善用能量——中国发达地区的绿色设计传统

陈薇

绿色设计（Green Design）是1960 年代提出理念、1970-1980 年代出现的国际设计潮流，反映了人们对于现代科技和文化、工业和生产等造成环境和生态之破坏的反思。在此背景下，绿色建筑应运而生，并形成相应的评价指标体系。中国在1990 年代颁布了相关纲要、导则和法规，在21 世纪进入大力发展阶段。近年，我有幸在国家科技部“十一五”“十二五”“十三五”支撑计划中，主持和参加4 项课题的研究，均与此有关。于此过程中，深刻体会到在指标体系指导下的绿色建筑，存有一定程度的不合理性，如借助另一层面的工业化，机械和设备来达标而形成的另一种浪费和污染；另一方面，根据“联合国可持续发展目标”描述的城市发展的现状与挑战之一是：到2030 年，近60%的世界人口约50 亿人将居住在城镇地区，而“降耗、增量、提质”为发展目标并需要多方面配合。因此，针对当下问题和未来发展，回归尤其是理解传统建筑体现的绿色设计的智慧非常必要，这在某种程度上提供了转变当下既有思维模式以应对复杂的全球性挑战的一条可能路径或补充。绿色设计是一个系统，它在中国传统社会尤其在中国发达地区已发展成熟，对其概括和总结，或有裨益。

1 中国发达地区绿色设计传统的形成

早在1935 年，地理学家胡焕庸（1901-1998）先生在《地理学报》发表的论文《中国人口之分布》中，就中国古籍及近代文献记载进行整理，绘出著名的、被后人称之为的“胡焕庸线”（Heihe-Tengchong Line），其文曰：自黑龙江瑷珲（现黑河）至云南腾冲的直线划分的中国东西两部，人口密度“其多寡之悬殊，有如此者。” 东部面积占全国36%，人口则占全国人口的96%；西部面积占全国64%，人口仅占4%[1]。此为第一张中国等值线人口密度图，意义深远。20 世纪改革开放后若干年，其东部被称为中国的发达地区，其西部被称为中国的欠发达地区，尽管近年西部其实有很大发展。有意思的是，“胡焕庸线”两侧人口占比变化，并没有随着时代发展而有显著调整，从1970-1980 年代改革开放到21 世纪，依旧如故，因此，“胡焕庸线”在2009 年地理学界评选出的“中国地理百年大发现”中，它仅次于“珠峰测量”，可见其价值之大，2020 年中国人口普查所形成的人口版图，再次证明这个大发现的恒久性（图1）。自1935 年以来，长时间的如此人口占比之稳定性，以及2013 年霾数浓度分布、2019 年春运期间迁徙大数据、2020 年在产煤矿数量分布1）构成的东西部的显著差异，昭然若揭的是中国东部人口密集、城镇集聚、生产强度大的情形由来已久，既是历史，也是现实。

一方面，在中国发达地区，表征为人口密度、建筑密度、城镇密度“三高”现象；另一方面，其内在的魅力是具有智慧解决问题的能力以保证可持续发展。以长江三角洲、珠江三角洲、环渤海湾地区为主构成的东部发达地区，在历史上就是经济发达、政治稳定、文化繁荣、技术先进的代表地区，如今仍然是中国GDP 的半壁江山。以此地区展开研究，我们会发现，“能量”是十分重要的事情。能量应该包括：地理气候环境条件；生产力与生产关系；资源与可持续发展能力；进行创造的内驱力和潜力等。

以江苏为例，江苏古代聚落体系的形成与演变，是一个漫长的发展过程。大城市的布局和人的生活需求、地理条件和交通组织、社会制度和经济结构互为关联，从而，人、地和天的相互作用，形成了有节奏、有广度、有深度、有密度的城镇体系。这个节奏反映在由六朝虎踞龙盘的都城建康（南京），到隋唐烟花三月的都会扬州，至宋元“天堂”水城平江（苏州）大城市辐射下的城镇聚落的消长与渐成，再到明清运河沿线持续的城市扩张和城镇发展，这也是由点到面、由广度到深度的商品经济成熟的过程。更值得指出的是富裕的经济形态和畅通的物品交流，也开启了封建社会晚期明清的江苏之社会平稳祥和、人文发达昌盛、生活品质优越、技术成熟进步的局面，独步超前，奠定了在近代和现代社会改革中走在全国比较前列的基础。

因此，发达地区的形成是一个长期发展的结果，这种能量的集聚和积淀是构成可持续发展的稳定性基础；其次，发达地区充满各种挑战，人口流动大，社会变革显著，刺激了创造力的勃发；再则，发达地区往往是文化和技术交流频繁的地区；而位于东部的地理环境水系发达，也构成了天然的条件。如六朝时期乃北方士族跨越长江和江左文化进行交融的蜜月期；隋唐由于大运河的开凿及与海路联通，扬州成为大都会，海外文化和技术与东南西北交织的运河文化在枢纽地带形成深层的革新和变异；之后的宋室南迁则再度使得中原文明和江南文明得以交流发展，人口的集聚也迫使太湖流域圩田产粮，快速发展；近代上海的快速发展也和黄浦江形成的天然贸易港密切关联。

对于生活在发达地区的人群来说，建筑、街区、聚落，便是在这种充满稳定性和能量张力的前提下形成和发展的，显然非同一般，必须解决好诸多矛盾和问题并保有持续发展的可能性，这便是发达地区绿色设计传统形成的背景。绿色设计——包含有现代概念的节地、节能、节材、节工的传统，既经典又先进，既必须也必然。这里提出“善用能量”的概念以概括发达地区绿色设计的传统似乎比较贴切，相对于当代绿色设计的技术指标、影响因子，关联和组织更为要切。“善用能量”，既包含在应对气候等客观环境上绿色设计的技术和措施、步骤和过程，也包括对于文化习得以及制度管理这些人为构成的策略应用。

1 中国人口密度图（根据2020年第7次人口普查数据绘制），数据来源：zhfw.tianditu.gov.cn国家地理信息公共服务平台（天地图）—专题图层—人口密度（此数据不包括港澳台地区），地图无修改

2 水系与明中期以后苏州府市镇的产业类型及其分布图，引自：周岚、朱光亚、张鑑、陈薇等编著，《历史的印记——江苏历史文化名镇的特色和价值》，东南大学出版社，2020.3:27.

3 南京玄武湖，花柳间植的科学性与“柳叶乱飘千尺雨，桃花斜带一溪烟” 的况味

2 中国发达地区绿色设计传统的特点

2.1 整体性组织

善用能量根本上表达出的是一种整体组织能力。如表现在聚落与节地的关系，在古代发达地区便是：适度发展，通过生产或人均用地面积加以限定；合理布局，以保护基本农田为要则；生产生活，形成复合经济和生态链条；顺势而为，通过制度管理完善更新等。

如圩田便是整体性形成生产与生活、聚落与管理、生态与景观等的绿色设计。圩田是在河湖沼泽等低洼地区人工筑堤形成的农田，太湖流域、浙江宁绍平原是圩田开发最早的区域，圩田的形态和尺度有异，圩田区的聚落便与之密切关联。宋代太湖流域，塘浦圩田发展最好，已形成完整系统，“或五里、七里而为一纵浦，又七里或十里而为一横塘。”[2]268“每里用夫五千人，约用二千余万夫”[2]273。之后伴随人口增加，形成的村镇不断向圩田内部延伸，如木渎、虞山、昆山等，这些县（镇）的水路系统会不断调整，出现“泾”，如“常熟塘东，横泾二十一条”[2]276，以保障农田经济和商品经济的有效衔接。这些聚落，最初以里方计，相当于府城面积，15 世纪太湖向东南泄水，汇水至更低之地，到16 世纪形成低乡围垦、卑下之地再积水成湖的新地貌，这种高、低乡格局到16 世纪中期已经稳定，提高了土地使用率，促进了劳动分工、运输贸易和农业生产，后来圩田不断细分，但黎里、同里、甪直（甫里）、古里，名称均有里字，盖出于此，至明清也逐渐形成了特色集镇（图2），规模管理淡化，“市”的管理加强，如同里的米市、震泽的丝绸市、周庄的棉布市等十分突出。

圩田也是一种高效和复合的生产模式，浙江湖州至今保留有中国最集中和面积最大的桑基鱼塘，广东西樵山及珠江三角洲明代也开始采用这种土地利用模式，是一种桑、蚕、鱼、草之间相互循环利用的有机整体——塘基上种桑、桑叶喂蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥壅桑的生态模式，也形成特殊的农业景观。而中国一些湖景的岸边进行桃柳间植，也是符合生态科学原理——柳树根系发达可以固堤，桃树需要翻土易于结果，而桃树所翻之土加于柳树根基，则有利于柳树的进一步稳固，从而也创造了中国湖景如杭州西湖、南京玄武湖、扬州瘦西湖等独特的桃红柳绿景致和中国诗文中相关的特殊意味（图3）。

而在中国东部的传统城市和村镇中，综合考虑建筑布局与防火分区、巷道拔风与消防交通、建筑封火山墙和硬山兼具防风防盗防火职能、合院天井与楼座的尺度比例非常讲究等，都是综合考虑生活舒适度、安全度、通风与采光需求的平衡度、节地的最大化等，是一种整体性组织。

2.2 精准性设计

传统建筑与节能的关系，在发达地区特别突出体现在精准性设计。

譬如窗牖设置强调对位和关联性：包括如何通过建筑功能、小气候的朝向和风速、人为活动等需求，细化到每面墙每个开间位置的设计。

如南京甘熙故居是一个大家族的建筑群，仅南捕厅15 号一条轴线上的建筑窗户就丰富多变有若干种（图4）——可拆卸的长窗以方便夏天通风于大堂、可开启的槛窗于正房、背光面的厚墙设洞窗、底层和楼层不同尺度的洞窗和花窗、固定的镂空横风窗等类型，加上不同建筑的窗扇花纹不同、不同开间的窗扇尺度不同，竟达20 余种，从而使得建筑使用和人的活动需求、对应环境的变化、建筑等级有所区分和表达，窗户的精准性设计，既考虑人的体感而节约能源、合理适用，也使小木作的设计本身成为建筑审美和建筑整体的一部分。从甘熙故居建筑群体组织而言，不同轴线的主要建筑之间的衔接，多数为巷弄而成为一个防火分区的划分和交通便捷的通道；也可以将通风采光需求比较多的书房作为其间的安置，当然这样轴线建筑之间的空间相对需要开敞些，通过建筑与建筑之间的尺度掌控，巧妙地解决诸如通风与防火、防盗与采光等问题。精准性设计使得不同的窗户可以应对使用功能、通风、拔风、采暖、透气、采光、晾晒、互景、交流等多重需求。

精准性设计也包括建筑构造比较发达和先进，能用不同材料或同质材料进行组合，经过长时间探索，积累有丰富的经验，而且具有显著的审美和艺术表现力。珠三角地区之夏热冬不冷带来的防晒和隔热及通风、长三角地区之冬冷夏热需求下的保温和通风、环渤海湾地区之寒冷风大沙多带来的取暖和防风沙问题，均可以通过建筑构造设计进行一定程度的解决（图5），又通过建筑布局如珠三角地区的连房广厦、长三角地区的天井冷巷、环渤海地区的四合院落等，达到舒适性环境需求，并精益求精，形成各自的特殊建筑特色和审美风格。

5 珠三角、长三角、环渤海湾地区传统住宅构造举例

2.3 时间性考量

在追求速度的当今，建筑材料的获得也相对简单，但其实，从节材的角度出发，尤其是来自自然的材料和制作，时间性的利用是真正的节材，这种特殊的性质相对于我们当下的快速和便捷，便是将无形的时光、自然的赠予、岁月的留痕都用起来。

譬如在采集木材料时，以秋季草木凋零时为好，既无碍春生的木材成长和防止蠹虫，又衔接冬季木材可压缩且坚韧，唐宋两代《营缮令》明确规定“春夏不伐木”2）；再如对于旧材料的充用，不仅是废物利用的问题，还节省备料时间，又留下历史信息和温度（图6）；宋《营造法式》中就材充用的思想和原则十分突出，提出“用材植”“抨墨”和“就余材”3）[3]，便是考虑大材不得小用，以及边角余料都要充用，实质上是重视树木的生长年限以及材料的充分使用效率，均是节材意识和绿色原则的体现。

又如金砖，是一种讲究的细料方砖，主要用在室内，烧制完成的金砖光滑如镜、坚硬无比、叩之有声。主要出产于苏州陆墓镇的传统金砖，最主要是将取土变为细料，就是对于原料的处理十分讲究——黏土要经过掘、运、晒、椎、舂、磨、筛等过程，然后才是练泥、制坯、阴干、装窑、烧窑、洇水。在工艺流程和操作方法中，时间和火候的善用非常关键。“时间性”是可以赋予建筑材料能量的，是古人常采用的绿色理念和方法，有时候计算起来从取材到下料到加工完成相对于现在总时长要长，但是从建成的建筑的延续性来说，前期时间性的善用，却是保证建筑持久和耐久的重要要素，是真正的节材。

“时节”和“时序”在中国传统中是特别重要的概念，风雨时节就是讲究要与自然相协调，时序变化则是精准于操作，是尊重自然规律的智慧。汉代瓦当有“时序□□”4），说明汉代人的意识中便有这种生态意识。桑基鱼塘系统，也十分重视时节和时序——一般正月和二月管理桑树、放养鱼苗；三月和四月为桑树施肥；五月养蚕六月卖，然后蚕蛹用来喂鱼；七月八月鱼塘清淤并用塘泥培固塘基；年底除草喂鱼。所以，善用时间性便是赋能。

2.4 高效性管理

在发达地区的建筑建造，既包含建筑从下料、用料到施工工艺每个步骤的精心推敲，更在于关注工程各阶段面临的问题及其解决方法，从立项、筹备到施工、验收全过程进行高效组织管理，是绿色设计中节工的具体体现。

6 泉州文庙明伦堂建筑群“出砖入石”做法也是建筑材料的废物利用

7 苏州传统住宅典型门窗设计

8 南京南捕厅甘熙故居15号轴线正房内的小水井

9 [宋]无名氏.消夏图（册）[M]，苏州博物馆编，苏州博物馆藏画集.北京：文物出版社，1981.8:2.

《营造法式》这部被朱启钤先生认为的“数千年之专门绝学”5）的著作，为北宋二度重编而成，崇宁二年（1103）版为李诫（字明仲，1035-1110）编撰，编修的目的乃前一次的编撰“元祐营造法式只是料状，别无变造用材制度，其间工料太宽，关防无术”6），也就是说节工是重要的编撰目的，因为重编在熙宁年间，正值王安石变法（自熙宁二年至1069 开始，至元丰八年至1085 宋神宗去世结束），其核心思想就是通过“理财”和“整军”以发展生产和富国强兵，又称为“王安石变法”。因此崇宁版《营造法式》从营造制度到工种、从功限（用工定额）到料例（用料定额）、从总释到图样，十分齐全和严密，实际上是关涉建筑营造包括一些设施工程完整的法式，有比较刚性的管理作用。其中的功限事无巨细，包括壕寨、石作、大木作、小木作、诸作（雕木作、旋作、锯作、竹作）的所有造作功，细致到譬如门窗的压条都给出具体的用工定额；而料例则除了诸作料例的规定，还会对各工种涉及的用钉数量一一写明，甚至用钉长短都随木板厚度而明细列举，如“凡用钉并随版木之厚，如厚三寸以上或用签钉者，其长加厚七分”7）；在功限和料例之后，又对诸作有等第之分。如此，便将一个工程的总费用计算得十分清楚，在管理上也条分缕析，既有明细的定额，又在制度的统筹下各工种可以同时操作，从而达到既不浪费又合理高效的目的。这套系统体现的节工先进性和科学性，表现出古人高超的管理能力，而且这种管理制度一直保存下来，清代雍正十二年（1734）颁行的《工程做法则例》，在这个方面也完全是继承的。

关于旧房改造和建筑修缮，《营造法式》也有专门的功限规定，如拆修斗栱、全拆重修、揭顶翻修、换柱修整等，均有不同用工定额的规定8）。这种细致的制度化管理，也达到了《营造法式》编撰目标：“关防工料，最为要切，内外皆合通行”4），是中国古代建筑在宋代大力发展的保障。

2.5 主体性应对

如上相关的善用能量在涉及节地、节能、节材和节工方面的举例，是发达地区绿色设计传统中的一些侧面，其大量性和普遍性的应对焦点主要是考虑自然资源和气候环境及人力资源的有效性。此外，发达地区由于文化相对多元和丰富，传统社会中基层组织也比较成熟，主体性意识比较强，也在绿色设计传统中发挥出优越作用。

比如，公共建筑如岭南和闽南的庙宇建筑，十分重视如何通过流线的设置和建筑布局的关系，解决集会时瞬间人流大而需要的敞廊空间以防晒问题，建筑的陈设用地和人群活动范围、建筑主体尺度与敞廊面积的匹配，会考虑盛会情形下的人的舒适度，而这个舒适度又不需要固定和长期，这就是以人为本的适应性设计，以人的活动性需求为原则。当然对于日常生活的居住空间，在中国东部发达地区如私家住宅和园林，更是重视感受舒适度的灵活性获得，如苏州传统住宅的典型性做法，是夏日正厅和内厅是通过可摘性门窗获得开阔空间和良好环境的（图7）；而在江南有的正厅和内厅还会置小井以解决暑热的局部降温问题（图8）；园林则借助自然之陶冶和调动人的心理，来感受春夏秋冬的变化（图9）。

“主体性”又比如通过加强管理和邻里空间的组织，包括制度建设、程序规则，甚至是匠师工作中的操作行规等，保障建筑与人共处和谐、建设安全以及用工节约等。这样充分发挥主体性在过程和参与中的作用的理念和方法，也是值得重视的，或许，古今气候环境有变化、施工条件等不一样，但是将人作为主体性进行运作，切实考虑人的身体敏感度、知觉反应度、行动效率度，在过程中对主体性的能量进行善用，仍是当下值得借鉴的。

3 探索绿色设计未来发展的路径

衣食住行是一个整体，发达地区绿色设计传统的形成和延伸发展的特色其实并不只存在于当今定义的建筑学科、城乡规划和风景园林中，加强对其“善用能量”的性质深入理解，有助于探索绿色设计未来发展的路径。

绿色设计传统的优越性，在于它的成就不因当下的所谓学科泾渭分明而形成。虽然我们研究的主体是建筑、街区和聚落等这些人工环境，但是涉及的“善用能量”乃是一种和人的生产、生活、生命、生态、生生不息相关的历史和创造。当下学科越分越细，指标越来越微观，数据化越来越普遍，然而，对于医院中的病人拿着一大叠报告是否就能被治好？对于学校中的学生课程越来越多，是否将来就有持续发展的潜力？对于我们关注的人居环境，显然也不可能因为建筑学、城乡规划、风景园林的学科自我完善而得到真正的改良。所谓跨学科的需求，不是一种时髦，而是对我们失去的传统的一种回归，而且还不仅是业内的所谓3 个一级学科之间的跨越，这将是未来发展的路径之一。

10 绍兴柯岩云骨石峰系开采山石存留

绿色设计传统的科学性，就是在解决主要矛盾的同时能够惠泽其他，是一种整体性和关联性的思维。如杭州西湖在唐代白居易规划的白堤和在宋代苏轼设计的苏公堤，在作为水利工程完成堤坝承担的隔水蓄水功能之外，还承担了连接城市与市郊群山之间的道路功能，并留下了千年美景和文人意境，白居易描绘的“孤山寺北贾亭西，水面初平云脚低。几处早莺争暖树，谁家新燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄。最爱湖东行不足，绿杨阴里白沙堤”[4]189以及苏轼诗曰“六桥横绝天汉上，北山始于南屏通。忽惊二十五万丈，老葑席卷苍云空。”[4]191-192便是将工程与审美、科学与艺术、建筑与诗情进行完美融合的体现，成为千古传诵的诗篇。大至一座城市，小到一扇漏窗，不是在条分缕析中各自作用，而是如何在系统关联中善用能量，以满足生活中物质环境和精神追求的双重满足，发达地区的绿色设计传统，无疑提供了教科书般的样本，为未来开启的诸多城市新区、新的发达地区的绿色设计提供了借鉴。

绿色设计传统的思想性，乃倡导开放的文化交流、优良的品质追求、不懈的长期技术迭代和先进性的选择、明智的继承发展，这种生长性和流动性样态，是核心，是平台，是保障，是自信，是创造能力的源泉。绿色设计传统不是固化的内容，随着技术和文明的发展将不断进步，它可能不是一种地域性的固化表达，却是一种集合的能力状态，从而能够保证在落实层面形成“1+1 ＞2”的整体化效果。

绿色设计传统的操作性，应该是不断修正的过程和对于资源使用有节制的自律。这有助于建立一种绿色建筑指标的阈值而不是绝对值，补充当今绿色建筑指标体系的刚性带来的不完全适宜的情况。也许能够帮助我们清醒认知：未来资源的有限性和生态问题，已在我们当下高速发展和不遗余力的开发中危机四伏。相反，浙江柯岩自汉代开采山石一直延续到清代，便不是斩尽杀绝，而是在采石的同时有前瞻性的谋划——在那山石怦然倒下成为负体形的同时，云骨孑然的正体形则茕茕出世（图10），留下一尊尊峭立石峰、造像石窟和一处处叠峰与碑刻遗景，至今成为神祗福地和秀美环境，这种关乎生产与生活的绿色设计传统，润泽当下和未来。

毫无疑问，善用能量，是一种智慧，也是绿色设计未来发展的路径。

注释

1） 2013年霾数浓度分布，参见：星球研究所，《中国雾霾说明书》，2020.03.25：2013年74个城市年均PM2.5浓度（数据来源：国家统计局：Greenpeace）；2019年春运期间迁徙大数据，参见：百度百科（2019年2月10-16日）；2020年在产煤矿数量分布，参见：公众号：星球研究所，“中国60%的能源，从哪里来？”（2020-08-31）:各省区在产煤矿数量分布（数据来源：国家煤矿安全监督局，《各省份煤矿生产能力公告》，2020）

2） 《天一阁藏明钞本天圣令校正》卷二

3） 参考文献[3]，第二册：营造法式卷第十二：6-7 锯作制度

4） “时序残瓦，仅存右边，《东都赋明堂诗》云：‘五位时序’，亦同此义”。陈直.秦汉瓦当概述[J].文物.1963(11):23.

5） 参考文献[3]，第八册：法式附录：15 朱启钤前序

6） 参考文献[3]，第一册：法式劄子：1 劄子

7） 参考文献[3]，第四册：营造法式卷第二十八，诸作用钉料例：1

8） 参考文献[3]，第三册：营造法式卷第十九，大木作功限三：9拆修挑拔舍屋功限；10荐拔抽换柱栿等功限