設計結合自然

摘 要：環境與發展是當今世界面臨的兩大主題。自18世紀產業革命以來，世界工業化和城市化明顯加快，人類文明和科學技術進步達到了前所未有的發展水平。但工業文明的沉重代價是加劇了生態環境危機。合理的運用現有資源和進行生態建設已成為當今國際研究的熱點，建筑作為當今社會人類最多的使用空間，綠色生態建筑的提出，從生態學和建筑學的角度為解決人與環境問題做出了巨大貢獻，與可持續發展的生態城市理念相呼應。以下就綠色生態建筑的定義、綠色生態建筑的發展、生態建筑的評估進行介紹。

關鍵詞：生態建筑 發展 評估

1 引言

兩百年工業化進程，從發達國家到發展中國家，手冊與混凝土和鋼筋的發明，建筑被用來彰顯人類力量的道具，不斷向高空延伸的強悍姿態，催生人對強大建筑的迷信，似乎它足夠保護人的血肉之軀。與此同時，建筑還在建筑師的私有領域里，附帶了個人表達的強烈色彩，通過結構和色彩的另類選擇，滿足視覺上的虛榮心。知道阪神大地震、911這些事件之后，那些舉世熟知的建筑受到致命摧毀，無論是企圖用建筑來向自然對抗，或是個人對自我的貪婪表達，在災難面前都是無處遁逃，人們這才開始重新思考建筑的意義。

在國內，已有設計師，希望通過已然擁有的科技水平，在斷裂過后，做出彌補。尤其是在城市，即使天然植物已蕩然無存，依然有陽光、空氣和水，甚至同樣有地熱，供生態建筑利用。在莘莊建科院的生態示范樓，以及寧波諾丁漢大學的零碳辦公樓，科技提供了一種可能性，在城市中，我們已和自然天地割離，但依然能通過計算和設計的建筑體，感受陽光、空氣和水所賦予的舒適感。

2 生態建筑的定義

誕生于60年代花童運動中的“生態建筑”，連同它的創造者意大利建筑師保羅·索列里及烏托邦城阿科桑地一起，被打上過理想而不切實際的烙印，以至被大眾冷落甚至遺忘。關于“生態建筑”與“可持續建筑”異同的爭論，在不同建筑學教科書和建筑學雜志上，至少能找到100種以上的說法。曾設計過法國蓬皮杜藝術中心、與諾曼·弗斯特齊名的生態建筑學大師倫佐·皮亞諾說過的一句話似乎是最好的解釋――“人，應該、必須、也只能綠色地棲居在這個藍色的星球上”。

早在60年代，生于1919年的保羅·索列里就將生態學（Ecology）與建筑學（Architecture）合并起來，創造出新名詞――“生態建筑學”（Acrology），并在《生態建筑學：人類理想中的城市》中提出了生態建筑學的理論。1969年美國著名景觀建筑設計師麥克哈格所著《結合自然的設計》的出版，標志著生態建筑學的誕生。所謂生態建筑，概括地說使用生態學原理和方法，以人、建筑、自然和社會協調發展為目標，有節制地利用和改造自然，尋求最適合人類生存和發展的生態建筑環境，將建筑環境作為一個有機的、具有結構和功能的整體系統來看待。生態學和建筑學經過各自的發展走相結合，給城市規劃和建筑設計賦予了更為豐富的內涵注入了全新活力。

3 生態建筑的發展

作為城市人工環境的主體——建筑，其在水平、垂直方向的“生長”及內部運轉是城市新陳代謝的重要過程。建筑內外部的物流、能流、信息流的利用效率和程度關系到城市代謝質量水平。日本有關學者研究得出：“在環境總體污染中，與建筑業有關的環境污染所占比例極為可觀（34%）。”在一棟典型的商業摩天樓50年的生命周期中，其能源花費大約占總消費值（建造費、設施費、維護費、清潔費等）的34%以上，在歐洲，越有半數的能源消費被用于房屋的建造和維護。可以說建筑對資源耗竭、環境惡化等生態問題有著直接影響。建筑對設計、經濟、文化、環境產生的深遠影響決定了設計已不是建筑師的個人技術行為。[1]“若對生態問題和合理的土地利用再不給以適當的重視，建筑學就會逐漸萎縮成某種枯竭衰落的技術美學（techno-aesthetic）”

即基于共同關注人、自然的新的設計理論和價值觀，在滿足建筑基本功能和技術要求的基礎上，既要求考慮資源和能源利用，在建筑生命周期內加強物質、能量的循環再生，減少對環境的消極影響，也要追求建筑的人性化和文化品位，創造宜人的空間環境，從而實現建筑與人、自然的和諧共生。

具體的來說，建筑的生態整體設計主要是整合自然生態、經濟生態和社會生態三個方面內容，在自然方面，要求設計結合自然，促進建筑于自然環境共生；在經濟方面，要求設計結合[2]“3R（即Reduce、Reuse、Recycle）”，提高建筑的物質與能源利用率；在社會生態方面，要求設計結合人文，創造有文化特色的人性化建筑。

3.1結合自然設計

結合自然設計是直接和建筑場地的太陽輻射、熱、光、陰影、降雨、水文、風、植物、地形等自然條件，在建筑生命周期全過程與自然合作，充分利用自然提供的潛力（也包括限制條件），促進、適應自然過程，使建筑融入自然，與周圍自然環境協同發展。

中國古建筑在感通自然上早已頗有智慧。建造建筑的第一個問題就是選擇地址，在我國古代就有風水之說，闡述了建筑與天侯、地域、人事相互協調的哲理，分析了地質、水文、日照、風向、氣候、氣象、景觀等一系列自然地理環境因素，進行評價和選擇，以采取相應的規劃設計和建筑設計措施，達到趨吉避兇納福的目的，創造適宜人們長期居住繁衍生息的良好環境。雖然建筑選址遵循了“左青龍，右白虎，前朱雀，后玄武”以及“萬物負陰而抱陽、沖氣以為和”的原則，但地形、地貌、 山脈、河流、動植物等也會影響民居建筑的建造位置及平面組合形態。

3.2 結合“3R”設計

在這里需要提一下，“3R”理論，它最早來源于綠色設計理念，1968年“羅馬俱樂部”提出了《增長的局限》報告，自然資源支持不了人類的無限擴張，引起了人們對生存與發展的關注。如果說19世紀末的設計師們是以對傳統風格的揚棄和對新世紀的渴望與激情，用充滿生命活力的新藝術風格來迎接20世紀，那么20世紀末的設計師們則更多地以冷靜、理性的思辯來反省一個世紀以來工業設計的歷史進程，展望新世紀的發展方向，而不只是追求形式上的創新。

3R設計是綠色設計的核心亦是生態建筑所遵循的重要原則，從這個角度來說，綠色設計和生態設計是趨于一致的。[3]“結合3R設計即根據Reduce(減少)，Reuse（回用），和Recycle（循環）原則，在建筑生命周期全過程減少物質、能源消耗，提高資源利用率，減少廢物排放，減輕對環境的污染，使建筑由純消費性向可循環利用型轉變。之后又有設計師在3R的基礎上增加了4R，即增加了“Renwable（再生利用）”——利用可再生能源和材料設計原則。

上海的莘莊生態辦公大樓就是結合3R原則設計的一個范例，人的舒適感得到很好的“照顧”，依賴智能系統的“敏感”和“無微不至”。通風方面，樓內一旦人數增多，二氧化碳含量上升，傳感器會自動“通知”排風窗打開，徐徐清風源源不斷吹入，每小時可換風、通風數十次。大樓中庭屋頂的巨大透明玻璃天窗可變換開啟角度，以盡量把陽光均勻地分散到各個角落，減少光線的南北落差給人造成的不平衡感。貫通三層樓的中庭將南面的陽光盡收其內，增加北面房間的采光，同時，經過精細測算，樓梯的納光角度又能保證光線的柔和，在夏天依舊感到舒適。據上海建科院的副院長兼總工程師張宏儒介紹，采光和遮陽始終是建筑設計中的矛盾。為了解決這個問題，生態辦公樓將百葉窗的部分設置在墻體之外，天然的竹制板材亦由智能系統控制，依據不同季節太陽光不斷變化的角度，在夏天有效遮陽，避免陽光直接照在墻體，增加室內溫度，又能最大限度利用陽光，不會完全封閉。而在冬天又能以最佳角度吸收陽光。

參考文獻：

[1]世紀之交的凝思：建筑學的未來.吳良鏞，1999，中國建筑工業出版社，ISBN 7-302-03586-5

[2] 生態城市理論與規劃設計方法.黃光宇，陳勇，2002，科學出版社，ISBN 7-03-010700-4

[3] 綠色設計，王守平，張瑞峰，高巍，2006，遼寧美術出版社， ISBN 7-5314-3466-0

[4]生態建筑——面向未來的建筑，周浩明，張曉東，2002，東南大學出版社，ISBN 7-81050-889-X

[5]隈研吾（編）計麗屏（譯），2008，負建筑，山東人民出版社，ISBN：7209043519/9787209043519