尹興哲 趙 影
摘 要:生態(tài)建筑與現(xiàn)代建筑是兩個不同的概念?,F(xiàn)代建筑的設計思想強調(diào)以人為本,強調(diào)科技為人服務,強調(diào)人是自然的主人,強調(diào)征服自然、戰(zhàn)勝自然?,F(xiàn)代材料工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、化學工業(yè)、玻璃工業(yè)為現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基礎。特別是近代新的結(jié)構(gòu)技術、智能技術、照明技術,使得現(xiàn)代建筑業(yè)超過任何歷史時代,為人類提供更加舒適優(yōu)越的工作環(huán)境和人文環(huán)境。
關鍵詞:建筑設計;生態(tài)
1 設計是實現(xiàn)生態(tài)建筑的基本技術策略
從一定意義上講,生態(tài)建筑是一個宏觀的概念,在考慮材料再利用,新能源開發(fā)等很多問題上都不應該停留在個體建筑這個尺度上,應該把它放到整個城市或者一個區(qū)域內(nèi)通盤考慮,也可以把生態(tài)建筑認為是一個技術的集成體,許多技術問題,比如能源優(yōu)化問題、污水處理問題,太陽能的采用和處理問題,并不是建筑專業(yè)范圍內(nèi)的問題,需要建筑師和各個專業(yè)的工程師共同合作。從技術層面上來講,首先規(guī)劃選址合理,減少環(huán)境污染,資源高效循環(huán)利用,降低能源消耗,采用太陽能、風能等等。從過程上來講,提高建筑的保溫隔熱性能,實現(xiàn)建筑防曬,自然采光照明等,這是生態(tài)建筑采用基本的技術策略。
建筑通風是生態(tài)建筑普遍采用的比較成熟的技術,自然通風應該取代機械通風和空調(diào)制冷,一方面可以不消耗能源而降溫除濕,另一方面提供新鮮的自然空氣,有利于人的健康。
建筑通風可以分為風壓通風和熱壓通風兩種,要有比較理想的外部風環(huán)境,一般來講風速不小于每秒兩到三米,房間進深大于15米。我國土地資源非常緊張,如果建筑住宅房間進深太大,對土地使用很不利,建筑要面向夏季主導風向,一般房間不大于15米,自然通風還是可以得到比較好的解決。同時要強調(diào)地理空間,建筑物前后包括圍墻和植被都可以改變自然的風向,改變風力。利用這些東西進行自然通風。
自然通風很不穩(wěn)定,在外部不理想的時候用一定的熱壓通風。比如在設計中,在轉(zhuǎn)角的地方設計出入口和玻璃塔,在夏天的時候可以升高,冬天可以降低,周邊玻璃起溫室的作用,對室內(nèi)起保護的作用。
2 建筑立面的生態(tài)設計
建筑能給人們帶來美的感受,這種感受來源于形態(tài)。建筑形態(tài)與語言、符號等本無聯(lián)系,但在如何表達思想、情感這一意義上,建筑卻象語言學一樣,有一種系統(tǒng)化的、可以詮釋某種信息的符號系統(tǒng),因而形成了建筑的語言符號體系。當代生態(tài)建筑立面更是處處充滿了理性與詩意的生態(tài)語言。
2.1 雙層表皮
雙層圍護結(jié)構(gòu)是當今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項措施,被稱為“可呼吸的皮膚”。通常,“雙層表皮”的內(nèi)層是普通意義上的建筑界面,擁有建筑圍護功能以及可正常開啟的窗扇;而外層界面主要起附加作用,如為建筑遮擋不穩(wěn)定的猛烈氣流;兩層界面間安置防止陽光直射的百葉。而內(nèi)、外兩層界面間的空氣又充當了建筑內(nèi)部空間的氣候緩沖區(qū)域,使建筑內(nèi)部擁有更為舒適的氣候環(huán)境。雙層界面在減低建筑能耗、實現(xiàn)建筑生態(tài)化的同時,也創(chuàng)造了一種嶄新的建筑形態(tài),增加了使用者對建筑空間層次的體驗。如德國埃森的RWE公司塔樓,是一座擁有雙層玻璃表皮的圓柱形建筑。該建筑的內(nèi)外兩層玻璃間距50cm,有利于空氣的流通,并安裝了一套遮陽系統(tǒng)。內(nèi)層玻璃可以自由開啟,外層玻璃阻擋高空的風力,因此其內(nèi)部工作間可以享受自然的空氣卻不必擔心高空猛烈的陣風。這一生態(tài)與詩意構(gòu)想使大樓基本上放棄了昂貴的機械空調(diào),也節(jié)約了能源。此后還有蓋茨大樓、吉寶歐文化中心等等,更是“雙層表皮”充滿智慧與詩意的完美表現(xiàn)。
2.2 立面復合
建筑外表不再是一張單一的“膜”,建筑立面可利用檐廊、柱廊、構(gòu)件凹凸、構(gòu)架、構(gòu)造墻等多種手法,創(chuàng)造一個開放的、有層次的“立面空間”,該手法不僅“軟化”了建筑立面設計、增加立面的景觀層次、加強了建筑與環(huán)境的對話,更重要的是立面也具有了生態(tài)調(diào)節(jié)、遮陽等多種功能。如清華大學建筑設計研究院辦公樓,在西向建筑主入口處設計了一面大尺度的防曬墻。這面由混凝土制成的防曬墻完全與建筑脫開,在夏季與過渡季節(jié),可以完全遮擋西曬的直射陽光;防曬墻與建筑主體之間的空隙有利于室內(nèi)空氣的流通(拔風作用)并可保證主體建筑室內(nèi)的均勻天光照明。在冬季,防曬墻能有效地遮擋西北風,從而有效緩解外部氣溫對建筑內(nèi)部的影響?!傲⒚鎻秃稀钡脑O計手法和細部處理給人們以諸多新穎的感覺。
2.3 立面綠化
界面綠化是指利用植物的美學、生態(tài)學和能源保護等方面的優(yōu)勢,將植被與建筑的表皮相結(jié)合,進而達到綠化、美化及生態(tài)的目的。從生態(tài)學的角度講,墻面尤其是垂直墻面是建筑實現(xiàn)生態(tài)化的薄弱環(huán)節(jié)。因此,如何解決墻面的保溫隔熱問題,是生態(tài)建筑設計的重要環(huán)節(jié),毫無疑問,“立面綠化”是有效的途徑之一,綠化猶如為建筑穿上了一層綠色的外套,在夏季能對室內(nèi)空間與建筑外墻起遮陽作用,同時減少外部的熱反射和眩光進入室內(nèi),在冬季成為建筑的附加保溫層;綠化的立面使建筑擁有看起來更自然的外觀,同時軟化了城市“水泥化”的僵硬形象?!傲⒚婢G化”已成為廣泛使用的建筑生態(tài)化和建筑美化的有效途徑之一。
2.4 可調(diào)界面
依據(jù)環(huán)境可以進行自我調(diào)節(jié)的建筑界面是當代建筑在高技術條件下實現(xiàn)生態(tài)化、節(jié)能化的新措施。1996年,歐洲的30多位著名建筑師共同簽署了《在建筑和城市規(guī)劃中應用太陽能的歐洲憲章》,其中曾對建筑界面做出過如下的陳述:建筑外墻對光、熱和空氣的穿透性以及墻體本身的通透程度必須是可調(diào)控的,即能夠根據(jù)當?shù)貧夂驐l件的變化作出相應的調(diào)整。法國建筑師讓·努維爾設計的阿拉伯世界研究中心,其建筑立面的設計就是利用照相機光圈可調(diào)原理。努維爾在窗戶上裝入了按照陽光的強度調(diào)節(jié)進光量的裝置,建筑主立面覆以隔柵,形成單元格式立面構(gòu)成,每一個單元格里都清晰可見控制調(diào)節(jié)的電子線路板,充分體現(xiàn)出技術與藝術的完美結(jié)合。關于這座與眾不同的建筑,努維爾曾這樣說過:“傳統(tǒng)的建筑是以固定的體量作為基礎。這里邊沒有注意到光的首要性--正是光使我們能夠看到建筑;并且它忽視了光的可能性以及它的多樣性,一旦你理解了光是如何的豐富多變,并且感受到它的豐富性,你的建筑語匯就會立刻變得不同,這是許多經(jīng)典建筑所沒有想到的。這樣,一個暫時的建筑變得可能了——不是因為暫時的結(jié)構(gòu),而是因為光隨時改變著建筑的形態(tài)?!?/p>
2.5 遮陽構(gòu)件
當代的生態(tài)建筑對于遮陽設計非常重視。良好的遮陽設計不僅有助于節(jié)能,符合未來發(fā)展的要求,而且遮陽構(gòu)件還具有使建筑趨于人性化的作用,透過精致的細部設計充分展現(xiàn)材料特性與細膩的尺度,改變?nèi)藗儗τ凇肮I(yè)時代”機械美學冷冰冰、缺乏人性化尺度的看法。當代的建筑遮陽形式有橫向的或縱向的遮陽格片,有可以塑造震撼的室內(nèi)光影效果的布幔遮陽,也有角度自動可調(diào)、遮陽不遮光的百葉窗簾。不同形式的遮陽構(gòu)件適用于不同的地區(qū)和建筑,而且對于建筑立面具有不同程度的裝飾效果。如建筑師諾曼·福斯特設計的弗雷尤斯地方中等職業(yè)學校,建筑在向陽的一側(cè)設計了一組銀色的遮陽板,用來阻擋夏季酷熱的陽光。陽光透過遮陽板的縫隙投下縷縷的光斑,猶如譜寫一曲動人的旋律。曾幾何時,遮陽構(gòu)件已被世界上各個國家各個地區(qū)的建筑師廣泛采用,成為生態(tài)建筑立面典型的形式語言。