黃曉丹，郭文智

（1. 廣東工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院，廣東 廣州，510080；2. 華南理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院，廣東 廣州，510641）

一、綠色人居環(huán)境現(xiàn)狀與問題

綠色人居環(huán)境是在滿足人的生活和居住需求前提下，將生態(tài)學(xué)融入人居環(huán)境的規(guī)劃、建設(shè)和管理中的一種空間環(huán)境場所，具有資源能源節(jié)約、污染排量少、居住質(zhì)量高的特點，[1-2]通過對人居環(huán)境因素的控制與調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)人居環(huán)境這個生態(tài)系統(tǒng)的高效和有序運轉(zhuǎn)。[3]綠色人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展主要是指人與城市環(huán)境、住區(qū)環(huán)境的和諧發(fā)展和資源的可持續(xù)開發(fā)與利用。目前，綠色人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理念和實踐正在逐漸被各個領(lǐng)域廣泛認(rèn)可和運用，如歐美國家針對建筑群體及住區(qū)層面對人類居住模式、人居環(huán)境發(fā)展提出的生態(tài)規(guī)劃的新理念和新方法，[4]跨學(xué)科創(chuàng)建的“建筑生態(tài)學(xué)”理論以及各國政府及相關(guān)機關(guān)部門制定的可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境評價體系等，[5-6]為綠色人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。我國以高等院校、科研單位為主體的研究群體，如清華大學(xué)以吳良鏞教授為核心的人居環(huán)境研究中心，[7]開展的相應(yīng)研究也呈現(xiàn)出多角度、全方位的特點。

綜觀以上的研究實踐活動可以發(fā)現(xiàn)，綠色人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)歷了從理論到實踐、從單一方向到跨學(xué)科、從簡單方法到系統(tǒng)體系的螺旋式上升過程。它是符合我國基本國情的、體現(xiàn)當(dāng)下世界潮流的、順應(yīng)社會發(fā)展規(guī)律的科學(xué)發(fā)展理念。同時，人居環(huán)境科學(xué)是一個多學(xué)科組成的系統(tǒng)，強調(diào)學(xué)科整合。如何在當(dāng)下形勢中發(fā)展人居環(huán)境？如何從更高的角度和整體的觀念中看待人居環(huán)境的綠色、可持續(xù)發(fā)展？如何處理人居環(huán)境中的復(fù)雜性問題？本文擬在前人研究的基礎(chǔ)上，從全生命周期理念的宏觀層面、建筑本身的中觀層面和建筑室內(nèi)及室外(景觀)的微觀層面，對可持續(xù)發(fā)展的綠色人居環(huán)境設(shè)計策略進(jìn)行探討。

二、全生命周期理念的綠色人居環(huán)境設(shè)計策略

全生命周期理念是指系統(tǒng)地評價與一項資產(chǎn)有關(guān)的并在其生命期內(nèi)從獲取直到處置所發(fā)生的所有相關(guān)費用的一種評價方法，可以分為使用成本、生命周期成本、全生命周期成本和全生命周期評價4個階段。全生命周期評價系統(tǒng)考慮所有相關(guān)成本并做出有效選擇，力圖達(dá)到產(chǎn)生的總成本在整個生命周期中最低的目標(biāo)。以全生命周期理念指導(dǎo)綠色人居環(huán)境設(shè)計，有助于平衡設(shè)計過程中各方利益(經(jīng)濟(jì)、政治、社會因素等)，體現(xiàn)了綠色人居環(huán)境設(shè)計的深度，其中會通過有效的技術(shù)手段和工具，從策劃、設(shè)計、施工、運營和維護(hù)等過程來進(jìn)行控制和評價。[8]如在策劃過程中，通過方案分析和比較，選擇投資成本小，性價比高的方案進(jìn)行深入研究；在設(shè)計和施工過程中，合理進(jìn)行建筑設(shè)計，合理安排用料用材，統(tǒng)籌分配資源，有效控制成本。[9]綜上所述，站在全生命周期評價的視角上看待人居環(huán)境設(shè)計和分析發(fā)展問題，更有利于促進(jìn)我國綠色人居環(huán)境的發(fā)展，同時對有效利用自然資源和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)起到促進(jìn)作用。

三、可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑設(shè)計策略

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。[10]順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展規(guī)律的綠色建筑設(shè)計，需要在建造與使用過程中考慮建筑的使用成本、資源的節(jié)約、能源的使用方式、建筑材料的選擇等多方面因素。因此，下文將從資源節(jié)約和可再生能源利用的角度探討可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑設(shè)計策略。

(一) 基于資源節(jié)約的綠色建筑設(shè)計

建筑環(huán)境中的資源節(jié)約主要包括節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水和節(jié)材，而不同地域不同類別的建筑自身實現(xiàn)資源節(jié)約的方式各不相同。如南方濕熱地區(qū)建筑與北方嚴(yán)寒地區(qū)建筑，對于實現(xiàn)資源節(jié)約的方式就大相徑庭；小空間建筑與大空間公共建筑的資源節(jié)約方式也各式各樣。但總體而言，實現(xiàn)建筑總體規(guī)劃上的綠色生態(tài)，資源節(jié)約的策略和關(guān)鍵在于要以建筑環(huán)境的全生命周期理念為基礎(chǔ)，有側(cè)重、有選擇地減少資源消耗。

要達(dá)到建筑節(jié)能目的，就必須從建筑設(shè)計階段開始，經(jīng)過室內(nèi)設(shè)計、施工建造，直至運行和維護(hù)階段考慮建筑與室內(nèi)環(huán)境的能源特性，采取恰當(dāng)?shù)拇胧Ｈ缤ㄟ^控制建筑的窗墻比，提高外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能，從而實現(xiàn)建筑節(jié)能；在特殊氣候，如南方的炎熱夏季和北方的寒冷冬季，采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能空調(diào)和采暖設(shè)備，從而提高建筑運行設(shè)備的能效比；根據(jù)地方氣候特點，因地制宜，科學(xué)合理地規(guī)劃建筑布局與建筑平面設(shè)計，實現(xiàn)降低建筑能耗的目的。[11]

建筑節(jié)水是一個系統(tǒng)工程，每個環(huán)節(jié)之間都相互聯(lián)系、相互影響，因此在建筑節(jié)水措施上要實現(xiàn)技術(shù)與政策并進(jìn)的形式。[12]建筑的節(jié)水可以通過中水回用和雨水利用等技術(shù)性途徑，同時合理配置節(jié)水型衛(wèi)生器具和設(shè)備的采用，加之相關(guān)節(jié)水的法律法規(guī)制定，居民日常用水習(xí)慣的改良等，從而獲得最大的節(jié)水效益。

此外，建筑的資源節(jié)約還包括建筑節(jié)材。建筑材料在建筑施工及運行過程中消耗量大，排在了建筑資源消耗的首位。對建筑材料的合理利用與節(jié)約，是實現(xiàn)資源節(jié)約的綠色建筑設(shè)計的必要手段。建筑的節(jié)材可以從以下幾個途徑來達(dá)到：在建筑中盡量減少材料的使用，這就要求在建設(shè)過程中加強對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和材料的再利用以及廢棄物的循環(huán)利用；使用與可再生相關(guān)的材料及本地材料；盡可能采用加工能耗低的傳統(tǒng)天然材料；采用新型建筑材料，如防腐涂料、防水材料等。[13]通過應(yīng)用先進(jìn)的建筑節(jié)材技術(shù)，制定合理的節(jié)材政策與方案，提高施工人員與管理人員的節(jié)材意識，從而減少建筑材料的浪費，提高使用率，保證建筑環(huán)境的資源節(jié)約。

(二) 基于可再生能源利用的綠色建筑設(shè)計

可再生能源是指在自然界中可以循環(huán)再生、取之不盡、用之不竭的能源，主要包括太陽能、風(fēng)能、水力、地?zé)崮堋⒊毕?、海洋能，等等?？稍偕茉捶植紡V泛，對環(huán)境的危害小，適宜就地開發(fā)利用。然而，由于國家及政府對可再生能源應(yīng)用項目都會給予獎勵和補貼，導(dǎo)致了可再生能源的隨意索取、無盡浪費，違背了可再生資源利用的初衷，降低了可再生能源利用的成效。[14]目前的綠色建筑設(shè)計中可再生能源的利用，往往缺乏系統(tǒng)和詳盡的可再生能源利用方案分析過程，常常在建筑設(shè)計方案完成后強行加入可再生能源利用手段，從而完成綠色建筑指標(biāo)的拼湊。這些問題顯示了對于可再生能源利用的片面性和隨意性，降低了可再生能源的技術(shù)適用性和經(jīng)濟(jì)合理性，同時盲目堆砌技術(shù)違反綠色建筑設(shè)計的理念。

因此，在建筑設(shè)計過程中，對于可再生能源的應(yīng)用應(yīng)在規(guī)劃和方案設(shè)計階段，將可再生能源利用考慮在內(nèi)，不同的項目具有差異性；應(yīng)結(jié)合項目的定位和功能，通過可再生能源利用方案比較，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和運營管理便利性等方面進(jìn)行對比分析，綜合確定適宜的可再生能源利用方案。例如，對于太陽能和地?zé)崮艿睦?，不同建筑類型的需求不同，?yīng)采用不同的方案；住宅建筑因為生活用水量大，往往會以太陽能熱水系統(tǒng)為主；辦公建筑主要依靠空調(diào)，因此主要考慮地?zé)嵯到y(tǒng)；對于建筑屋頂或幕墻適宜安裝光伏設(shè)備的，可考慮設(shè)置太陽能光伏系統(tǒng)等。

四、可持續(xù)發(fā)展的綠色室內(nèi)與室外設(shè)計策略

(一) 基于使用特性的綠色室內(nèi)設(shè)計

與傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計相比，綠色室內(nèi)設(shè)計更注重在使用功能方面的研究，從過去的“能用、好用”發(fā)展到了具有可持續(xù)意義的“好用”。[15]在使用功能方面，綠色室內(nèi)設(shè)計應(yīng)專注于其適應(yīng)性、人性化及安全性方面的研究。室內(nèi)環(huán)境的適應(yīng)性設(shè)計，主要關(guān)注點在于動態(tài)的設(shè)計需求，應(yīng)在建筑環(huán)境、室內(nèi)布局及室內(nèi)家具方面加強動態(tài)設(shè)計的研究，滿足室內(nèi)環(huán)境的可持續(xù)適應(yīng)性發(fā)展。室內(nèi)環(huán)境的人性化設(shè)計，一方面要最大程度滿足人的生理需求，主要體現(xiàn)在遵循人體工程學(xué)原理和智能化設(shè)計上；另一方面要最大程度滿足人的心理需求，主要體現(xiàn)在符合使用者的個性化需求和符合使用者的生活習(xí)慣與興趣愛好。室內(nèi)環(huán)境的安全性設(shè)計，可以從室內(nèi)無障礙設(shè)計和室內(nèi)防震減災(zāi)設(shè)計兩個方面考慮。

(二) 基于物理環(huán)境品質(zhì)的綠色室內(nèi)設(shè)計

當(dāng)前，室內(nèi)熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境和室內(nèi)空氣質(zhì)量共同組成了室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)(Indoor Environment Quality,IEQ)。[15]IEQ作為綠色評價中的一個指標(biāo)，預(yù)示著在現(xiàn)在的室內(nèi)設(shè)計概念里，除了需要強調(diào)以往的空間設(shè)計、建筑形態(tài)、人流分區(qū)等問題外，更需要對室內(nèi)的物理環(huán)境品質(zhì)加以關(guān)注，包括室內(nèi)自然通風(fēng)、采光、空氣質(zhì)量、聲環(huán)境條件、室內(nèi)熱舒適狀況，等等。提高室內(nèi)物理環(huán)境品質(zhì)，是當(dāng)前綠色建筑評價體系中非常重要的環(huán)節(jié)，同時也是國家面向環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的一項重要內(nèi)容。

在室內(nèi)空氣質(zhì)量方面，可以通過分析室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響因素，包括建筑及室內(nèi)裝修材料的成分、使用者及其活動及室內(nèi)通風(fēng)條件情況等，從室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計與營造方面、使用者的日常使用與維護(hù)過程方面來控制空氣質(zhì)量；在室內(nèi)熱環(huán)境方面，可通過分析室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、空氣流速和輻射溫度對室內(nèi)熱舒適的影響，進(jìn)而從設(shè)計與施工措施角度、維護(hù)與使用角度采取行之有效的措施，改善室內(nèi)熱舒適；同樣的，在室內(nèi)光環(huán)境和聲環(huán)境方面，要因地制宜，合理采用不同的構(gòu)造做法、形式、材料等手段提高室內(nèi)物理品質(zhì)。

(三) 基于綠色生態(tài)技術(shù)的綠色景觀設(shè)計

園林景觀的設(shè)計與建造在城市建設(shè)中越來越受到推崇，它們給城市帶來生機的同時，也有利于人類居住環(huán)境的改善。作為一種以欣賞性為目的設(shè)計，園林景觀在建造過程中注重外在美，這在一定程度上導(dǎo)致有關(guān)部門在對景觀水的處理過程中只注重即時效果而忽略持續(xù)性，進(jìn)而引發(fā)一系列不良后果。如因外界或內(nèi)源污染造成的水體質(zhì)量惡化、死水造成的水體凈化力差、水體中生物鏈缺乏完整造成的水體污染等。針對這些原因，現(xiàn)階段所采取的新型水處理技術(shù)——生態(tài)水處理技術(shù)，可以有效防止水體污染、改善水體環(huán)境，同時也是未來綠色景觀中水處理的發(fā)展趨勢。目前，景觀中的生態(tài)水處理技術(shù)主要有物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)和組合技術(shù)。[16]在技術(shù)使用中，每種技術(shù)都存在各自的優(yōu)缺點，因此，在真實的景觀水處理中，往往將生態(tài)水處理的技術(shù)組合使用，從而實現(xiàn)趨利避害、揚長補短的效果。

除了生態(tài)水處理技術(shù)，綠色景觀設(shè)計在綠化設(shè)計的技術(shù)手段中也引入和運用生態(tài)技術(shù)。目前屋頂綠化和垂直綠化是最常見的兩種手法。屋頂綠化通過對建筑屋面、構(gòu)筑物等的屋頂進(jìn)行綠化種植，達(dá)到增加城市綠地面積、蓄存雨水、室內(nèi)隔熱等有利于生態(tài)環(huán)境的效果。目前較新的研究將對象擴展到大跨度建筑屋頂，研究合適的結(jié)構(gòu)體系與植物配置以實現(xiàn)大面積的公共建筑屋面覆土問題。垂直綠化則可以簡單理解為屋頂綠化的側(cè)界面應(yīng)用，利用植物對建筑物、構(gòu)筑物等的側(cè)界面進(jìn)行綠化處理，從而實現(xiàn)室內(nèi)外的舒適人居環(huán)境。

綠化廢棄物處理技術(shù)，也是當(dāng)前綠色景觀設(shè)計中逐步推廣和應(yīng)用的一項綠色生態(tài)技術(shù)。綠化廢棄物是園林中植物自然凋零或植物修剪過程中產(chǎn)生的落葉、草屑、雜草等植物殘枝，是城市里最大的“有機廢棄物”。然而，現(xiàn)階段的大量綠化廢棄物處理方式是焚燒或填埋。填埋或焚燒不僅會對環(huán)境造成污染，同時導(dǎo)致土壤的惡化。[17]因此，綠化廢棄物的有效化利用，對防止環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。當(dāng)前，國內(nèi)外在綠化廢棄物的處理上有許多值得借鑒的實踐。如廣州市華南植物園利用中科院廣州能源研究所和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的專利技術(shù)，將枯枝落葉進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為枯枝落葉環(huán)保肥，用于草坪、花卉與苗木生。[18]

(四) 基于傳統(tǒng)環(huán)境技藝的綠色景觀設(shè)計

“傳統(tǒng)環(huán)境技藝”可以解讀為有關(guān)環(huán)境的傳統(tǒng)手工技術(shù)。這種“低技術(shù)”優(yōu)于高新技術(shù)的特點在于其適應(yīng)性強、針對性強和整體性強。傳統(tǒng)環(huán)境技藝在使用材料、工藝和結(jié)構(gòu)方面都蘊含著大量的生態(tài)智慧，得益于其材料使用的循環(huán)周期性。傳統(tǒng)環(huán)境技藝中所用到的材料往往能做到物盡其用，資源循環(huán)，不對環(huán)境造成破壞，這與當(dāng)前倡導(dǎo)的生態(tài)設(shè)計理念不謀而合。還得益于工藝過程的生態(tài)性，傳統(tǒng)環(huán)境技藝大多使用人力和自然物為主要動力，在生態(tài)學(xué)的角度來看對自然環(huán)境的影響是很小的。還有結(jié)構(gòu)設(shè)計的高適應(yīng)性，傳統(tǒng)營造環(huán)境以原生材料為主，比如木、竹、土、石等，在有限的技術(shù)條件和強調(diào)經(jīng)濟(jì)性的務(wù)實審美觀驅(qū)動下，結(jié)構(gòu)具有高度的適應(yīng)性，能夠很好地適用于各種自然材料的連接，比如榫卯結(jié)構(gòu)。[19]

傳統(tǒng)環(huán)境技藝是一代代人長期試驗、摸索所得到的適應(yīng)自然、保護(hù)自然和改造自然的生態(tài)智慧。傳統(tǒng)環(huán)境技藝順應(yīng)地理氣候特點，合理利用本土材料、結(jié)構(gòu)和工藝，體現(xiàn)了環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的生態(tài)理念，為綠色景觀設(shè)計、綠色人居環(huán)境設(shè)計做出了卓越貢獻(xiàn)。

五、結(jié)語

人生于環(huán)境，在環(huán)境中成長，無論居住還是生活都無法脫離環(huán)境，因此人與環(huán)境的關(guān)系應(yīng)該是相互依存、相輔相成的。發(fā)展順應(yīng)自然的、生態(tài)文明的、可持續(xù)發(fā)展的綠色人居環(huán)境，不僅是對國家發(fā)展方針的正確解讀，是人類生存和發(fā)展的必然要求，更是對生態(tài)環(huán)境的有力保護(hù)。因此，實現(xiàn)綠色人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展必須建立在全生命周期理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際國情與實際環(huán)境情況，有針對性地對建筑本身及室內(nèi)室外環(huán)境進(jìn)行綠色設(shè)計，力求更好地實現(xiàn)人與環(huán)境的和諧共處。

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