本土化綠色生態(tài)型設(shè)計(jì)方法研究*
——以安徽省為例

李晶晶，甘 翔

(滁州學(xué)院 美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，安徽 滁州 239000)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，城市的體量不斷增大，城市的面貌也趨于千篇一律，在城市發(fā)展過(guò)程中如何更好地處理城市發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越值得人們思考。人們?cè)诔鞘猩畹沫h(huán)境中渴望與自然的融合，尋求城市的發(fā)展與自然的變化之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)轉(zhuǎn)與自然運(yùn)轉(zhuǎn)的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而塑造綠色生態(tài)城市。建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好的綠色發(fā)展體系，是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)的重要組成部分。黨的十九大提出了要“建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系”以及“構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系”的口號(hào)，推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用。在地區(qū)建設(shè)中，需要根據(jù)每個(gè)地區(qū)特有的自身?xiàng)l件、人文環(huán)境、地理環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境等多方面因素，進(jìn)行本地化的綠色生態(tài)建設(shè)，落實(shí)習(xí)近平總書記提出的“美麗中國(guó)”的建設(shè)目標(biāo)。在城市建設(shè)和人民生活中，我們需要利用綠色生態(tài)資源來(lái)進(jìn)行社會(huì)建設(shè)，從而降低能耗、物耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和生活系統(tǒng)的良性循環(huán)。據(jù)研究表明在我國(guó)建筑中，運(yùn)營(yíng)建造所造成的能耗占整個(gè)社會(huì)總能耗的34%，并在不斷增加[1]。在工業(yè)革命以前，各地的建筑形態(tài)各不相同，如苗族的吊腳樓、福建的土樓、陜西的窯洞等，都是結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧霞爱?dāng)?shù)刈匀粭l件所產(chǎn)生的建筑形態(tài)。苗族的吊腳樓其建筑形態(tài)充分考慮了當(dāng)?shù)爻睗穸嘤辏匦纹露福嘞x的自然條件，利用木柱作為支撐在建筑物底部撐起一定的空間，這樣既可以糾正原本坡陡的地形，也可以防潮防濕，減少蚊蟲進(jìn)入室內(nèi)。在本文中，以安徽省為例，我們采用本土化的設(shè)計(jì)手法來(lái)建設(shè)生態(tài)城市，它不僅能夠使城市具有標(biāo)識(shí)性，也是城市綠色生態(tài)發(fā)展的特質(zhì)表現(xiàn)。本土化綠色生態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)合了文化、經(jīng)濟(jì)、政治等多個(gè)元素，是一種不同元素之間相互作用并不斷演變的過(guò)程，并在這一過(guò)程中形成自我獨(dú)特的風(fēng)貌。

安徽省位于中國(guó)華東地區(qū)，四季分明，氣候適宜，適合大部分景觀植物的生長(zhǎng)。按照中國(guó)建筑氣候區(qū)劃分，安徽省屬于三類夏熱冬冷地區(qū)，因此在建筑要求上，安徽地區(qū)必須滿足夏季防高溫、遮陽(yáng)、通風(fēng)降溫，冬季滿足防寒防暴雪等。在建筑戶型設(shè)計(jì)上，需要室內(nèi)提供更適宜的環(huán)境，比如頂層設(shè)計(jì)隔熱層，良好的通風(fēng)要求等，同時(shí)減少空調(diào)的使用時(shí)間，進(jìn)而緩解城市的能耗和物耗。與此同時(shí)，因?yàn)榘不帐〗涤炅控S富，建筑物的設(shè)計(jì)中應(yīng)該滿足防雨、防潮、防洪、防雷電等要求。本文將從以下四個(gè)方面對(duì)安徽省綠色生態(tài)設(shè)計(jì)展開(kāi)研究：第一，本土化建筑及景觀設(shè)計(jì)，其中包括當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的合理利用，當(dāng)?shù)仫L(fēng)土人情的建筑體現(xiàn)等；第二，景觀設(shè)計(jì)中植物的選擇，體現(xiàn)在城市整體景觀規(guī)劃上的設(shè)計(jì)、城市景觀植物的選擇等；第三，本土資源的循環(huán)利用，最大化地利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，減少?gòu)U物廢料的產(chǎn)生，構(gòu)造當(dāng)?shù)刭Y源生產(chǎn)循環(huán)生態(tài)鏈；第四，本土可再生資源的最大化利用及循環(huán)體系的建立，以太陽(yáng)能和雨水資源的利用為主。

一、本土化建筑及景觀設(shè)計(jì)

城市體量的不斷擴(kuò)大導(dǎo)致更多的廢氣排放和能源的過(guò)度消耗，加重城市熱島效應(yīng)，造成城市“高溫化”。我們可以通過(guò)多種手段進(jìn)行環(huán)境改善，其中一種重要手段便是城市綠色生態(tài)景觀的塑造，如口袋公園、自然公園、森林公園、市民公園等多種形式的公園。這種城市景觀可有效緩解城市熱島效應(yīng)，減少城市污染，減輕城市壓力，緩解城市內(nèi)澇。在城市景觀的塑造中，我們需要思考和設(shè)計(jì)如何因地制宜地降低能耗物耗，促進(jìn)人們的低碳生活方式，將本土化綠色生態(tài)融入到設(shè)計(jì)中。

安徽省滁州市以歐陽(yáng)修的《醉翁亭記》而聞名，作為擁有中國(guó)四大名亭之首醉翁亭的城市，滁州的景觀設(shè)計(jì)大多以亭子為主。除了瑯琊山上的醉翁亭，滁州已經(jīng)有多個(gè)形狀各異的亭子以及公園，讓城市自帶山水園林城市的屬性，并以此為基點(diǎn)衍生出一系列的景觀。在滁州市的景觀設(shè)計(jì)中，圍繞亭城的主題，輔以當(dāng)?shù)氐木坝^植物，從而達(dá)到本土化綠色生態(tài)設(shè)計(jì)的目的。

二、景觀設(shè)計(jì)中植物的選擇

城市景觀建設(shè)中離不開(kāi)植物的選擇與搭配，良好的選擇和搭配可以實(shí)現(xiàn)更實(shí)用的城市景觀。但是在很多城市中，園林景觀植物種植設(shè)計(jì)并未考慮周全。臭椿樹(shù)是一種常用的景觀植物物種，隸屬于常綠樹(shù)種，適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快，常作為景觀行道樹(shù)來(lái)使用。臭椿冬季不落葉，但若是碰到暴雪等極端惡劣天氣，由于支撐不了厚重的積雪，會(huì)出現(xiàn)樹(shù)枝折斷、遮擋道路等災(zāi)難，不僅帶來(lái)了安全隱患，而且也造成了城市的經(jīng)濟(jì)損失。另一種常用園林樹(shù)種——白毛楊是速生樹(shù)種，具有耐煙塵、生長(zhǎng)快速等優(yōu)點(diǎn)，但是在每年的春季，白毛楊飄絮，飄揚(yáng)的白絮攜帶大量的細(xì)菌，導(dǎo)致人們出現(xiàn)多種過(guò)敏等現(xiàn)象，給人們的生活造成了極大的困擾，并造成人力物力的浪費(fèi)。因此，在選擇園林植物時(shí)，需要遵循當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境以及植物的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市自然環(huán)境的良性循環(huán)。

在城市園林景觀樹(shù)種選擇上，應(yīng)依據(jù)適宜性、生態(tài)性、經(jīng)濟(jì)性等原則選取適宜本土的鄉(xiāng)村樹(shù)種。以安徽地區(qū)為例，喬木類樹(shù)種有垂柳、旱柳、楓楊、合歡、樸樹(shù)、皂莢、苦楝、銀杏、水杉、桃樹(shù)、杏樹(shù)等；灌木類的樹(shù)種有無(wú)患子、胡頹子、南天竹、六月雪、石楠、火棘、紅瑞木、榆葉梅、紫葉小檗等。選擇本土的鄉(xiāng)村樹(shù)種有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，能夠就地取材節(jié)約資源及成本；第二，鄉(xiāng)村樹(shù)種能夠很好地適應(yīng)本土的環(huán)境，抗病抗害能力強(qiáng)，減少城市養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，并能夠抵抗災(zāi)難性氣候來(lái)避免損失；第三，鄉(xiāng)村樹(shù)種具有地域性特征，為城市建設(shè)添加了一道獨(dú)特的風(fēng)景，增加城市特色[2]。福建省福州市的行道樹(shù)多采用綠化芒果樹(shù)作為行道樹(shù)。這種綠化芒果樹(shù)果實(shí)不可食用，但是一年中卻有賞花和賞果兩個(gè)時(shí)節(jié)，增加了城市景觀的豐富性，芒果為熱帶樹(shù)種，適宜當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，不僅宣揚(yáng)了本地的特色，同時(shí)也為城市景觀添加了樂(lè)趣。因此，在城市園林景觀樹(shù)種的選擇上，因地制宜選用本土鄉(xiāng)村樹(shù)種，可以最大化地發(fā)揮綠地系統(tǒng)的綜合功能，這也遵循了景觀綠色生態(tài)設(shè)計(jì)的需要。

三、本土材料的循環(huán)性材料利用

城市的規(guī)劃與建設(shè)需要城市建筑的支撐，在城市建設(shè)的過(guò)程中，需要極大的人力和物力。建立綠色生態(tài)型城市需要設(shè)計(jì)師從建筑和城市、建筑和環(huán)境的關(guān)系出發(fā)，設(shè)計(jì)出合理的建筑方案。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑材料也扮演著重要的角色，在實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)我們要考慮到建筑材料的物盡其用。安徽省礦產(chǎn)等自然資源豐富，很多城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展大部分依靠礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)資源開(kāi)采的同時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生很多的固體廢料，如何處理好挖礦時(shí)所產(chǎn)生的廢氣廢物，是安徽省城市綠色發(fā)展需要考慮的。以滁州市銅鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司為例，在采礦過(guò)程中產(chǎn)生的廢石、尾砂等固體廢物會(huì)對(duì)周圍氣體、水體產(chǎn)生不同程度的污染。同時(shí)大量堆放的廢石也會(huì)帶來(lái)安全隱患。因此在生態(tài)化的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以將固體廢物里的尾砂制成建筑使用的磚材料，同時(shí)將廢石做成道渣、混凝土的粗骨料，一些建造中剩下的碎石磚可以作為景觀的道路鋪面等。這種設(shè)計(jì)方法既有效解決了固體廢物對(duì)環(huán)境的危害，又為城市建設(shè)節(jié)約能源成本，實(shí)現(xiàn)固體廢物的二次利用，從而實(shí)現(xiàn)城市的綠色生態(tài)循環(huán)發(fā)展。

著名的瑞典設(shè)計(jì)師馬里奧·博塔非常擅長(zhǎng)運(yùn)用本土的材料來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，他設(shè)計(jì)的很多建筑物都采用紅磚為建筑材料，其中代表之一為佩特拉酒窖。佩特拉酒窖在建筑形式上采用了古典的對(duì)稱形式，建筑材料使用由粘土所生產(chǎn)的紅磚。紅磚在建筑材料上廣泛運(yùn)用，它原料簡(jiǎn)單，來(lái)源于本地，節(jié)省了材料的運(yùn)輸費(fèi)用和原材料的使用費(fèi)。在很多瑞士建筑中我們常看到紅磚與石材搭配的建筑設(shè)計(jì)，這種對(duì)本地材料的運(yùn)用不僅節(jié)約了社會(huì)的人力物力而且也彰顯了本地的特色。在美國(guó)底特律拉法耶特花園中，設(shè)計(jì)師在景觀設(shè)計(jì)中同樣用到了這種手法，將建筑產(chǎn)生的廢料用材料固定后作成景觀墻，并取得了良好的反響。現(xiàn)如今我們更應(yīng)思考設(shè)計(jì)的本質(zhì)與內(nèi)涵，遵循當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，合理利用當(dāng)?shù)氐牟牧希癸@城市特色，實(shí)現(xiàn)城市系統(tǒng)與自然系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，這也是綠色生態(tài)的設(shè)計(jì)追求[3]。

四、可再生資源的利用

自然界存在可再生資源和不可再生資源，煤、天然氣、石油、礦產(chǎn)資源等這些都是不可再生的資源，還有一部分資源比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、光能等都是可再生資源。在城市發(fā)展中，推廣使用綠色資源，用可再生資源逐漸替代不可再生資源，是社會(huì)發(fā)展所需要的，也是綠色生態(tài)設(shè)計(jì)所追求的。在城市建設(shè)中，太陽(yáng)能和雨水資源是較為常見(jiàn)的可利用資源，以下我們將對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)討論。

(一)太陽(yáng)能的利用

太陽(yáng)能資源清潔、安全、豐富，有效使用太陽(yáng)能能夠大大減少人們對(duì)于非可再生資源的依賴。對(duì)太陽(yáng)能的利用分為兩種，一種為主動(dòng)式太陽(yáng)能利用，通過(guò)一系列的儀器來(lái)采集太陽(yáng)能，但是這種形式的建筑投入大，后期維護(hù)費(fèi)用高，不便于普及推行。第二種為被動(dòng)式太陽(yáng)能利用，通過(guò)使用不同的建筑材料、合理規(guī)劃建筑朝向、建筑布局以及周圍環(huán)境來(lái)充分利用太陽(yáng)能。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑造價(jià)較小，操作簡(jiǎn)單，普及起來(lái)更容易。以安徽省滁州市為例，近十年的年平均日照時(shí)間如圖1所示。由曲線可知，滁州市每年的日照時(shí)間為1600小時(shí)以上，因此可以通過(guò)添加被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑來(lái)實(shí)現(xiàn)本土化綠色生態(tài)設(shè)計(jì)。

圖1 安徽省滁州市2010—2018年年日照時(shí)間曲線

根據(jù)環(huán)境分析，每年最需要太陽(yáng)能的季節(jié)為冬季，安徽省冬季大寒日有效的日照時(shí)間帶為8時(shí)～16時(shí)。如果從建筑南面的窗戶獲得的太陽(yáng)熱能占到整個(gè)房間總采暖負(fù)荷比例的25%，就屬于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用建筑，也稱之為“能效建筑”，是一種在設(shè)計(jì)上合理巧妙地運(yùn)用自然資源與自然結(jié)合的過(guò)程。

印度著名建筑師查爾斯·柯里亞是運(yùn)用自然資源的設(shè)計(jì)大師，是綠色生態(tài)設(shè)計(jì)的代表者，他提出應(yīng)以氣候決定建筑外觀，不僅考慮建筑物的外觀還有建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)布局。在現(xiàn)代建筑中，人們?cè)诜忾]的建筑盒子中依靠空調(diào)、電扇、暖氣等電器化設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，忽略了自然的力量。而查爾斯·柯里亞認(rèn)為建筑設(shè)計(jì)從氣候環(huán)境的角度出發(fā)，建筑物應(yīng)該能夠融入當(dāng)?shù)氐臍夂蛑校谷藗冊(cè)谑覂?nèi)感到自然的舒適。在建筑中增加了大量的露天空間，產(chǎn)生流動(dòng)的空氣，對(duì)流風(fēng)的產(chǎn)生減少了電扇、空調(diào)的使用頻率。露天空間的增加也增加了樹(shù)木、植物的空間，改善周圍小氣候，使空氣變得涼爽濕潤(rùn)。在他的作品中，看不到浮夸建筑形式的表現(xiàn)，也沒(méi)有為了追求現(xiàn)代化而現(xiàn)代化的建筑，一切都是從對(duì)人性的關(guān)懷出發(fā)，設(shè)計(jì)作品與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境自然地融合為一體。陽(yáng)光與植物的光影流動(dòng)于建筑物之中，靈動(dòng)的空氣穿梭在建筑體內(nèi)，建筑回歸了自然與真實(shí)的狀態(tài)，這也是綠色生態(tài)型設(shè)計(jì)所要追求的。

(二)雨水資源的利用

除了太陽(yáng)能，我們還可以充分利用雨水資源來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)循環(huán)。以安徽省滁州市為例，其近十年年平均降水量在850～1500毫米之間，如圖2所示。充分利用雨水資源不僅可以減輕城市用水資源的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也能大大提高城市排洪能力[4]。我國(guó)工業(yè)用水重復(fù)率雖達(dá)到60%，但城市雨洪仍然以管道排放為主，并沒(méi)有充分利用可持續(xù)的雨水資源[5]，相應(yīng)建成的有關(guān)建筑項(xiàng)目也比較少。而在德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，雨水處理技術(shù)及應(yīng)用與城市綠化相結(jié)合已經(jīng)較為成熟，其生態(tài)效益也得到了完美的展示，在為大眾服務(wù)的實(shí)用性商業(yè)上也深入人心。我們應(yīng)該借鑒國(guó)外優(yōu)秀的雨水收集及處理方式，根據(jù)城市的自然條件，重點(diǎn)研究符合本土化綠色生態(tài)型的建筑形態(tài)。

圖2 安徽省滁州市2010—2018年年降雨量曲線

建筑物對(duì)雨水收集的方式有兩種：一是重力式雨水收集系統(tǒng)；二是虹吸式雨水收集系統(tǒng)。其示意圖如圖3所示。在我國(guó)，重力式雨水收集系統(tǒng)普及度高，但是這種收集系統(tǒng)存在弊端，在暴雨發(fā)生時(shí)容易造成雨水的淤積，從而引發(fā)房屋漏水等多種問(wèn)題。虹吸式的雨水收集系統(tǒng)較為先進(jìn)，不容易造成水管的擁堵，很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在使用。

圖3 雨水收集系統(tǒng)示意圖：(1)重力式；(2)虹吸式

在城市建設(shè)中，在建筑物上安裝雨水收集系統(tǒng)，能夠減少夏季降水多時(shí)對(duì)市政管網(wǎng)的排水壓力，減少城市內(nèi)澇現(xiàn)象，緩解交通壓力。收集的雨水還可以用作植物灌溉、家庭沖廁用水、清洗道路等多方面用途。自然資源是綠色生態(tài)的資源，是我們?cè)诔鞘薪ㄔO(shè)發(fā)展中需要不斷開(kāi)發(fā)和利用的資源。充分利用自然環(huán)境潛能，是綜合現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)和材料技術(shù)的高技派建筑[6]。目前有很多城市都把建設(shè)“綠色生態(tài)建筑”作為目標(biāo)[7]，這也是融合環(huán)境、綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)。

五、結(jié)語(yǔ)

本文從本土化建筑的設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)中植被的選擇、本土材料的循環(huán)利用以及可再生資源的利用等四個(gè)方面對(duì)本土化綠色生態(tài)型設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。早在20世紀(jì)60年代，就有人提出了生態(tài)發(fā)展的理念以及對(duì)于城市建設(shè)中綠色生態(tài)的設(shè)計(jì)追求，我國(guó)著名的生態(tài)學(xué)家馬世駿提出的生態(tài)工程就為后期人們進(jìn)行城市與規(guī)劃提供了科學(xué)的思路。在城市建設(shè)發(fā)展中，人們一直不斷地調(diào)整城市與自然的關(guān)系，不斷追求美好的生活及環(huán)境。美好生活需要良好的城市環(huán)境，人們將更多的關(guān)注集中在城市建筑中綠色生態(tài)的設(shè)計(jì)上。綠色生態(tài)的設(shè)計(jì)追求不僅僅存在于過(guò)去，更應(yīng)實(shí)現(xiàn)于未來(lái)。綠色生態(tài)的設(shè)計(jì)不僅要滿足人們實(shí)現(xiàn)城市美好生活的需求，更要滿足生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，這也是綠色生態(tài)設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。