盧麒遠
河北工業大學建筑與藝術設計學院 天津 300131
2020年9 月,中國明確提出了“碳達峰、碳中和”的“雙碳”目標倡導,并提出力爭2030年前CO2排放達到高峰,努力力爭2060年實現碳中和。“雙碳”目標的提出是中國對全世界做出的重大貢獻,其中,堅持綠色化發展,實現低碳排放是落實“雙碳”目標的重要措施。
城市是人們依照自然規律,利用時代環境下的現有條件創造出的一種人造自然環境。快速的城市化使人們需要去建立一種方式與自然相聯系,而園林成為一種必不可少的“第二自然”。城市的園林綠地作為城市中唯一的近自然生態空間,具備調節氣溫、改善微氣候、提升環境舒適度等功能,對于增加城市碳匯,提高碳減排和維持碳平衡有重要作用。因此,“雙碳”目標與中國園林的營建是相互作用、彼此促進的[1]。如何使城市園林綠地有效響應“雙碳”目標,實現“綠色現代化”,將會是中國園林營建蓬勃發展的最終歸宿[2]。
傳統園林在中國園林發展歷史上占據著重要的地位,其師法自然、因地制宜、筑山理水等設計手法對現代園林景觀設計具有重要的指導和借鑒作用。傳統園林中的設計手法也具有多重碳增匯和碳減排的作用,與當前“雙碳”目標的實現相吻合。蘇州古典園林是江南人文歷史傳統的一種象征和濃縮,作為世界文化遺產中的代表性園林,其蘊含著豐富的生態學思想和生態管理措施,在降低熱島效應、改善小氣候、增加城市碳匯,提高碳減排等方面有重要作用。拙政園(Humble Administrator’s Garden)是江南古典園林的杰出代表作品,其位于江蘇省蘇州市姑蘇區,始建于明正德四年(公元1509年),占地面積78畝(1畝=666.67平方米),全園分東、中、西三部分。全園具有較低的建筑密度和充滿濃郁的自然野趣,植物景觀和水石景觀豐富,屬于典型的江南私家園林[3]。1997年,拙政園被聯合國教科文組織批準列入《世界遺產名錄》[4]。
本文以蘇州拙政園內為例,通過文獻查閱和實地調研相結合,對拙政園的建筑、水系、道路、植物等園林要素進行調研,主要對其生態設計手法、生態材料和生態管理等方面進行探索,了解傳統園林中適應“雙碳”目標的設計方法和理念,為更好地理解傳統園林對現代園林景觀設計中的指導作用。
拙政園中的建筑形式具有典型的傳統園林建筑特征,其建筑形式包括廳、堂、軒、館、亭、榭、舫以及連接不同空間的廊。為適應江南地區夏季炎熱濕潤、冬季寒冷的氣候特征,拙政園內的諸多廳、堂或樓前都配置了窄而高深的天井,以利于院落的集水、納陽、通風和采光,來平衡房屋內的熱量循環,營造一個冬暖夏涼的舒適小氣候環境。建筑空間也充分考慮了自然的風、陽光和水流等要素,由建筑圍合的庭院空間,通常在南側開敞,夏季通過遮陰和引導東南季風來降低環境中的氣溫,冬季則通過遮擋西北的寒風和吸收太陽輻射來防寒。此外,拙政園內水邊設計了眾多的臨水建筑,這可以利用來自水面的清涼濕潤的風來降低夏季高溫,而冬季由于水的熱惰性,水溫下降較空氣降溫慢,間接起到增溫的效應。這些設計方式可以有效地減少能源消耗,進而提高拙政園內建筑的舒適度。
作為以居住為主的傳統園林,拙政園內除了建筑占據重要地位之外,建筑周邊的植物影響了居住環境。通常來說,居住區域夏季宜遮陰,冬季則需要充分利用太陽光照。因此,植物與建筑之間的關系也注重當地的氣候特征,進行合理搭配。拙政園內的玲瓏館北側為假山,假山南側種植了與建筑高度接近的常綠小喬木枇杷和較為高大的糙葉樹、樸樹等落葉喬木,常綠的枇杷可以在冬季遮擋北邊的寒風,而高大的落葉喬木可以在夏季為建筑遮陰,且冬季也不影響建筑采光。這種合理的常綠與落葉樹種組合,可以提高園林景觀的固碳能力和土壤養分,實現更高的碳匯和更少的能源消耗。在地形的利用方面,拙政園內也根據地形地勢條件、光照和水分條件等,充分結合建筑朝向與植物的適應性,來選配植物。如沒有建筑遮擋的光照充足處種植梅花,而背陰略有光照處栽種山茶;近水低洼處種植垂柳等;這些種植方式因符合植物生長的生態規律,形成具有較好碳匯效果的植物群落。此外,在拙政園內的垂直墻面、假山、花架、樹干等構筑物旁邊,也通過種植爬山虎、凌霄、絡石等藤本植物,進行垂直綠化,實現對景觀綠化空間的全方位延伸,促進綠化面積的進一步擴大,植物固碳效果也隨著植物立面層次的增加而增加[5]。
園林構筑物是重要的園林景觀要素。在園林構筑物使用的材料、施工建造和構筑物使用的整個生命周期內,應盡量減少能源的使用,降低CO2排放量,以盡快實現“雙碳”目標。拙政園傳統的構筑物體量大小適宜,其使用的建筑材料也以易生產、成本低、能耗低的材料為主。園中到處可見的木制藤架或花籬(圖1)。各類構筑物設計了各種形式的漏窗,如方形、圓形、八角形、菱形等,這不僅是裝飾和透景作用,也是利于風的引入,加速了園內空氣流通;有些建筑臨水或建在水面上,充分利用水體和水面與建筑之間空氣的流動,以帶走熱量。這些構筑物的使用也有效地減少了能源消耗和碳排放。

圖1 竹制藤架與籬笆
中國傳統園林對水的應用非常重視,疊山理水也是傳統園林造園中常見的設計手法。水可以使園林具有靈氣和活力。水文連通設計可以促進水體流通,提高水質,并能夠營造良好的小氣候,緩解熱島效應。江南古典園林因其私密性,園內水面易成封閉體系,因此如何保持人工水池中水質的清凈是一大難題。拙政園建園之初因地勢較為低平,中央低處又有積水,就因勢開挖成池塘[6];又因其特有的地理位置,每年會形成豐富的降水,便在造園時將河流與墻外河道相互貫穿,形成活水,這不僅保持了園中的水質,也便于雨水的排放[7]。園內還設計了動水形式,利用高差,水流從高處流下,營造假山跌水景觀,流水增加了空氣濕度和空氣中的富氧離子含量,水體在流動過程中,也帶走熱量,帶來涼風,降低周邊環境和建筑物的溫度,減少能量消耗。此外,在水面處理上,拙政園設計了較大的水面面積,中部約有3/5為水面,并種植豐富的水生植物,這有助于提高水體的自凈功能。利用植物來凈化水質,既可以增加碳增匯,也可以減少水體維護過程中產生的碳排放。
道路也是園林中的一個重要景觀要素,道路材料通常是常見的建筑材料,如水泥、瀝青、石板等,這些材料的生產是一個耗能非常大的過程,與“雙碳”目標的實現都是極不相符的。拙政園內的道路系統在生態材料的使用上也具有一定的前瞻性。碎拼是園路鋪裝中經常用到的形式,主要利用建筑垃圾中的各種廢棄石塊材料,成本低廉且低碳環保,在拙政園里被廣泛使用(圖2)。此外,其他的一些廢棄竹材、木材、瓦片等廢棄材料也用于園內小徑的鋪設。這種可循環利用材料的使用減少了資源浪費,還有利于城市生態環境的改善,并間接達到降低碳排放量的目的。

圖2 利用建筑廢棄物鋪墊和道路
豐富的植被對碳減排具有重要作用。通過植物種植,可以降低一定范圍的環境氣溫。拙政園種植了眾多的適應當地氣候條件的鄉土植物,改善空氣質量,增加碳固定。園內種植了樟樹、櫸樹、樸樹、垂柳、枇杷等喬木和山茶、雞爪槭、牡丹、紫藤、杜鵑、蠟梅等灌木,水中也種植了荷花、睡蓮等水生植物。然而,植物種類并不是越多越好。為追求多樣性而去大量引入外來植物,未充分考慮外來植物對當地環境的不適應因素,這可能會導致其生長不好,需要更大的代價來進行養護,這既無法達到預期園林觀賞效果,也導致固碳成本提高,增加城市的碳排放。拙政園中栽培大量的鄉土植物,不僅節約植物引種的成本,同時也降低后續植被養護的成本,達到碳減排的目的。
合理的建筑設計和布局可以運用太陽、風、植物等自然元素,利用自然能源來創造舒適性的建筑,來有效地減少能源消耗。在建筑設計和布局方面,拙政園為現代景觀提供了較好的參考模式,一方面,可以利用合理的建筑布局,并通過安排建筑的疏密來促進空氣流動,來實現建筑群相互降溫;另一方面,通過利用建筑與自然相融合,使建筑與山、水、植物有機的組合在一起,營造生態建筑模式,形成具有良好生態效益的景觀格局。
微觀上,關注植物多樣性的選擇,增加植物種類和數量,增大綠地面積;充分利用鄉土植物,減少外來植物的使用,增強碳匯功能。中觀上,要通過構建復層植物群落結構,優化立體綠化和濱水綠化;使用可持續發展的設計方式,合理處理道路和水岸線,有效發揮其生態功能;建設雨水花園和雨水回收系統,發揮水體自凈功能和的固碳減排功能。宏觀上關注如何從規劃角度考慮園林綠地和周邊的聯系,增強水體連通性和城市通風廊道,推廣低碳理念,提升人們的環保觀念,促進城市生態建設,推動“雙碳”目標。
低碳園林的建設,需要充分考量建筑材料的選擇和利用,一方面應考慮使用廢棄物的回收利用,除了建筑廢棄材料以外,園林廢棄物也是值得重復利用的重要資源。園林廢棄有機物的回收加工之后,可以用道路鋪設、肥料生產、地面覆蓋等用途;另一方面,要考慮可再生資源,如利用太陽能路燈、節能燈、可發光路面等,減少能源的消耗和碳排放。
拙政園內的建筑設計方式與布局、建筑與植物和水文的關系、建筑材料的選擇等方面反映了傳統園林適應氣候的設計手法,既增強了居住的舒適性,又減少了能源消耗,其環境保護效應與“雙碳”目標充分吻合,為現代園林景觀設計減少碳排放和增強碳中和提供了參考。