印度格栅建筑：不用空调也凉快

费扎·塔巴苏姆·阿兹米

印度建筑曾在数百年间以错综复杂的格栅结构为特色。时至今日，随着建筑师们不断寻找为建筑物降温的好方法，格栅结构渐渐重获青睐。

| 古老设计逐步复兴 |

一走进微软位于印度北部诺伊达地区的办公楼，你立马就能察觉到这座建筑参考了泰姬陵的风格。

办公楼内部通体象牙白，不时可见漂亮的拱门和“加利”（即镂空格栅隔断）。就视觉感受而言，整栋楼不仅致敬了宏伟壮丽的泰姬陵，也称得上是最高水准的工作场所。

光线穿过结构错综复杂的加利隔断，营造出庄重的光影与纵深效果。配合着节能照明设施，加利隔断有助于将建筑物的碳足迹保持在较低水平。这栋办公楼之所以能得到美国绿色建筑委员会的认可，获得由其颁发的可持续发展领域最高级别认证——“能源与环境设计先锋”铂金级认证，原因之一便是采用了加利隔断。

“加利”一词的本意为“网”，该结构多用于中亚和南亚。加利隔断一般由切割出装饰图案的大理石或红砂石制成，16至18世纪的印度建筑以此为鲜明特色。17世纪中叶建在印度阿格拉的泰姬陵就采用了雕刻精美的加利隔断，将虚与实、凸与凹、曲与直，及光与影规律地融合在一起。1799年由拉其普特政权统治者建在斋浦尔的“风之宫”有953扇窗户装了格栅，这种设计旨在让微风吹进室内。

正如专攻文物保护的建筑师亚京·庞佳所说，除了能为建筑物增添艺术气息，格栅结构还能促进空气流通、阻隔阳光、建立隐私屏障。

如今，为了找到可持续的建筑物降温法，建筑师们重新开始采用古老的格栅结构来建造舒适、低碳的建筑。

| 有效应对气候问题 |

建筑行业面临严峻的气候问题。2019年，建筑业碳排放量创历史新高，占全球二氧化碳排放量的38%。建筑物降温格外耗能，而且预计到2050年全球空调机组的数量将增加两倍多。

与此同时，世界各地的酷暑期越来越长，气温也越来越高。2022年，印度经历了一波又一波超强热浪，德里5月份的气温甚至创纪录地高达49摄氏度。

面对快速推进的城市化进程和呼啸而来的超强热浪，印度正在寻找既具有可持续性，又节能环保的建筑物降温法。2019年，印度政府发布《印度制冷行动计划》，概述了为落实可持续的节能降温法需要采取什么行动。该计划强调了被动式降温干预措施的重要性，也就是要利用建筑原理来降温。这种方法既能提高建筑物对气候的适应能力，也能削弱因建筑物与道路吸热、储热导致的城市热岛效应。

就职于印度科技学院的杰出科学家贾亚拉曼·斯里尼瓦桑说：“印度已处于高温的重压之下，预计未来几年情况会更糟。空调的需求量会因此增加，进而又会释放出大量的热。”他还补充说，仍需其他建筑物降温法，比如从最初设计阶段就尽可能地降低建筑物对空调的需求。

面对这一挑战，部分建筑师从古人的方法中汲取灵感，其中就包括加利隔断。“这是实现可持续降温、解决通风问题的环保措施。”建筑师萨钦·拉斯托吉说道。拉斯托吉也是“零能耗设计实验室”的创办理事，这家位于德里的实验室专门研究零耗能建筑。

采用被动降温法和将建筑物内部与外部环境隔开的围护结构能降低室内温度，从而大大提高建筑物内部的热舒适性。如此一来，建筑物对空调的需求也会降低，可减少高达70%的能耗。

格栅结构将一整扇普通的窗户分割成若干小洞，如此便可阻止熱浪直接进入建筑物内部。庞佳指出，传统加利隔断的洞，其深度几乎与大理石或砂岩的厚度相同。他还说：“这样的深度在减少太阳强光直射的同时，还能实现漫射照明。”

格栅结构是利用文丘里效应实现降温的，与空调机组的原理类似。庞佳说：“空气穿过小洞时，流动速度加快，进而可深入室内。小洞将空气压缩，待重新释放后，空气的温度会降低。”

| 应用实例遍布全球 |

现代降温技术的兴起限制了格栅结构的发展，但正如庞佳所说：“对全球气候变暖的担忧渐渐将人们的关注点转向了格栅结构的复兴。传统的建筑形式已经证明了自己具备对抗不利环境的卓越性能。”

从中国佛山的时代全球创客小镇，到法国阿德格角的纳卡拉酒店，再到西班牙的科尔多瓦医院，格栅结构已应用于现代建筑的外立面，可以调节自然光、优化能耗、提升舒适度。

英国诺丁汉大学可持续建筑设计研究员艾莎·巴图尔说：“在世界各地关注可持续围护结构的建筑师群体中，镂空外立面越来越受欢迎。”2018年，巴图尔评估了三层隔断遮阳系统，结果显示加利隔断的性能优于全玻璃幕墙和遮阳板，后两者可使阳光照射的角度发生偏转。

“加利隔断提升了人们在建筑物内的热舒适性和视觉舒适感。”巴图尔说道，“重要的是学习传统的建筑方法，而不是过分神化传统建筑的性能。”

位于新德里的《旁遮普狮报》总部大楼融合了印度传统建筑的加利隔断与现代设计特色。这栋大楼由多次获奖的“共生工作室”设计，通体包裹在白色镂空的玻璃纤维加固混凝土外立面之中，让人联想到加利隔断。“共生工作室”的联合创始人布丽塔·古普塔指出，这一设计旨在充分利用自然光、降低温度、增强空气对流。

古普塔解释道：“双层加利隔断能降低玻璃外面的空气温度，从而将温度较低的空气吸入室内。如此便可减轻空调的负担。”

这个建筑项目利用数字模拟技术，根据每面墙能照到多少阳光，设计出了不同的镂空分布模式。比如，朝北外立面的不透明度为81%，朝南的则为27%。古普塔补充说，加利隔断还有助于满足建筑物的自然采光需求，确保白天无须人工照明。

另一个有效利用加利隔断的现代建筑是印度古尔冈圣安德鲁斯技术与管理学院的学生宿舍楼。这栋宿舍楼的一个显著特点是利用了物理学的烟囱效应，即加利隔断上每块砖的旋转角都是为了将太阳辐射量降到最低而设计的。“加利外立面可用作隔热罩，因为这种结构能挡住70%的强光直射，进而可将建筑物的得热量降到最低。”拉斯托吉说道。他设计的这栋宿舍楼能捕捉热空气，再将其排放到室外。拉斯托吉还指出，采用加利隔断大大降低了该建筑的能源花销，减少了35%的空调需求量。

其他国家也渐渐注意到格栅结构的益处。西班牙卫星运营公司“伊斯帕萨特”位于马德里的卫星控制中心采用了类似的设计，以便减少太阳辐射量、提高室内舒适度。该中心运用三种不同密度的镂空隔断来帮助过滤光线，减少刺眼的阳光。

“伊斯帕萨特”卫星控制中心由西班牙建筑事务所“埃雷罗斯”设计，建筑师胡安·埃雷罗斯是该事务所的联合创始人。他说：“我们最终选择给原先的外立面加上了由五毫米厚金属板构成的第二层外立面。在镂空程度方面，我们考虑到了人们对照明及热量的需求。”

埃雷罗斯还表示，建筑本体与格栅结构之间的一米空隙还产生了舱效应，既可遮阳又可通风。他说：“两个外立面之间的空隙成了通风廊道。”

| 传统结构融入科技 |

技术进步让格栅结构更富于变化。仿生学是从大自然中汲取灵感创造非生物系统的科学。动态的格栅外立面设计便试图效仿自然界中的热适应方法。例如，部分格栅外立面设计模拟出了人类皮肤的质感，能帮助建筑物通过数千个“毛孔”呼吸。

矗立在阿布扎比炽烈沙漠阳光下的安巴尔塔就有这样的动态外立面。安巴尔塔双子楼由英国凯达建筑事务所设计，其反应灵敏的“智能”外立面可根据气温或开或合。这个设计的灵感来源是加利隔断以及传统的阿拉伯木雕窗格。

“阿拉伯木雕窗格是个新奇的系统，能为建筑减少20%的阳光直射。”提议采用镂空结构的英国工程咨询公司“奥雅纳”前任董事约翰·莱尔说，“装有引擎的格栅结构根据太阳运动或开或合，这样便可将非直射自然光引入室内。”

动态外立面与楼体间隔两米，内置程序让其能根据太阳运动作出反应，从而削弱刺眼的阳光、提高日光渗透率。整个动态外立面随太阳运动而转动，为双子楼遮阳。“奥雅纳”提供的数据显示，这一设计已将双子楼的碳排放量减少了40%。

尽管格栅结构正逐步迈向复兴，仍有几个问题值得警醒。有人担心镂空的外立面不能彻底拦住昆虫。为了防止昆虫进入建筑物内部，可在格栅外立面之外加装玻璃或防虫网。

此外，由于科技含量高，动态外立面的设计与制造往往耗时过长、造价高昂。尽管如此，这类结构的诸多好处也为深入探索能效优化方法提供了思路。

采用大理石等传统材料建造现代建筑既不可行，又不划算，而且单一的建筑材料也无法适应所有气候。如今的格栅结构大多由中密度纤维板、混凝土、砖块、木材、石料、聚氯乙烯板及硬石膏制成。

气候干燥的地区还会添加木质纤维等材料来为建筑物加湿。夜间，当风穿过冷却的镂空结构，会留下潮气。待白天气温升高，建筑物吸收的潮气又会散入空气中。整个过程与植物的蒸散作用类似。

在不同气候条件下，格栅结构的性能不同。也就是说，整体如何设计、具体做成哪种几何图形、镂空密度如何、采用哪种材料，还有以何种方式排列，都要根据气候条件调整，并不存在通用的设计方案。举例来说，在炎热干燥的气候条件下，镂空深度为十厘米、镂空面积占比为30%的格栅结构能提高建筑物的热舒适性，但在炎热潮湿的气候条件下，或许就需要增加镂空面积了。

拉斯托吉指出，尽管前期设计略微复杂，但格栅结构可以通过保障自然采光、提供良好通风条件的方式，助力建筑节能。

“想建造既符合环保要求又具备经济可行性的建筑，格栅结構设计是关键。”拉斯托吉说，“可持续性不是个附加概念，而应该是一种生活方式。”

[编译自英国广播公司网站]

编辑：马果娜