論生態環境影響下的城市建筑

喬彥軍

摘要:提倡把建筑置于所在的文脈上,建設經濟上合理的、符合生態的、有助于社區建設的建筑方向,即基于共同關注人、自然的新的設計理論和價值觀,在滿足建筑基本功能和技術要求的基礎上,既要綜合考慮資源和能源利用率,在建筑生命周期內加強物質、能量的循環再生,減少對環境的消極影響,也要追求建筑的個性化和文化品位,創建宜人的空間環境,從而實現建筑與人、自然的和諧共生。

關鍵詞:生態要素 建筑形態 建筑環保與節能

一、從生態要素到建筑設計:對建筑形態與外觀的影響

建筑出現伊始,無論“穴居”或“巢居”,都是與自然環境相對立的人類的庇護所,卻時時刻刻體現著與自然的交流和對話。生態因素對于建筑的產生和發展起著不可估量的作用,甚至可以說是建筑發展的決定性因素之一。當地的太陽輻射、熱、光、陰影、降雨、水文、風、植物、地形等自然條件參與了建筑生命周期的全過程,從方方面面影響著建筑的功能和外觀。

建筑不是大地的“領主”,建筑的造型語匯是自然風景的直接反映,任何建筑最重要的關系是與自然的協調。建筑的形式、布局、室內外空間組合應與不同時(季節、時令)空(場地)充分聯系起來,力求建筑自然采光,自然通風、自然控制溫濕度。

氣候是重要的自然環境要素。設計師在了解建筑所在地區的溫濕度、風力風向、太陽輻射、降水等氣候要素的時空分布變化規律后,因勢利導,通過適當的建筑體量和空間組合,建筑朝向,建筑材料,表面色彩等選擇來滿足人體舒適感。對于炎熱地區,遮陽、通風、隔熱是提高建筑空間舒適程度的重要手段,形成了深檐、騎樓、敞廊、通透、架空等設計語匯。對于寒冷地區則以保溫、納陽為主,形成雙層墻(窗)、日光廊道,圍護結構蓄熱,封閉等設計語匯。而對于溫帶地區,則需建筑空間具有可轉換的靈活性,即空間有開與閉,內與外的雙重性。中東地區傳統的雙院式住宅小而蔭庇的庭院比大的庭院涼快,從而形成空氣壓力差,引起空氣對流。即從小庭院(涼)到大庭院(熱)的穿堂風,而兩院間過道中的水槽又可以冷卻微風。

土地是建筑的載體,建筑適應于土地成為其存在的條件。土地通過地質條件、地形地貌影響著城鄉、建筑的布局和形態。地形地貌從形態上直觀的影響著城市布局與建筑形態。在中國陜西、甘肅、山西等黃土高原地區,窯洞作為一種特有的建筑形式,既符合當地的自然氣候條件,又體現了獨特的地質特點。黃土高原的條條沖溝,塊塊坡地上挖掘而成的黃土窯洞,既不占耕地,還可防止水土流失,冬暖夏涼,適于人們的居住要求。對地形地貌的尊重可以說是對土地“文脈”的一種延續。地下空間的開發是對土地的創造性利用,不僅提高土地利用率,還意味著較低的運營費用和能源消耗。中國古老的“覆土建筑”——窯洞就是早期開發地下空間的居住地設計。

二、從建筑運營到生態環境:建筑環保與節能兩重性

作為城市人工環境的主體——建筑,其內外部的物流、能流、信息流的利用效率和程度關系到城市代謝質量水平。建筑從建設到使用需要不斷與外部進行物質、能量的交換,消耗地球資源,同時又對環境造成不同程度的影響。在歐洲,約有半數的能源消費被用于房屋的建造和維護。可以說建筑對資源耗竭,環境惡化等問題有直接的影響。而因勢利導-合理利用生態因素建造房屋。既可以有效的減少建筑運營時所需的能量損耗,節約資源,又可以減少廢棄物的排放量,避免污染環境。下面就從節能、環保兩個方面分析建筑對自然環境造成的影響。

(一)建筑節能:針對不可再生資源

建筑節能是指:建筑全過程(從建設籌劃、建設、維持到建筑拆毀全過程)能量及相關能量鏈的相對減少,它的根本是不可再生能源、資源消耗的減少。

(二)建筑環保:資源可持續性,再生性利用

建筑環保是指:建筑全過程對社會環境及自然環境相對小的影響,它的根本在于自然資源可恢復性和再生性地利用。

環保比起節能的分析要復雜得多。環保更像是平衡,一種對于自然大系統的平衡。我們不能只建立在一個房間、一個房子、一群建筑的范圍來分析是否環保,很多所謂環保房子是對大環境平衡的破壞。比如大面積推廣雨水回用和過度抽取地熱(且不說熱水是否得到100%的回灌),都會使得地表生態環境和地質環發生改變,都是對自然平衡的破壞。一種建材是否環保,也不能進行絕對的判斷,比如木頭、石頭是環保的,塑料是不環保的。同是取自天然的木材,過度砍伐和森林自然代謝,或是可恢復性砍伐,意義和性質將是完全不同的。

人類生存在地球上所建造的建筑物是一種對物質環境的營建。在大自然生物圈中,人最具有知識和認識的能力。大自然中有著生態的要求,即自然生態的循環。作為人類賴以生存的建筑,一樣要遵循自然法則,否則就會被無情淘汰。生態環境是人類生存最基本的支撐,地區的生態要素就是建筑設計建造運營的基礎。建筑誕生的幾千年以來,生態因素是物質的,同時也是精神的。從單純的關注建筑的外觀形式,轉而重視了建筑環境的生態命題,從單純的強調用建筑學的知識處理狹義的環境,到自覺的利用綜合交叉的學科去處理廣義的人居環境的問題。綠色建筑、生態建筑、自然建筑也為建筑師關注的新的特點。

(作者單位:河北涉縣崇利制鋼有限公司)