生態建筑設計中的“原生”與“適宜技術”

古云霞

所謂生態建筑,是根據當地的自然生態環境,運用生態學、建筑技術科學的基本原理和現代科學技術手段等,合理安排并組織建筑與其他相關因素之間的關系,使建筑和環境之間成為一個有機的結合體,同時具有良好的室內氣候條件和較強的生物氣候調節能力,以滿足人們居住生活的環境舒適,使人、建筑與自然生態環境之間形成一個良性循環系統。

1 “原生”與“適宜技術”的生態建筑設計

1.1 原生的生態建筑設計

原生的生態建筑設計,是指在節約經濟和低技術的條件下,不用或者很少用現代的技術手段來達到生態化的目的。這種生態設計手法往往自發地產生于建筑的最初階段。

建筑在產生的時候,本身就包含了內在的“生態精神”。這些建筑通過直接的、單純的與自然的接觸,產生了最初生態概念。在漫長的建筑經驗累積中,人們習慣性地運用著當地的材料,考慮當地的氣候,由此創造出最基本的原生生態建筑。這種生態建筑設計方法經過長時間的經驗積累,具有最基本的生態理念和最適合當地的生態技術。

然而,原生的生態建筑也有很嚴重的局限性。首先,它產生于技術水平較低的時代,它是在節約經濟和低技術的條件下形成的低技術設計方法,受技術水平的限制,其節能效率往往較低;其次,限于地域條件的原生生態建筑設計方法對地域條件往往有很大的依賴性,很難對其進行普及。這種局限性使得原生的生態建筑設計方法很難發展與推廣。而停滯不前的生態技術,本身并不是可持續的生態觀。因此,在建筑設計中,我們必須考慮將這種原生生態建筑技術與現代的生態技術結合,創造適合當地生態條件的建筑,即本文提到的“適宜技術”生態建筑。

1.2 適宜技術的生態建筑設計

適宜技術的生態建筑要立足于本地的實際情況,以改善人們目前的生活環境品質,提高建筑的運營效率,減少能源消耗為目標,采用經濟適宜可操作的現代建筑技術,通過對建筑空間的組織、結構類型的選擇、節點構造的推敲以及對本土材料的重新挖掘使用,使建筑具有一定的地方特色,同時實現技術的適宜運用。

因此,具有一定適宜性、普遍性的技術,又能根據環境的不同而有一定地域特色的生態建筑應該成為研究的重點。也就是說,從滿足基本的人居環境的要求出發,通過漸進的方式,通過“適宜技術”這個設計手段,運用當地的資源,結合適宜的經濟的技術,進行生態建筑設計來達到可持續發展的目的。

2 生態建筑設計從“原生的”向“適宜技術”轉變的必要性

2.1 生態技術與經濟性的互動

建筑技術隨著時代與科技的進步而進步,同時也根據經濟的發展而發展。到如今,我們所面對的是資源環境問題的全球性和地區經濟發展的不平衡性之間的矛盾。目前中國建筑業物質消耗占全部消耗總量的15%左右,建筑能耗約占全部能耗的28%,建材生產、建筑活動造成的污染約占全部污染的34%。意識到這種可怕現象的危害,不得不提倡可持續發展的建筑方式。

2.2 生態建筑設計與社會需求的互動

在歷史的長河中,我們可以看到,建筑反映著人類的需求,同時它反作用于社會,通過對生活方式和環境的對比與分析,喚起人們的行為。早在古希臘,神廟的建設加強并支持了當時社會民主化的思想,巴洛克建筑以其豐富的三維空間喚醒了社會對自由的意念,日本住宅的小尺度也是對日本社會的模仿與反映等等,這些實例說明建筑有助于人們適應日常生活的需求和環境的改善,同時,建筑也能對社會的可適應性要求做出形式的反映。在當今“可持續發展”的全球大主題下,建筑的回應就是進行生態建筑設計。原生的生態建筑設計顯然落后于人們的社會需求,而適宜技術的生態建筑設計的提出更加恰當。

3 生態建筑設計從“原生的”向“適宜技術”轉變的可行性

3.1 從院落/天井到中庭/吹拔

在中國傳統建筑中,院落與天井的做法普遍存在。利用院落/天井,既使建筑內部有了適當的采光面,又能減少夏日的日照。通過天井,還能將建筑底部的風拔上來,在建筑內部形成一個局部的空氣循環系統,從而改善建筑內部“微氣候”。

通過對這種技術做法的延伸,形成了中庭/吹拔的做法。對于中庭,一方面保留并發展了院落采光/改善空氣流通條件的功能,同時通過玻璃、鋼材及大空間技術的運用,使得中庭在采光的功能基礎上,成為可以使用的室內空間。而通過可控百葉等技術的運用,使這種技術手段發揮更好的生態節能作用,并更加適應現代建筑。而吹拔則發展了天井作為微氣候調節器的功能。它不僅在低層建筑中,也在高層建筑中得到運用,通過數層一組帶一個吹拔的做法,使高層建筑內部形成數個獨立的小循環系統,同樣達到創造宜人“微氣候”的生態目的。

3.2 從坡屋頂到雙層屋頂

中國傳統建筑多坡屋頂,這種屋頂形式較普通的平屋頂能更有效的保溫隔熱,且具有更好的屋面排水功能。現代建筑設計中,這種生態功能在雙層屋頂的做法中得到更好的發揮。現代建筑設計中的雙屋面做法,外面一層屋面可以擋住陽光直射,同時可以在兩層屋面之間形成空氣流通空間,可以帶走屋頂的熱量。而更為生態的做法則是:外面一層是太陽能儲熱板,利用太陽能技術為大樓提供能源;里面一層是經過保溫隔熱處理的綠化屋面,能有效阻擋熱量的進入,從而降低夏季室內溫度。而在兩層屋面之間,則可以形成空氣流通的空間,帶走屋面滯留的熱量,從而進一步降低屋面的溫度,保證建筑室內的宜人條件。

4 上海世博會中的“適宜技術”生態建筑設計

從世博會的規劃及建筑設計中,我們能輕易地找到“適宜技術”生態設計的蹤影。首先,整個園區的規劃展示了良好的生態理念。整個世博園臨江,沿江布置了世博公園、后灘公園和白蓮涇公園。而后灘公園的水源源頭倪家浜是一個居民用水的排污口。設計者通過引入數十種動植物,水體生態功能和自凈作用的充分發揮,形成了一個凈化水環境的生態系統。

世博園內其他展館也紛紛打出生態牌,西班牙館是一座復古而創新的“藤條籃子”建筑,外墻由藤條裝飾,通過鋼結構支架來支撐,呈現波浪起伏的流線形。陽光透過藤條縫隙,灑落在展館內部,創造良好光影效果的同時,也起到了遮陽的作用。設計師將西班牙傳統的藤編輔以現代技術的結構,創造出具有西班牙韻味的生態建筑。

印尼展館設計也有異曲同工之妙。展館頂部數根竹子穿墻而出,這是印度尼西亞傳統與現代生活方式相結合的標志。展館通過采用木頭、竹子等一系列天然環保材料,以現代的技術處理并構建出來,形成了現代的生態建筑。

5 結語

從地域性條件發展出來的原生的生態建筑設計由于其不可持續性,不適合繼續成為生態建筑的主要發展方向。因此,結合當代建筑技術發展成果和基于地域條件的原生的生態建筑設計方法,“適宜技術”的建筑設計應該成為今后生態建筑設計發展的主要方向。在經濟條件允許的情況下,將生態建筑設計從“原生的”轉向“適宜技術的”,使生態建筑能得到發展和推廣,使大部分的人都能享受到高質量的可持續的生活環境。

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