基于綠色建筑的城市生態客廳設計的發展啟示

宋佳清

(武漢大學,湖北 武漢 430000)

1 研究背景——城市與自然之間的矛盾

1)生活方式的變化。中國現代化城市的快速發展讓農事活動遠離了城市人的生活視野，人們再也沒有“采菊東籬下，悠然見南山”的生活意境。同時因為互聯網的出現，越來越多的城市居民出門社交、購物、鍛煉等戶外活動的時間呈下降趨勢。這些都潛移默化地影響著人們的生活方式，從前友好的社區鄰里關系也逐漸消失。城市化率示意圖見圖1，中國中小學生日均戶外時間統計見圖2。

2)環境問題和可持續發展。隨著工業化的超高速發展，氣候變暖導致海平面上升和極端天氣的增加，傳統農業近年來受不穩定大自然氣候和自然災害影響嚴重。退耕還林，大氣治理，垃圾分類，可再生能源的利用，資源再回收利用是人類可持續發展的重大議題(見圖3)。

3)生態教育的缺乏。綠色建筑，循環生態，低碳及可持續發展等概念往往被認為是政府和專業人員的空談，雖然在建筑師看來已經是老生常談，但是民眾參與不夠，或者不了解如何參與，或者缺乏參與的渠道和對象。書本知識與實踐的脫節讓普通人無法理解其重要性和具體實施手段。城市中應提供這樣的設施場所和渠道，實現以上大家共同的利益(見圖4)。

4)人口的增長和土地的稀缺。在未來50年，絕大多數人將從農村到城市居住，生活方式的改變和人口的聚集，已經衍生出各種環境問題，生態平衡遭到了巨大的毀壞(見圖5)。

5)食品安全問題。隨著工業發展對環境的污染，未經處理的食物可能從空氣、土壤中被重金屬等廢物或病毒等疾病污染。同時經歷過2020年—2021年的新冠疫情，人類對食品安全問題越來越重視，越來越多的人追求有機食物，但大部分人由于沒有合理的購買渠道，只能是無奈和被動接受。

2 研究目的——城市與自然如何共生

基于以上的現實背景及政策背景，我們不禁思考兒時記憶中的美好自然如何跟高速發展的現代化城市建設協調共生，如何在水泥林立的城市中尋找一方可以親近自然的凈土。作為建筑師，筆者提出綠色建筑與生態農業共生的概念(見圖6)，通過將近零能耗建筑作為載體，把綠色建筑技術和循環生態農業結合起來，提出“城市生態客廳”的理念，創造一個讓各個年齡層次的市民在其中進行參觀教育、種植體驗、購買食物、交往娛樂的建筑空間。

3 研究范圍與對象

3.1 研究范圍——綠色建筑

綠色建筑的概念為“在全壽命周期內，節約資源、保護環境、減少污染、為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現人與自然和諧共生的高質量建筑[1]。”綠色建筑概念的誕生最早可追溯到1970年，在美國石油危機后，社會意識到過度依賴石油這個單一能源，而當時的建筑能耗占整個社會總能耗的40%以上，一些建筑學家意識到可以從建筑節能的角度尋求節約資源的方法，早期的綠色建筑概念便由此誕生。

3.2 研究范圍——城市立體農場

城市立體農場被認為是城市農產品的供給站。垂直農場的農業生產單元，通過人工補充光照、調節溫度等手段，使農場內的環境始終適宜農作物種植，保障農場內全年不間斷生產[2]。1999年，城市立體農場(Vertical Farm)概念作為都市農業現代化發展下的必然產物被美國哥倫比亞大學的迪克森得斯泊米爾教授(Dickson Despommier)首次提出。

3.3 研究對象——城市生態客廳

本文研究對象為城市生態客廳，城市生態客廳是由筆者創新性提出的一種全新建筑類型。城市生態客廳從本質上來講是公益的，開放的，是人們夢想創造綠色，低碳的良好人居環境的產物。城市生態客廳作為將綠色建筑技術和循環生態農業結合起來的最好方式之一，將近零能耗建筑作為載體，并且將綠建技術和循環生態農業顯性表達，提供一個讓各個年齡層次的市民在其中進行參觀教育、種植體驗、購買食物、交往娛樂的建筑場所。

4 研究意義

隨著全球經濟社會的不斷發展，現代化城市已經進入高速發展階段。人口、土地、環境之間的矛盾日益凸顯，中國正經歷著比以往任何歷史時期都迅猛的城市化過渡。城市生態客廳作為將綠色建筑技術和循環生態農業結合起來的最好方式之一，將近零能耗建筑作為載體，并且將綠建技術和循環生態農業顯性表達，提供一個讓各個年齡層次的市民在其中進行參觀教育、種植體驗、購買食物、交往娛樂的建筑場所。因此，在城市中我們需要這樣一個設施、建筑或環境，它能實現以下愿景。

4.1 增進城市人的交往，倡導健康、低碳的生活方式

綠色建筑—循環生態教育示范基地位于城市生活圈，理想的位置是位于周邊社區半小時步行范圍內(2 000 m～3 000 m)，改善現代人的生活方式，增強城市居民的人際交往和鄰里關系。在這個空間內，不同種族，不同身份，不同年齡的人群，為了一個更加積極、健康、低碳的生活方式聚集于此，融入自然，貢獻勞動和智慧，增強社區、城市的參與感與幸福感。建筑場地情景見圖7。

4.2 安全生產有機食物，節約土地，美化城市環境

隨著人口增長，人們對物質生活水平的要求日益提高，而土地資源有限，單位面積糧食產量必須提高。不同于傳統農業的按節令種植，設施農業可以全年生產農作物，全年產量將是原農作物產量的4倍～6倍，某些農作物如草莓還可以高達30倍。設施農業已經成為城市食品供應的主要解決方案之一。同時，“城市生態客廳”建設在城市中，作物將在它們生長的同一個基礎設施中銷售，城市居民可以直接吃到新鮮、安全、有機的食品。因此，將傳統的水平種植生產方式轉變成垂直種植成為必然趨勢。大幅度地增加農業生產效率，提高城市本身糧食產量。同時將釋放大量的耕地，退耕還林，有助于自然生態地改善和保護。城市生態客廳是解決糧食量不足、緩解交通運輸壓力、提高能源利用率的一個潛在方案。傳統農業與城市生態農業對比見圖8。

4.3 達到綠色建筑—循環生態教育的目的

教育基地位于城市生活圈內，人們不一定要去自然博物館和郊外，就可以通過展示參觀、動手體驗等方式進行生態系統循環教育、現代高效農業技術教育、垃圾分類及資源再利用教育、綠色建筑技術教育(節能、節水、節材、節地、及室內環境健康)等等。循環生態系統關系圖見圖9。

4.4 意義小結

基于以上背景，城市生態客廳作為將綠色建筑技術和循環生態農業結合起來的最好方式之一，將近零能耗建筑作為載體，并且將綠建技術和循環生態農業顯性表達，提供一個讓各個年齡層次的市民在其中進行參觀教育、種植體驗、購買食物、交往娛樂的建筑場所(見圖10)。

早在20世紀就有綠色建筑和城市立體農場等相關概念，但是把綠色建筑與城市生態農業相結合是一個全新的設計策略，誕生于城市和自然共生模式下。基于綠色建筑技術的城市立體農場與傳統的都市農業的本質區別是以建筑為載體，種植功能改變了建筑空間的使用方式，導致了建筑內新的人際關系和生活方式的出現[3]。循環生態農業加強了綠色建筑技術的系統完整性，實現了建筑內的物質和能量循環代謝。綠色建筑為城市設施農業提供了一個完美容器，通過一系列的節能技術高效、集約地實現小范圍建筑內的生態循環和能量平衡。綠色建筑技術與循環生態農業結合的這一共生模式兼顧了城市居民的生活、生產、生態三個維度，是未來都市農業和綠色建筑發展的必然趨勢之一。

如何基于現有理論和技術構建適用性的建筑設計策略和技術系統，是一個重大挑戰。

5 結語

城市生態客廳是一個全新的建筑類型，是一個將多種先進的科學技術融為一體的綜合系統。建筑的落地建成，它需要多學科、多領域、多層面相互協作，需要城市規劃師、建筑設計師、生態學家、社會學家、能源專家的共同參與，使得城市、建筑、農業、能源等方面最大限度地結合應用。

例如如何調控建筑室內環境來滿足農作物生長所需要地溫度、濕度、光照及人的熱舒適要求，同時又要降低建筑整體的能耗；如何最大程度地發揮城市生態客廳的生態效益和社會效益，實現公益性；如何最大化地利用城市中水系統及垃圾分類體系來實現節能，節水，節材，等等。

如果解決了這些問題，這個以建筑作為載體，把綠色建筑技術和循環生態農業結合到一起的綜合系統將對人類的可持續發展產生巨大的積極意義。