基于传统绿色营建理念的当代建筑设计策略研究＊

景泉 贾濛 周晔

中国建筑设计研究院有限公司

20世纪90年代，随着人口剧增、资源紧缺和环境恶化等问题的日益突出，绿色建筑受到前所未有的关注。近30年来，中国的绿色建筑理论与实践研究正在向体系化营建转变，相关政策和标准体系建设正在逐渐完善，并进行了技术推广和大量工程示范，市场规模也在逐步扩大。

但是，目前中国大量的绿色建筑是在建筑设计完成之后，由暖通等相关专业人员从技术层面配合调整方案以达到绿色建筑指标，从而获得各类星级认证，并不是运用绿色建筑理念进行全过程设计。这种设计模式导致了设计以《绿色建筑评价标准》为性能导向，过度依赖建筑技术，而忽视了“对自然气候呼应、对地域文化传承”。

中国传统的营建行为运用“场”“原”“境”三个层面的设计理论，并进行互动推演。传统自然生态观指导下的营建行为，其构建基于区域背景的场域，运用不同地域的民居文化营建基本元素、回应地形气候、构造建筑形态，最终形成一种源于自然且高于自然的富有传统山水韵味的生境、诗境、画境和意境（图1）。

千百年来形成的传统营建体系不仅传承了中国传统自然哲学观念，在建造体系和建造技术上也体现了“因时就势”“因地制宜”的传统居住文化。东南大学陈薇教授在对传统建筑营建技术及工匠体系进行深刻梳理及剖析的基础上，将“传统绿色营建理念”概括为“节地”“节能”“节材”“节时”四个思想层面，将中国传统建筑绿色适宜性技术进行了现代转译。作为国家重点研发计划子课题承担单位，中国建筑设计研究院建筑一院及北京住宅建筑设计研究院对绿色建筑进行了多项工程实践研究，以气候、空间和文化为纽带，将传统绿色营建理念深入到绿色建筑的设计过程中。

1 国宾山庄14#地块——“节地”

本项目位于河北省张家口市崇礼县，此地的气候类型属于大陆性季风气候，山体连绵、山势陡峭。张家口地区古民居的“院”，是其地域居民生态、生产、生活作用的产物。项目位于坡度为26°的山体上，场地最大高差达60m（图2）。

基于“节地”的思想，在方案设计前期，充分挖掘中国传统山地建筑的绿色营建理念。受内陆地区季风气候和降水量少的影响，传统山地建筑利用地形抵挡寒风，接地方式也以地表式和穴居式为主[1]。国宾山庄汲取传统山地建筑绿色营建理念的精髓，进行现代转译，从“错层处理、顺应山势、院落布局”三个层面实现“节地”。

1 “场、原、境”与“四节”关系示意图

2 国宾山庄场地山体高度及坡度分析图

3 国宾山庄错层式布局

4 国宾山庄南、东立面及剖面图

5 国宾山庄院落与山林共融

6 国宾山庄三级院落逐步渗透

首先，通过分析山体坡度及现有场地坡度，采用地表式山地建筑类型中的错层处理方式（图3），充分利用屋顶扩展室外活动空间。其次，由于山体岩石较少，且多为土山，因而根据现场山体构成情况适度挖山打造平台，在不大幅增加工程造价与场地平整难度的情况下获取了更多的适宜建设用地，让建筑与山林共融（图4）。再次，在充分汲取当地传统居住文化的基础上，结合场地中的树木和地形布置建筑，依山而上，采取院落叠加的方式呈现功能序列，同时用自然“包裹”建筑（图5）。通过一级院落到三级院落的逐步渗透（图6），将山林小溪引入组团，使建筑隐匿在苍松、白桦、清泉、叠瀑中，既满足礼仪性需求，又根据公共性和私密性的相互关系重新进行了功能组织。最后，根据建筑功能需求进行会时和会后运营思考，会时主要承担2022年冬奥会的VIP接待任务；会后国宾山庄可划分成三个组团，各自独立出入，满足未来小型发布会、公司年会、商务洽谈、婚礼举办、家庭聚会和生日晚会等不同规模的活动需求。

整个场地以山林围合建筑、建筑融于山林为宗旨，利用中国传统园林寓意美好的油松、红枫、紫薇等植被表达建筑意境，形成“山似画中山，人如画中人”“看山风戏闲云，听山鸟鸣啁啾，朝随晨光起，晚伴斜阳归”的美好画面。

2 潭拓寺镇B地块托老所——“节能”

本项目位于北京西部门头沟区，此地的气候类型属于大陆性季风气候。传统北京四合院为适应文化传统及地域气候一般坐北朝南，同时出于“转折避风”的考虑，大门不能直接对着道路的走向，多辟于宅院东南角。除此之外，多设火墙[2]、火炕[3]等用以“节能”。

基于“节能”思想，在潭拓寺镇B地块进行托老所、老年活动场站的方案优化设计，在尊重传统文脉的基础上，运用被动式绿色建筑技术进行供暖、通风与空调系统等方面的优化，诠释了“节能”思想的现代意义。

首先，方案利用生态技术打破建筑界面，通过增加外墙通透性、屋顶植物廊架的遮阴效果、水景和竹林庭院的拔风效应等手段（图7），将自然界的能源引入到建筑中，并加以良性引导，提升室内夏季降温通风、冬季空气循环效果。其次，改造方案整合地区文脉，引入乡土技术，以低成本技术回应高改造要求，针对优化前建筑东、西、北墙保温隔热性能仅为达标要求的问题，运用北京民居火墙原理（图8），设置通风夹壁墙，优化供暖系统，夏季引风为内墙通风降温，冬季引厨房热气加热西墙，东、北双墙保温，从而有效加强建筑保温功效。最后，方案将节能技术措施同建筑空间深度整合，运用四合院“主入口转折避风”的布局原理（图9），通过竖向整合空调机位，避免冷风直吹，同时设置净宽800mm的玻璃暖房，加热换气冷风的同时也可兼具洗衣、晾晒等诸多功能。此外，针对建筑屋顶平台空间的形态及功能较为单一的问题，通过增加太阳能光伏板数量、增设通风夹壁墙“烟囱”及屋顶植物廊架等措施（图10），实现边庭采暖供电、厨房排烟、墙体通风、屋顶降温的目的，继而借助节能改造提升空间品质，优化既有环境。

项目顺应山势、结合地形，以台地的方式进行整体规划设计。传承潭柘寺区域的佛学氛围，创造出静谧的佛学意境。最终形成“连绵山脉、水波粼粼、绿树成荫、千年古寺、悠长古道、百年村落”的整体意境。

7 托老所运用庭院吹拔效应、水井降温作用，打造呼吸式边庭

8 托老所运用火炕、火墙加热原理，设置通风夹壁墙

9 托老所运用四合院“主入口转折避风”布局原理，优化照料单元平面

10 托老所架设屋顶植物廊架，实现增绿、遮阳、降温

在我国“建设生态文明”的时代背景下，“节能”的思想内涵得到了全新升华。首先，生态技术的发展使建筑可以更有效地利用自然能源，变被动接受为主动转化。其次，生态意识的提升使人们更有目的地激发建筑与自然的能量互动，策略更为全面，手法更为丰富。最后，生态价值的充分发掘使人们在不增加环境压力的情况下获取更舒适的空间环境，与自然和谐共处的同时也提升了能源对于人类生产、生活的意义，并进一步激发人们去保护环境、亲近自然，与自然共存共荣。

3 伊通河回忆岛清宴阁——“节材”

清宴阁坐落于吉林省长春市伊通河中段的回忆岛上，此地的气候类型属于温带大陆性湿润气候，地势较为平坦。长春自清朝嘉庆五年设伪满洲在长春定都，形成了东西方文化融合的建筑风格。

中国古代多层建筑常见类型有楼、阁、塔三种。著名建筑学家李允鉌在《华夏意匠》中对“阁”的建构方式进行了分析，提出“阁”是“干栏式”民居的一种发展，建在木平台上，平台底部有许多支柱，形成一个相对开敞的空间，称为“平坐”[4]。平坐是用人工在不平坦的地形上取得平坦活动面的一种方法，比筑土堆台更为经济快捷。中国古人讲“临渊必有阁”，可见阁是重要的景观建筑物，据此确定了清晏阁的基本建筑尺度及其景观作用，并进行现代演绎，形成建筑原型（图11）。清宴阁从三个角度对传统“节材”思想进行了现代演绎。

11 中国传统阁的现代转译——打造“中而新”的建筑精品

首先，考虑到东北气候寒冷、施工时间短、木材加工力学性能不统一以及烘干技术存在局限性等诸多问题，工程采用传统的“杠作[5]”施工做法与现代技术进行整合。传统建筑常用的大料现在已较为少见，而集成木料成本也很高，因而主体建筑材料确定为钢材。一方面便于受力计算，合理确定用量；另一方面便于加工，可以有效控制成品质量，降低生态压力。其次，采用互相支持、自相连接的“杠作”结构。杠作的构成有三个要素，即平衡的杠杆、相互性、自连接，辅以现代钢材工艺可以形成受力合理、安全坚固、轻盈优美的建筑主体结构（图12～14）。最后，为满足消防疏散要求，每层室内空间至少设置2个疏散口，因而结合建筑造型，两部疏散楼梯交错布置，仿佛两条彩带盘旋而上（图15）。楼梯同时成为结构的一部分，达到节材目的的同时围绕建筑产生多维度的体验，步移景异，曲折回环，为人提供多层次、多角度观赏自然的可能性（图16）。

假设2:通电电解时电极反应为:4H2O+4 e-==2H2↑+4OH-(阴极),2H2O-4 e-==O2↑+4H+(阳极),所以阴极附近pH升高,阳极附近pH降低。

12 清宴阁主结构——空间桁架

13 清宴阁次结构——杠作体系

14 清宴阁构造细节图

15 清宴阁疏散楼梯布置图

16 清宴阁效果图

在现代材料加工工艺的影响下，“节材”思想的内涵更为丰富，主要体现在三个方面。首先，“节材”自身的含义更为广泛，囊括了所有常见的建筑材料，旨在通过精确、定量的选材方式，对材料的受力特征、原料成本、加工方式、环境效应、社会效应等因素进行综合考量；其次，“节材”过程的控制更为精致合理，确保材料形成的结构体系受力方向合理、施工安全快捷、形体优雅美观，成为建筑由图纸走向现实的重要保证；最后，“节材”结果的评价标准更为多元，安全性与经济性是其基本要求，此外还应当产生室内空间与室外空间的互动，促进人工环境与自然环境的沟通，激发历史传承与当代思想的碰撞，发掘隐含在材料中的文化价值，这些都是时代赋予“节材”思想的全新含义。

4 北京市副中心城市绿心起步区博物馆——“节时”

本项目位于北京市通州区，京杭大运河的北端，地势平坦，此地的气候类型属于北温带半湿润大陆性季风气候。中国传统自然观在民居村落建设和建筑活动中，表现为“中庸适度”的发展目标。所谓“务本节用”“以防匾乏”“终身宜计,毋快目前”“谨盖藏以裕久远”，就是这种提倡节约的目标体现[6]。城市绿心作为北京市中心的重要生态斑块，自然要素聚集，兼顾土壤污染治理功能，具有重要的生态价值。此外，北京地区在-5℃以下无法进行施工，因而有紧迫控制工期的需求。基于“节时”思想，博物馆从三个方面制定施工组织目标。

首先，将生态治理思想贯穿整个设计与施工阶段。博物馆规划设计伊始便制定了针对性措施，根据污染程度与种类，使用吸附能力强的植被覆盖山体，加速过滤净化。同时，将通州新城的建筑废土堆叠至场地内山体区域，尽可能降低新城建设中废土外运的情况，在一定程度上实现区域内土方平衡[7]（图17），有助于减少场地平整耗时。其次，引入钢结构装配化技术，简化现场施工工序，缩短现场施工时间（图18）。最后，通过BIM技术协调各专业施工进度。BIM可以扩展建筑信息范围，有效结合景观、水体信息，使博物馆与图书馆、大剧院形成区域性的整体施工控制体系，以运河为骨架，将水脉渗入三馆之中，结合区域形态，构建区域内生态水网（图19），形成片区级海绵体。由此形成一幅典型的运河图景，船、帆、水是最具备特征性的元素，建筑南侧意向为帆，北侧意向为船（图20）。

17 城市绿心起步区内土方平衡

18 博物馆引入钢结构装配化技术

19 水脉渗入三馆之中

在现代建设施工规则的影响下，“节时”思想的现代演变主要体现在三个方面。首先是项目参与方的协调一致，包括专业管理团队主导工程调度、多工并行时的料物互补、施工降噪与旧料更新等，在质量控制的前提下保证项目的协调有序开展。其次是工程管理制度的灵活可变，在面临突发情况时可以及时反馈到调度部门并迅速合理地解决问题，避免工期的无谓拖延。最后是设计思想的一以贯之，项目从图纸概念向落地实施的转变过程也应当成为设计思想从抽象到具体的完善过程，需要不断解决实施过程中出现的新问题，从宏观上把握整体，从微观上深化细节，以保证项目最终的完成度。

5 结语

以上四个工程实践均从中国古代人居与农业的营建智慧[8]和精神中汲取了丰富的营养，借助现代高新科学与技术，适应当地气候与文化，在山水格局的地块展现独特的文化脉络和建筑意境。

20 博物馆效果图

本文针对目前绿色建筑过度依赖建筑技术和评价体系，忽视对自然气候呼应、对地域文化传承的情况，提出基于传统绿色营建理念的当代建筑设计研究策略。在对传统建筑营建技术及工匠体系进行深刻梳理及剖析的基础上，将“传统绿色营建理念”概括为“场”“原”“境”三个思想层面，并强调以地域气候适应性[9]、农业智慧和传统居住文化[10]为纽带，从乡土民居中提取营建的基本元素和空间原型、从传统民居文化中提取回应气候原理，建构文化生态整合的绿色建筑体系。

“节地、节能、节材、节时”作为传统绿色营建方法的现代转译，是中国传统自然观的充分体现。在此理论基础上，通过剖析国宾山庄16#地块、潭拓寺镇B地块托老所、伊通河回忆岛清宴阁、北京市副中心城市绿心起步区博物馆四个工程项目的绿色营建技术，重点探究了传统建筑生态策略的现代化转译。通过工程实践对传统绿色营建的理论体系进行验证，也使得该理论体系具有了一定的使用价值。

图片来源

图8～11 来源于中国建筑设计研究院有限公司、北京住宅建筑设计研究院有限公司《门头沟区潭柘寺镇定向安置房项目二期B4-17托老所、老年活动场站方案优化》项目文本；其余图片均为作者自绘或自摄。