有機(jī)建筑理念下住宅室內(nèi)環(huán)境被動(dòng)式設(shè)計(jì)實(shí)踐

王建偉，吳麗楠

（1.華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510000；2.廣東財(cái)經(jīng)大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東 廣州 510000）

1 有機(jī)建筑理念與被動(dòng)式設(shè)計(jì)

勞埃德·賴特在1932年出版的《一部自傳》中，提出了“有機(jī)建筑”5大原則。

（1）簡(jiǎn)潔應(yīng)為藝術(shù)性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。書(shū)中提到“有機(jī)簡(jiǎn)潔，創(chuàng)造了和諧的自然界中每一個(gè)重要角色，讓每一種生命都具有自己獨(dú)特的美”[1]。

（2）建筑設(shè)計(jì)應(yīng)具有適應(yīng)性。“適應(yīng)性始終是我創(chuàng)作實(shí)踐遵循的原則，它幫助我靠近被稱作建筑的崇高目標(biāo)”[1]。

（3）建筑應(yīng)表達(dá)材料天性。“我所設(shè)計(jì)的建筑不僅應(yīng)當(dāng)貼合材料天性，并且要讓建造它的機(jī)器淋漓盡致地施展各自才華”[1]。

（4）建筑應(yīng)重視精神的完整統(tǒng)一性。“機(jī)體內(nèi)部的協(xié)調(diào)是生長(zhǎng)的首要原則，任何事物只有作為整體的一部分，自然地順應(yīng)整體生長(zhǎng)的方向，它才會(huì)有價(jià)值”[1]。

（5）建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格應(yīng)是多種多樣。在20世紀(jì)現(xiàn)代主義潮流中，賴特所追求“活的”空間建筑理想，不僅是“土生土長(zhǎng)”的氛圍概念，更是介于抽象和具體、局部和統(tǒng)一的一種復(fù)雜形態(tài)。最典型有賴特的流水別墅、古根漢姆博物館、草原住宅等。除了室外周?chē)淖匀画h(huán)境得以與建筑有機(jī)融合外，還注重居住空間。

在賴特作品中，最能反映被動(dòng)式設(shè)計(jì)理念的是1948年建成的“考布斯”住宅[2]。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，賴特將有機(jī)被動(dòng)式理念貫徹始終，例如建筑的通風(fēng)采光、材料、造價(jià)等方面都進(jìn)行了細(xì)致考量，為舒適的室內(nèi)外居住空間創(chuàng)造可能，包括與周?chē)h(huán)境景色、最佳光照、自然地形等達(dá)成統(tǒng)一整體。他的思想和作品，準(zhǔn)確指出現(xiàn)代主義及后現(xiàn)代主義的“無(wú)機(jī)”“無(wú)概念”特征，他能夠像功能主義人物般去思考空間的表現(xiàn)力問(wèn)題，去發(fā)現(xiàn)和捕捉自然生命形態(tài)背后的建筑構(gòu)成因素，使得在現(xiàn)代主義甚至到后現(xiàn)代主義潮流中奠定了賴特的歷史地位。

2 有機(jī)建筑理念在現(xiàn)代住宅建筑中面臨的問(wèn)題

基于賴特“有機(jī)建筑”五大原則在現(xiàn)代主義住宅建筑中應(yīng)得到完善及發(fā)展，面臨問(wèn)題重點(diǎn)表現(xiàn)在3個(gè)方面。

首先是建筑與地域性氣候的協(xié)調(diào)問(wèn)題，需遵循“建筑的適應(yīng)性”原則。例如在建筑空間方面，需根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)將室內(nèi)外環(huán)境條件進(jìn)行融合，保證整體自然環(huán)境的和諧與美感。例如防雨防潮方面，分析地區(qū)全年的降水曲線形態(tài)，對(duì)建筑屋頂進(jìn)行防雨的坡度坡長(zhǎng)、造型等改造設(shè)計(jì)[3]，還有通風(fēng)散熱方面、日照防輻射方面等。在既有建筑改造中要貫徹有機(jī)建筑理念，使建筑形式、功能與理念結(jié)合得有理有據(jù)。

其次是建筑的綠建技術(shù)與材料問(wèn)題，應(yīng)遵循“建筑應(yīng)表達(dá)材料的天性”原則。太過(guò)于依賴技術(shù)，會(huì)忽視建筑自身在綠色可持續(xù)效應(yīng)中發(fā)揮的作用。例如在空間設(shè)計(jì)上，適宜角度和開(kāi)窗的面積、日影光線的自然散射，都能讓既有建筑充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，達(dá)到主動(dòng)式與被動(dòng)式設(shè)計(jì)相結(jié)合，建筑的使用周期才能得以健康發(fā)展；還有材料選擇方面盡量選擇具有綠色循環(huán)特點(diǎn)等。

最后是人本觀念的體現(xiàn)問(wèn)題，這在“建筑應(yīng)重視精神的完整統(tǒng)一性”原則上得到進(jìn)一步優(yōu)化。如今建筑與人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題是每位設(shè)計(jì)師義不容辭的責(zé)任。在《可持續(xù)室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)理論》中，作者周浩明認(rèn)為本著“以自然為本”的思想來(lái)重塑室內(nèi)環(huán)境的人本觀念[4]；同時(shí)，布萊恩·愛(ài)德華茲的《綠色建筑》也提到要如何以生態(tài)倫理的觀點(diǎn)把控技術(shù)，以及建筑空間對(duì)本土傳統(tǒng)的保護(hù)所能負(fù)擔(dān)的社會(huì)責(zé)任等[5]。相關(guān)研究或多或少在提倡對(duì)建筑技術(shù)的重視外，還須多關(guān)注建筑空間對(duì)人的身心需求。

3 既有住宅的被動(dòng)式改造應(yīng)用

3.1 現(xiàn)狀分析

項(xiàng)目為廣州某小區(qū)的二層別墅，現(xiàn)狀如圖1所示。通過(guò)實(shí)地考察測(cè)繪，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：首先南北面開(kāi)窗設(shè)計(jì)不合理，側(cè)重建筑的東北區(qū)域，導(dǎo)致整體室內(nèi)通風(fēng)較差。利用風(fēng)環(huán)境模擬軟件PHOENICS進(jìn)行風(fēng)區(qū)域、空氣干濕度測(cè)試。圖2、圖3為PHOENICS軟件測(cè)試后建筑通風(fēng)情況（數(shù)值越低通風(fēng)越差），得出建筑的室內(nèi)靜風(fēng)區(qū)占比面積較大，建筑的整體通風(fēng)性能差，且建筑一二層開(kāi)窗面積小且少，無(wú)法很好達(dá)到適宜的通風(fēng)效果；其次建筑西面處于西照區(qū)域，一二層窗戶隔熱效果較差，并未做好遮陽(yáng)隔熱措施；還有建筑綠化方面，庭院區(qū)域采用大面積硬質(zhì)鋪裝，未有景觀裝飾，導(dǎo)視室外區(qū)域視野景色單調(diào)且使用率低。通過(guò)以上問(wèn)題分析，將基于賴特的有機(jī)建筑理念進(jìn)一步探索具體改造策略。

圖1 住宅現(xiàn)狀分析

圖2 冬季建筑一層

圖3 夏季建筑一層

3.2 有機(jī)的被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略

3.2.1 通風(fēng)采光實(shí)現(xiàn)低能耗

建筑方位為坐西向東，根據(jù)廣州氣候環(huán)境特點(diǎn)，表現(xiàn)在海洋性氣候明顯，濕潤(rùn)多雨、溫差小降水多，再加上夏季長(zhǎng)，日照長(zhǎng)且多。在通風(fēng)環(huán)境改造中可運(yùn)用嶺南建筑通風(fēng)規(guī)律的“風(fēng)壓通風(fēng)原理”為主，“熱壓通風(fēng)”為輔的改造[3]。因熱壓通風(fēng)是由于室內(nèi)外穩(wěn)定的溫度差和固定的通風(fēng)口高度差組成，相對(duì)較穩(wěn)定和持續(xù)；而“風(fēng)壓通風(fēng)”是室內(nèi)外時(shí)強(qiáng)時(shí)弱以及風(fēng)力多變的情況下，才會(huì)產(chǎn)生比較短暫風(fēng)，從而達(dá)到通風(fēng)效果。

針對(duì)建筑室內(nèi)，首先可將二樓西面區(qū)，對(duì)窗戶進(jìn)行錯(cuò)位開(kāi)口設(shè)計(jì)，以及不同向窗戶的遠(yuǎn)距離布置，形成房間內(nèi)的流通轉(zhuǎn)角風(fēng)，促進(jìn)室內(nèi)的空氣流通；接著對(duì)開(kāi)設(shè)窗戶進(jìn)行面積位置的合理控制。例如中間戶型的通風(fēng)窗應(yīng)不小于0.4m×1.2m，且設(shè)置開(kāi)啟面積可調(diào)節(jié)模式[6]，使用者可根據(jù)不同季節(jié)或自然風(fēng)力大小自主調(diào)整開(kāi)啟面積以獲得合理的室內(nèi)自然通風(fēng)效果，且室內(nèi)窗戶的開(kāi)口應(yīng)距離地面高度0.9m，形成良好的自然通風(fēng)效果[6]。

另外是采光問(wèn)題，據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)建筑朝向東面的正門(mén)口，周?chē)袧饷艽髥棠菊趽醪糠质覂?nèi)光線，可采用天窗開(kāi)設(shè)角度，順應(yīng)屋頂坡度以及全天太陽(yáng)的角度走向進(jìn)行調(diào)整，住宅通風(fēng)采光改造如圖4所示。

圖4 住宅通風(fēng)采光、生態(tài)景觀改造

3.2.2 綠建材料的合理選用

根據(jù)建筑現(xiàn)狀分析，不同門(mén)窗位置及方位特點(diǎn)進(jìn)行材料的選用及改造，主要有：首先靠西面室內(nèi)區(qū)域需注意隔熱，二層西面門(mén)窗采用中空環(huán)保的Low-e玻璃。Low-e玻璃是由雙層玻璃組成，窗框利用斷橋進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)玻璃表面鍍銀等金屬物質(zhì)而成，具有環(huán)保節(jié)能、美觀舒適的性能，具有很好的隔熱作用；接著是二層室內(nèi)光線較昏暗區(qū)域，采用棱鏡百葉窗[7]，通常安裝在窗戶中上部，防止眩光，還可通過(guò)一天中太陽(yáng)光角度的變化進(jìn)行調(diào)整，巧妙的將室外的自然光線引進(jìn)室內(nèi)；除此之外，在建筑屋面可開(kāi)設(shè)天窗，除了能將室外自然光充分引進(jìn)室內(nèi)，還能使用鋁合金天窗配帶鏈?zhǔn)诫妱?dòng)開(kāi)窗器組合而成，不僅采光好、隔熱保溫且智能便捷；再進(jìn)一步對(duì)建筑一層的門(mén)窗進(jìn)行改造。面向西面的客廳區(qū)域，屋檐處設(shè)置具有伸縮性的遮陽(yáng)棚，采用防火不燃纖維制造而成的新型遮陽(yáng)面料，阻擋紫外線輻射，不但降低室內(nèi)溫度，減少空調(diào)負(fù)荷，還能節(jié)能，符合可持續(xù)發(fā)展要求。合理選用綠色建筑材料需嚴(yán)格按照現(xiàn)有建筑的實(shí)際情況，才能為建筑環(huán)境注入“有機(jī)”的靈魂特點(diǎn)，如圖5所示。

圖5 綠建材料的分布使用

3.2.3 綠植降溫與植物療愈

剖析賴特有機(jī)建筑理念的基礎(chǔ)上，將景觀元素引入室內(nèi)，讓室內(nèi)外環(huán)境達(dá)成一個(gè)自然統(tǒng)一的生長(zhǎng)過(guò)程。在住宅空間不應(yīng)只局限在平面表現(xiàn)，而應(yīng)涵蓋由住宅平立面、宅院環(huán)境、室內(nèi)通風(fēng)和藍(lán)天構(gòu)筑的頂面及身前身后之間視線所聚集的一個(gè)豐富整體的立體空間。將既有建筑的庭院營(yíng)造成具有“療愈”功能的居住環(huán)境，讓綠植自然地引進(jìn)室內(nèi)，真正做到與自然進(jìn)行心靈互動(dòng)。

針對(duì)現(xiàn)代城市人群需求，療愈手法包括以下空間場(chǎng)景：①沉浸式療愈的中庭空間。將庭外植物種于室內(nèi)，選用耐遮陰的觀賞綠植，與居住空間氛圍進(jìn)行搭配。隨后將建筑客廳區(qū)域設(shè)為中空形態(tài)，騰出一定面積種植植物，例如雞蛋花、小葉欖仁等適宜嶺南天氣的植物種植，營(yíng)造中庭花園氛圍，療愈作用也被進(jìn)一步體現(xiàn)。②開(kāi)放式交流的客廳空間。在一樓西面區(qū)域設(shè)置互動(dòng)式的公共客廳，不僅人與人進(jìn)行互動(dòng)，在客廳的特定區(qū)域也能讓人與植物進(jìn)行互動(dòng)。特定區(qū)域?qū)⒏脑斐缮鷳B(tài)洼地，起到植物蒸騰及雨水收集等功能，對(duì)室內(nèi)空間起到降溫及水循環(huán)再利用的效果。③花園療愈空間，采用園藝療法中的“多感體驗(yàn)”。根據(jù)場(chǎng)地尺寸選擇不同色彩的觀葉觀花植物進(jìn)行搭配后種植后院，喬木選用包括小葉欖仁、白蘭及黃花風(fēng)鈴木；灌木選用主要有七里香（花期為4—10月）、繡球花（花期為6—8月）、彩葉草以及紅花檵木等觀葉植物；花卉植物選用包括有龍船花（花期為3—12月）、月季花（四季開(kāi)花）、沿階草、孔雀草（花期為7—9月）、勒杜鵑（花期為11月—次年6月）、三色堇（四季開(kāi)花）、睡蓮以及麥冬等，這種形式的植物選配保證建筑庭院在四季都能欣賞到別樣的季節(jié)性景觀。

在感官感受方面，包括有嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、還有味覺(jué)，在庭院的種植互動(dòng)區(qū)選種觀賞性食用植物，如番茄、茄科類(lèi)植物等，也可讓使用者在種植互動(dòng)區(qū)進(jìn)行整地、搬運(yùn)花木、澆水施肥等園藝活動(dòng)。在通過(guò)欣賞、勞動(dòng)過(guò)程，使用者獲得寧?kù)o心境，打造沉浸式治愈體驗(yàn)，如圖5所示。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)在政策上提出生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)，可持續(xù)發(fā)展理念被重視。本文研究運(yùn)用了賴特的“有機(jī)建筑”理念對(duì)既有建筑進(jìn)行被動(dòng)式設(shè)計(jì)探索，充分考慮地域協(xié)調(diào)和生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還需兼顧自然氣候條件與人體舒適的基本需求。將更好地詮釋“有機(jī)建筑”理念在空間環(huán)境的應(yīng)用重要性。除此之外，不應(yīng)忽視室內(nèi)外生態(tài)綠化對(duì)人身心療愈的作用，有機(jī)健康的生活方式才能促進(jìn)永續(xù)生命周期的宜人住宅環(huán)境建設(shè)。