國(guó)的低能耗建筑基礎(chǔ)上已逐步建立起來(lái)[2]。2007年，中歐開(kāi)始引進(jìn)德國(guó)被動(dòng)式建筑節(jié)能理念和技術(shù)。隨著中國(guó)建筑節(jié)能要求的不斷提高，被動(dòng)式綠色建筑節(jié)能技術(shù)在國(guó)內(nèi)也受到了更為廣泛的關(guān)注。這些新技術(shù)和系統(tǒng)的出現(xiàn)，為解決建筑節(jié)能降耗問(wèn)題提供了有效的解決方案，并為可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)前，人們?cè)谘芯勘粍?dòng)式建筑時(shí)主要關(guān)注于技術(shù)層面，卻忽視了建筑的藝術(shù)性，導(dǎo)致建筑的丑陋或畸形。因此，在考慮被動(dòng)式技術(shù)運(yùn)用的同時(shí)，充分考慮建筑的美學(xué)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)二者的融合，是本文的出發(fā)點(diǎn)。

1 被動(dòng)式綠色建筑概述

1.1 相關(guān)定義論述

歐盟委員會(huì)支持的“被動(dòng)房”建筑促進(jìn)項(xiàng)目中，定義的“被動(dòng)房”是指通過(guò)非傳統(tǒng)的采暖方式和非主動(dòng)的空調(diào)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)冬夏季舒適室內(nèi)環(huán)境的建筑[2]。在2015年中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部試行的被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則中認(rèn)為，被動(dòng)式建筑是一種近零能耗建筑，通過(guò)高效的保溫隔熱和熱回收技術(shù)，最大程度地減少能源消耗，同時(shí)提供舒適的室內(nèi)環(huán)境[3]。

1.2 設(shè)計(jì)理念和原則

在不同階段，建筑設(shè)計(jì)理念表現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)理念中，可以通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)建筑空間形態(tài)和環(huán)境結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。同時(shí)，設(shè)計(jì)師需重視氣候條件，采用有效的控制手段，以確保舒適的室內(nèi)環(huán)境。對(duì)于被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師需要著重采用被動(dòng)技術(shù)手段有效利用自然通風(fēng)、日產(chǎn)光照等，以確保建筑設(shè)計(jì)能夠達(dá)到低碳、可持續(xù)的目的。

1.2.1 堅(jiān)持“人類中心主義”原則

被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)理論的核心和支柱是堅(jiān)持以人為中心。其不僅考慮建筑本身的設(shè)計(jì)，還從生態(tài)學(xué)的角度將可持續(xù)性的理念貫穿其中。被動(dòng)式建筑的可持續(xù)性理念更是將人類的需求福祉放在首位，同時(shí)考慮到人們對(duì)環(huán)境和自然資源的依賴和影響。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師需要全面了解建筑用途、使用群體、基本功能要求、建筑壽命以及周圍環(huán)境等因素，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合考慮和設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)人性化的建筑設(shè)計(jì)。

1.2.2 圍繞“生態(tài)中心主義”發(fā)展

被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)師基于尊重自然和生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，最大效率的利用自然能源來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響。該設(shè)計(jì)在遵循整體主義共生原則和自然和諧生態(tài)原則下，合理利用各類煤炭、石油等不可再生資源。設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)考慮使用清潔可再生能源和環(huán)保資源替代。被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)自然采光的合理運(yùn)用，通過(guò)設(shè)計(jì)窗戶、中庭和天窗等，確保室內(nèi)充足的陽(yáng)光。合理控制建筑設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境的影響，并在生態(tài)承載力范圍內(nèi)使用環(huán)保材料替代傳統(tǒng)建筑材料來(lái)降低耗能費(fèi)用。

1.2.3 把握“地域中心主義”理念

被動(dòng)式建筑不局限于單一標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)模式，可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該將“地域中心主義”理念納入考慮，即基于地域特點(diǎn)和環(huán)境因素進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前，充分了解和掌握氣候變化規(guī)律，進(jìn)行前期資料的充分調(diào)研，以提高自然氣候利用效率，合理規(guī)劃和安排，避免資源浪費(fèi)，減少資源消耗。

2 節(jié)能技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)美學(xué)

2.1 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

德國(guó)被動(dòng)式建筑節(jié)能技術(shù)是一種注重能效和舒適度的設(shè)計(jì)理念和綜合方案，通過(guò)自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)能輻射和室內(nèi)非供暖熱源等被動(dòng)節(jié)能措施以及高效節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)來(lái)盡可能降低建筑能耗?？梢詺w納為六個(gè)方面：

1) 高效的保溫隔熱系統(tǒng)。

2) 高效的門窗系統(tǒng)。

3) 無(wú)熱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造。

4) 卓越的建筑氣密性。

5) 具有高效熱回收功能的新風(fēng)系統(tǒng)。

6) 輔助供熱制冷與可再生能源的利用相結(jié)合。

2.2 建筑設(shè)計(jì)美學(xué)

建筑之美除了功能需求外，還需滿足審美、心理、文化等多個(gè)方面的需求。然而，對(duì)于“建筑美學(xué)”的定義和研究存在不同觀點(diǎn)和爭(zhēng)議。美學(xué)研究通常局限于哲學(xué)領(lǐng)域，然而，建筑美學(xué)研究需適應(yīng)多樣性，拓展研究范疇，充分關(guān)注建筑美的豐富內(nèi)涵。一些學(xué)者將西方形式美學(xué)要素分為四大部分：歷史、技巧、物理和心理[4]。這些觀點(diǎn)表明，建筑美學(xué)研究主要涉及美的本質(zhì)、建筑環(huán)境、建筑形式、建筑技術(shù)和使用者的心理感受等五個(gè)核心方向。

2.2.1 建筑美與環(huán)境相關(guān)

優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)將自然和文化融合，創(chuàng)造有序的城市空間，提高歷史價(jià)值和居住環(huán)境的藝術(shù)性。然而，也存在一些不合適的、生硬模仿和過(guò)于追求形式的設(shè)計(jì)手法。建筑的象征性手法能夠帶來(lái)豐富的人文情感和文化體驗(yàn)，但為了避免庸俗需要在特定環(huán)境和文化背景下運(yùn)用。建筑與環(huán)境的關(guān)系包括個(gè)體與群體、局部與整體、建筑與城市等多個(gè)方面。積極的環(huán)境藝術(shù)觀念強(qiáng)調(diào)建筑與環(huán)境間的對(duì)話、互補(bǔ)、對(duì)比和協(xié)調(diào)，共同創(chuàng)造優(yōu)美的美學(xué)效果。

2.2.2 建筑美與藝術(shù)相關(guān)

建筑美包含功能美、形式美和技術(shù)美的有機(jī)融合。建筑美與藝術(shù)密切相關(guān)，它們之間存在內(nèi)在聯(lián)系和共性：

(1)建筑美和藝術(shù)美都傳達(dá)情感和精神層面的內(nèi)容，它們共有情感和精神這兩個(gè)基本要素。

(2)建筑美與藝術(shù)美的共同點(diǎn)在于它們都基于形式美的基本法則，而形式美是它們共有的基礎(chǔ)。建筑藝術(shù)與純藝術(shù)也都是通過(guò)創(chuàng)造形式美來(lái)表達(dá)情感和精神的。建筑藝術(shù)和藝術(shù)美都依賴于形式美的創(chuàng)造，并與建筑美和純藝術(shù)分享這個(gè)共同點(diǎn)。形式美是建筑美與藝術(shù)美的基礎(chǔ)，也是建筑藝術(shù)與純藝術(shù)的共通點(diǎn)。

2.2.3 建筑美與心理相關(guān)

過(guò)分追求建筑的外表或形式表現(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致建筑與使用者之間疏離感。“結(jié)構(gòu)或者形式上的豪華及夸張的表演反而產(chǎn)生了‘親近感’的貧乏”海格爾曾說(shuō)。因此，建筑師在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重建筑美與使用者心理感受的綜合考慮。斯卡帕在設(shè)計(jì)中考慮到了建筑的尺度問(wèn)題，并通過(guò)豐富多變的設(shè)計(jì)元素，讓建筑更加親近人心。

2.2.4 建筑美與技術(shù)相關(guān)

建筑美學(xué)與技術(shù)也是密切相關(guān)的。在建造過(guò)程中，技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑美學(xué)的基礎(chǔ)。建筑師需要通過(guò)技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思，如扎哈設(shè)計(jì)的布達(dá)佩斯特Szervita廣場(chǎng)塔，其建筑表面為一光滑曲面，具有連續(xù)的曲率變化。在塔表面，覆蓋了圓盤填充，圓盤填充的精確計(jì)算需要求解非線性方程。另一方面，建筑美學(xué)也促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。在建筑美學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中，建筑師不斷探索和嘗試新的材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)手段來(lái)達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。

在建筑設(shè)計(jì)和建造中，建筑美學(xué)和技術(shù)是密不可分的兩個(gè)方面。建筑師需要在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中平衡兩者之間的關(guān)系，使它們相互促進(jìn)，達(dá)到最優(yōu)的建筑效果。只有通過(guò)技術(shù)手段的應(yīng)用和建筑美學(xué)的設(shè)計(jì)相結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)和建造效果。

2.3 節(jié)能技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)美學(xué)相結(jié)合

“當(dāng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了它的真正使命，它就升華為藝術(shù)。”——密斯·凡·德羅

綠色建筑技術(shù)美學(xué)的被動(dòng)性設(shè)計(jì)特征體現(xiàn)在其注重被動(dòng)式節(jié)能手段的應(yīng)用，通過(guò)充分利用，實(shí)現(xiàn)建筑自身和周圍環(huán)境自然資源的最大限度利用，同時(shí)在美學(xué)上也體現(xiàn)出與環(huán)境的和諧與融合。P.L.奈爾維的“二重性”觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了建筑的形象既受到物理結(jié)構(gòu)的制約，又包含了主觀感情的美學(xué)意義，這使得建筑藝術(shù)具有獨(dú)特的特點(diǎn)和決定性意義。在綠色建筑技術(shù)美學(xué)中，技術(shù)的發(fā)展不僅要考慮功能和美學(xué)的相互平衡，還需要注重綠色和被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

3 被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)與設(shè)計(jì)美學(xué)實(shí)踐

3.1 建筑單體設(shè)計(jì)與美學(xué)結(jié)合

中國(guó)傳統(tǒng)的樸素思想強(qiáng)調(diào)了人與自然的和諧，這種生態(tài)觀念認(rèn)為人與自然應(yīng)該是相互依存、和諧統(tǒng)一的。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注重舒適的自然風(fēng)、良好的環(huán)境和充足的陽(yáng)光等因素，以創(chuàng)造一個(gè)更加宜人的空間。

3.1.1 自然采光與建筑有機(jī)結(jié)合

“光線是建筑的靈魂。”作為被動(dòng)式設(shè)計(jì)之一的自然采光不但可以充分表達(dá)各種環(huán)境、人及美學(xué)的因素，還能夠有效節(jié)能減排，是建筑可持續(xù)設(shè)計(jì)重要方法之一。對(duì)于建筑師來(lái)講，這無(wú)非是一種引領(lǐng)通向重新思考被動(dòng)式綠色建筑設(shè)計(jì)與美學(xué)關(guān)系的有效手段，應(yīng)當(dāng)充分利用自然光所呈現(xiàn)出來(lái)的藝術(shù)性，將其與建筑功能及美學(xué)充分融合。

如福斯特在設(shè)計(jì)斯坦斯特德機(jī)場(chǎng)時(shí)，采用了獨(dú)特的天窗采光方式和幕墻系統(tǒng)，為航站樓創(chuàng)造了宜人的光環(huán)境。機(jī)場(chǎng)的服務(wù)分布系統(tǒng)是以一種“樹(shù)枝狀”或者是“樹(shù)狀”的結(jié)構(gòu)從地下延伸至一層大廳。這些“樹(shù)”使得自然光能夠輕易地照射入機(jī)場(chǎng)同時(shí)也能夠隔離雨水。在陰天或者是下雨時(shí)機(jī)場(chǎng)同樣也以變化光使得大廳呈現(xiàn)一種“詩(shī)意”。此外與其他英國(guó)航站樓相比，該航站樓擁有顯著地能源和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)使得它的運(yùn)轉(zhuǎn)資金約為其他機(jī)場(chǎng)的一半。

3.1.2 自然通風(fēng)與建筑美學(xué)有機(jī)結(jié)合

新型建筑設(shè)計(jì)越來(lái)越注重將自然通風(fēng)和美學(xué)相結(jié)合。這種設(shè)計(jì)需要考慮建筑所處地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)，并將其融入建筑的形態(tài)設(shè)計(jì)中。許多國(guó)內(nèi)外的建筑都在這方面進(jìn)行了探索和嘗試。

如中建濱湖設(shè)計(jì)總部建筑設(shè)計(jì)中的中庭空間設(shè)計(jì)不僅影響建筑形式和布局，還能創(chuàng)造良好的生態(tài)景觀環(huán)境，起到氣候緩沖空間的作用。還考慮了建筑朝向和當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，以形成良好的通風(fēng)廊道。中庭的頂部凸出可以引入自然光線和加強(qiáng)煙囪效應(yīng)，加速氣流流通，進(jìn)一步提高中庭的通風(fēng)效果。(如圖1)在垂直界面上，采用了雙中空隔熱三銀玻璃幕墻，作為內(nèi)外氣候的第一道邊界，能最大化獲取光照并阻隔太陽(yáng)長(zhǎng)波輻射熱。幕墻外側(cè)設(shè)計(jì)垂直綠化系統(tǒng)，南向設(shè)置模塊化綠墻單元，東、西兩向設(shè)置通長(zhǎng)種植槽與攀爬拉索，形成了隨季節(jié)生長(zhǎng)變化的第二道動(dòng)態(tài)植物界面。在經(jīng)過(guò)一系列被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)后，項(xiàng)目投用后測(cè)算出夏季能耗將低至42kwh/㎡左右，冬季能耗將低4~8kwh/㎡左右，約為常規(guī)辦公建筑能耗的1/3。而建筑整體的橫向豎向都進(jìn)行了植被設(shè)計(jì)，整體外觀與環(huán)境相融合，成功的將被動(dòng)式設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)美學(xué)相結(jié)合。

圖1 中建濱湖設(shè)計(jì)總部圖片 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)（https://www.gooood.cn/）

3.2 場(chǎng)地整體設(shè)計(jì)與美學(xué)結(jié)合

在設(shè)計(jì)中結(jié)合場(chǎng)地整體景觀環(huán)境是十分重要的，因?yàn)槿藗兊挠鋹偢惺軄?lái)自于很多方面，而其中感官愉快是審美價(jià)值的基本品質(zhì)之一。例如2022年北京冬奧會(huì)的重要配套工程“冰立方” ，為了貫徹落實(shí)北京2022年冬奧會(huì)對(duì)場(chǎng)館建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的理念，運(yùn)用了“被動(dòng)式建筑”的設(shè)計(jì)理念，節(jié)能的同時(shí)，又能有效保證地下場(chǎng)館的恒溫恒濕。 同時(shí)為保證建設(shè)完成后廣場(chǎng)景觀仍保留完整，冰場(chǎng)地面部分沿用“水立方”原有景觀設(shè)計(jì)理念，設(shè)置三個(gè)以“水滴”為主題的構(gòu)筑物作為場(chǎng)館入口，形成煙囪效應(yīng)，由此實(shí)現(xiàn)冰場(chǎng)的自然通風(fēng)，再依靠頂板直徑為13m的采光井及19根導(dǎo)光管將自然光引入室內(nèi)，經(jīng)計(jì)算，年節(jié)約用電約26000kW時(shí)。

4 總結(jié)

本文主要探討了被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)美學(xué)方面的分析，介紹了被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)的概念、設(shè)計(jì)理念原則，指出其在減少能源消耗和環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)，分析了被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了被動(dòng)式技術(shù)與美學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合的應(yīng)用。被動(dòng)式綠色建筑的運(yùn)用極大的推動(dòng)了建筑可持續(xù)發(fā)展。雖然被動(dòng)式技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)顯著并被廣泛運(yùn)用，但是對(duì)于建筑藝術(shù)的設(shè)計(jì)方面的研究有待補(bǔ)充。建筑師應(yīng)在運(yùn)用被動(dòng)式建筑技術(shù)時(shí)，結(jié)合建筑的實(shí)際情況，從人們物質(zhì)和精神需求的角度來(lái)綜合考慮綠色建筑未來(lái)的發(fā)展及目標(biāo)。