建筑师视角下绿色建筑思维特征与设计语言
2021-07-05李婧豪
李婧豪
华北水利水电大学建筑学院(450046)
0 引言
20世纪80年代,我国建筑行业经历了节能建筑到节能节地建筑的探索过程;1994年《中国21世纪议程》通过,2006年《国家中长期科技发展规划纲要》(2006—2020)发布,同年正式颁布《绿色建筑评价标准》(GB50378—2006),随后《绿色建筑评价细则》、《绿色建筑评价标识管理办法》等配套文件发布,2013年国务院办公厅1号文件《绿色建筑行动方案》发布,2014年住建部发布修订版《绿色建筑评价标准》(GB50378—2014),这都表明我国对基础建设可持续发展的关注及打造资源节约型、环境友好型的绿色建筑的决心。
2019版《绿色建筑评价标准》即将实施,我国绿色建筑的发展理念正在由“技术主导”向“设计主导”转变。同时,绿色建筑领域的学术研究繁荣发展。文章倡导绿色建筑设计师应具有适应性的空间设计和技术手段,应当将绿色建筑设计作为设计本能。
1 目前我国绿色建筑领域的研究现状
文章通过对知网、万方、维普数据库中绿色建筑研究进展和态势进行分析,得到以下结论:①近年来,我国绿色建筑的文献数量逐年增多;②我国的绿色建筑发文量居于全球第一位,但在下载次数、被引次数、复合影响因子、综合影响因子等指标方面普遍低于其他国家,研究水平在学科领域内与发文量不匹配;③大部分文献是模仿、借鉴国外传统经验,未结合中国特点进行再创造;④研究范围呈现较强的地域性,集中在北部寒冷地区及南部湿热地区;⑤研究内容偏重技术与实践。
我国部分人认为“绿色建筑”就是采用高科技、新设备“技术堆砌”的主动人工环境的“高技派建筑”。首先,片面追求“零能耗”的绿色建筑,大量应用复杂、高端的技术。把各种新的建筑技术都堆砌在建筑之中,导致建筑造价非常高,甚至后期维护保养的费用更加高昂,也使得绿色技术在建筑使用阶段无法正常发挥作用,因此这样的建筑案例并不实用,无法得到复制和普及。其次,绿色建筑形式单一,未能充分考虑地域性。忽视了对当地气候的适应性和原材料的可获得性,如北方窑洞、地坑院、生土建筑等“地方传统”绿色建筑,适当改造后将比一般的混凝土结构建筑、砖砌建筑能耗要低得多,而且成本很低,当地的建筑材料取之不尽,不需要长途运输,从而其全生命周期最具“绿色”。最后,重设计、施工,轻运行、维护。由于在我国的绿色建筑评价体系中对绿色建筑运行维护阶段的评价标准模糊不清,缺乏可靠依据,全国各地绿色建筑基本处在重设计、轻运行的初级阶段。
2 我国绿色建筑发展理念的转变
纵观我国绿色建筑的发展历程,经历了“传统建筑——绿色技术——绿色建筑”的形式转变、“措施导向——效果导向”的目标转变、“技术引领——设计主导”的策略转变。目前我国很多绿色建筑虽然大量采用高技术先进设备,但并没有以建筑使用寿命周期整体性的系统优化为目标进行适宜设计和选择。同时,我国绿色建筑评价体系中的评价标准侧重于考察绿色建筑采用了多少技术措施,并没有从整体性能表现的角度对建筑环境性能进行评价。
新版《绿色建筑评价标准》确立了“以人为本、强调性能、提高质量”的绿色建筑发展新模式。在指标体系上,将原来的“节地、节能、节水、节材、室内环境、施工管理、运营管理”7大指标体系更新为“安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”5大指标体系[1],拓展了绿色建筑的内涵:耐久、服务、健康、宜居、全龄适用。同时,新版《绿色建筑评价标准》还将与国际主要绿色建筑评价技术标准接轨,完善分级模式,由3个评价等级变为4个评价等级,增加1个“基本级”(满足标准所有“控制项”的要求即为“基本级”),以利于兼顾我国地域发展的不平衡性,推广普及绿色建筑[2]。
3 建筑师视角下对绿色建筑设计的思考
近些年虽然我国已经开始重视绿色建筑方面的研究,但更注重研究某种技术措施,而不是建筑使用维护阶段的实际性能表现,无法适应不同地域的不同建筑的不同建筑生命周期阶段的不同需求。这种“技术堆砌”现象和绿色建筑发展理念转变的矛盾引发了建筑师对绿色建筑设计的思考。以下以建筑师的视角,从绿色建筑设计的设计语言和思维特征着手,将绿色技术与建筑设计自然融合,聚焦从表至里的绿色建筑。
3.1 绿色建筑的思维特征:相对于措施、手段的性能表现
性能表现是绿色建筑设计的结果,而措施手段是实现绿色建筑的方式。绿色建筑的性能表现依赖于绿色技术的应用,绿色技术是凸显绿色建筑的手段角色而不是目的角色,是工具角色而不是产品角色。这并不要求一味地重复使用技术,而是要选择适当的、技术成熟的、实用性高的技术作为支撑和准备。
天津仁恒河滨花园一期工程1号、3号、5~10号楼的建筑围护结构设计满足节能率65%的节能标准要求,具体措施包括采用高效能的暖通空调设备、设置能量回收系统、设置室温调节和热量计量装置、引入市政中水作为非传统水源、土建装修一体化设计与施工等[3]。然而一些技术如室温调节和分项计量在运行中并不会使用(如图1所示)。
图1 天津仁恒河滨花园沙盘
3.2 绿色建筑的设计语言:基于气候特点的建筑适应性
图2 天津仁恒河滨花园
各个地区的环境气候随地域不同具有极强的差异性,这也就决定了实现建筑的气候适应性不能采取统一的设计策略,而必须要基于对地域性气候所做出的有针对性的研究来选择,这样才能提出具有针对性的设计方案,继而取得预期成效(如图2所示)。这也就为绿色建筑的普及设置了空间维度上的障碍[4]。同时,人们还应当注意到气候因素并非是静态的,而是处于变化之中的,所以建筑对于气候的适应性还需要体现在建筑能够对于环境气候变化做出快速的系统化反馈,这在某种意义上便要求建筑需要具备一种基于经济发展水平的弹性机制,即以相对较为低廉的成本实现对于建筑的更新。这也就为绿色建筑的普及设置了时间维度上的障碍[5]。
崔愷院士结合其主持的《地域气候适应型绿色公共建筑设计新方法与示范》中介绍具有气候适用性的以空间形态为核心的机理研究及设计方法,兼顾空间围护体系及人对空间环境性能感知差异的设计技术,多主体、全专业绿色公共建筑设计协同策略与平台,强化以全寿命周期内节能减排为目标的地域差异性设计对策,如2019年世界园艺博览会中国馆(如图3所示)。
图3 绿色建筑技术应用集成示意图
中国馆绿色建筑体系的建构重点是处理建筑与环境的关系。其平面布局为半围合弧线形的环状形态,这样的形态是对光因素、风因素、水因素的综合考虑。因要满足基本采光要求及室内植物的采光需求,建筑弧形屋面比一般建筑增加了南向采光面积,建筑表面安装光伏玻璃及太阳能光伏发电系统(如图4所示)。中国馆东西两个部分充分利用自然风,夏季东南风携带经湖水降温后的凉爽空气进入室内,冬季“梯田”阻挡西北风,场馆因覆土保温而不受寒风侵袭;中国馆还采用了地道风技术,利用浅层土壤的蓄热能力直接引入新风,使其夏季降温、冬季保温、春秋适宜。中国馆设计了坡屋面,可以充分发挥雨水收集利用系统的作用(如图5所示)。中国馆主动式建筑能耗基本能满足绝大多数日常办公的耗能需求,且有效缩短空调等被动技术的使用时间,大幅降低了建筑的使用能耗,既适应了延庆地区的气候,又起到了真正意义上的绿色建筑示范作用。
图4 中国馆绿色建筑体系中对光的绿色设计
图5 中国馆绿色建筑体系中对水的绿色设计
4 结语
发展绿色建筑,不能为了追求高质量环境和堆砌高技术手段而忽视其设计合理性和使用成本。科学技术是为了满足人性需求、创造未来更好的生活环境的手段,不能“本末倒置”。告别技术堆砌,还原建筑设计的根本动因,建筑师要把绿色建筑设计作为本能,从设计之初就将绿色的理念贯彻到设计方案中,建造以设计为主而非以工程为主的绿色建筑。