董 靜
借鑒傳統民居實現室內空間的綠色設計
——以瓦庫茶館系列設計作品為例
董 靜
隨著能源危機、全球環境污染、氣候變暖等一系列問題的出現,綠色設計理念得到越來越多的支持與認同。建筑和室內設計領域新型環保材料和技術的出現,更使環保型材料成為綠色建筑及室內空間設計的主導發展方向。對此,美國設計理論家維克多巴巴納克(Victor Papanek)于20世紀60年代末出版《為真實世界而設計》(Design for Human Scale),關注設計師面臨的全球生態問題,強調設計師應該認真使用有限的地球資源并為保護地球環境服務[1]。我國傳統民居建筑曾在科學和生產力低下的情況下創造出順應氣候地貌且符合健康要求的人居環境,其中不乏時至今日仍當借鑒甚至提倡的好方法。“瓦庫茶館”系列室內設計作品就是師法傳統民居建筑、創造環保健康室內空間的綠色設計。
(一)打開窗戶
傳統民居建筑往往適應當地的氣候與地貌條件,坐北朝南,目的是最大限度的接受光照,保持室內外空氣流通。窗,在傳統民居建筑中是裝飾的重點。打開窗戶,讓太陽曬進來,讓風吹進來,是千百年來自然而然的事情。
世界上第一個無法打開窗戶的家,是由玻璃幕墻構成的范斯沃斯住宅(Farnsworth House)。這棟玻璃盒子曾飽受爭議,卻仍然無法阻擋玻璃幕墻成為現代城市建筑的主要表情。設計師密斯·凡·德·羅(Ludwing Mies Van Der Rohe)也因此被譽為“玻璃幕墻的締造者”。如今的商業建筑和公共建筑,窗的功能被照明和空調系統取代,窗子幾乎都被不能打開的落地玻璃代替,室內環境中自然空氣的流通被阻斷。鑒于我國僅有夏季才運行公共空間空調系統的情況,空氣不能自然流通的室內空間在多數時間都給人帶來嗅覺和呼吸的不適感。
在玻璃幕墻與中央空調大行其道的今天,瓦庫茶館系列設計中首先要做的即是“打開窗戶”,讓戶外空氣成為室內新風的主要通道,用最簡單和傳統的方式實現現代建筑內部空間節能低碳的綠色設計。
(二)氣流循環
1.借鑒“對流窗”和“亮窗”形成氣流循環
傳統民居建筑開窗大小、多少與氣候和建筑材料密切相關。“對流窗”與“亮窗”是傳統民居中常見的開窗形式。茶館需要提供具備私密性的空間。如果包間的門閉合,便無法實現小空間內的空氣循環。在同一面墻體開設上下兩個“對流窗”即可在小空間內利用氣壓差完成氣流的基本循環。門上的 “亮窗”開啟,在建筑的窗戶和“亮窗”之間便可以實現空氣對流。
2.借鑒“吊腳樓”實現氣流循環
“吊腳樓”是我國西南山地木結構傳統民居形式。由于濕熱氣候以及山地地形的限制,在木柱結構上搭建平臺,可以創造民居的基礎平面,解決山地地形建房缺少平地的困難。民居被挑空底部,便于從底部進行空氣循環,有效解決濕熱氣候對居住的不利影響。
瓦庫茶館“高腳屋”的設計即源自“吊腳樓”的啟發。 “高腳屋”將包間架空,底部設有水面。由于水面可以吸收光的熱能,熱容比相對較大,造成水面上是上升氣流。位于水面上方的挑空的包間地面設計有氣孔,水面產生的上升氣流就可以進入包間內部,這樣就形成了氣流的上下循環。
3.借鑒“旋轉樓梯”制造上升氣流
設在公共區域圍合而上的旋轉樓梯,是瓦庫茶館空間的一大亮點。它的設計初衷并非為追求空間形式的新穎,而是要構成動力氣流。其原理如同空氣遇到大山,山越高、坡度越陡、風力越大,動力上升氣流則越強,上升區域也隨之增加。旋轉樓梯是貫穿三層空間的圓柱形的中空物,提供人行通道的同時,讓空氣形成氣流由低向高的運動,在人們不知不覺中旋轉而上。此外,旋轉樓梯旁的墻壁上還開設了空洞似的小窗,使得空氣流動更加便利。
(一)傳統民居對陽光的利用
陽光于人類的身心健康尤為重要。傳統民居建筑無論建在山地還是平原,建房方向大多“向陽”即向南面開門開窗,以最大限度地享受陽光照射。傳統民居建筑常用“借”、“透”與“漏”的虛擬空間圍合來滿足對陽光穿透的需求。
(二)瓦庫茶館系列作品對自然光線的利用
室內空間的第二次圍合(包間),具備滿足私密空間的功能需要,但卻往往沒有建筑的窗戶可以享用,無法直接充分利用自然光線。要在兼顧私密性需要的同時充分利用陽光,就要使陽光照進第二次圍合空間內部。瓦庫茶館系列設計利用瓦片編織出的墻體,使之如同織物一樣可以從縫隙間采光、通風。這些有著魚鱗狀魅力的瓦片,具備形式美妙的瓦之語言,同時巧妙地解決了空間圍合與通透之間的矛盾。瓦庫系列茶館內部空間中大面積白色墻體也實現了對陽光的反射,增強了室內空間的亮度。白色墻體中加入砂礫或麥稈,使光線的反射更為柔和,室內空間在自然光線照射下營造出溫暖而舒適的光環境,同時可大大減少白天對人工光源的需求。
(一)舊磚瓦
土、木、磚、瓦、石是傳統建筑中最常用的材料,或直接取材于自然(土、木、石),或經過焙燒(磚、瓦)。較之土、木、石,由粘土燒結而成的磚、瓦還具備防火、保溫、隔熱、吸潮等優點[3]。磚、瓦、土、木、石等鄉土材料自身的孔隙可以與室外空氣進行交換,對室內的溫度與濕度進行有效地調節。在屋面的掛瓦條上鋪瓦既有利于室內通風,又可降低屋面板和閣樓地板中的熱流,使夏季制冷和冬季采暖的負荷降低。因此,由磚、瓦、土、木、石這樣的鄉土材料構成的民居環境尤為舒適。但傳統粘土磚瓦也存在自重大、生產耗能高、耗用大量耕地、施工速度慢等缺點,所以逐漸退出歷史舞臺。
瓦庫茶館系列設計在室內空間中大量利用了傳統民居拆換下來的舊磚瓦。墻面裝飾用舊粘土瓦,地面由舊青磚鋪就。由磚瓦組成的室內空間環境不僅有效避免了甲醛等有害成分對人體的傷害,粘土磚瓦本身的透氣性還能夠保持室內濕度與溫度的相對舒適,節省建筑內部的耗能。
(二)舊木頭
傳統民居建筑無論用土、石、磚哪一種鄉土材料來砌筑墻體,木材的應用都必不可少。木材因取材方便、便于建造而在傳統民居建筑中被廣泛應用,多用于梁、柱、檁、門、窗等。隨著社會發展和建造方式的轉變,木材曾經承擔的重要角色也隨之弱化,大量拆下的舊木材被遺棄或廉價出售。由于木材具有使用時間越長變形率越低的特性[4],這些拆下的舊木材不需要油漆來降低它的變形率,都是極好的室內建筑材料。
瓦庫茶館系列作品所使用的木頭,均為舊民居拆下來的舊木。舊木材再利用可以避免為了防止木材變形而對木材表面進行油漆,只需使用木蠟油或無味無害的水性漆對它進行養護即可,將很大程度減少油漆、粘合膠等帶來有害氣體的釋放,增強了環保的實效。
(三)保持室內空間環境的長效性
建筑及建筑內部的拆改不僅會影響室內空氣質量,由此產生的建筑垃圾也很難回收利用、為環境增添負擔,還會造成不必要的浪費。主要由磚瓦與舊木頭等古民居的鄉土材料構成的室內空間環境,則能有效回避因新裝飾材料的使用可能帶來的污染。這些不怕變臟變老的舊材料進入室內空間被再度使用,比新材料更具長效性。一旦室內環境的材料具備了長效性,便可以避免因材料逐新而帶來的不必要的重新裝飾,避免對環境造成污染和不必要的浪費。不僅如此,傳統民居回收材料還能喚起人們的情感記憶,營構出滄桑的美感。因此,避免短期內對室內空間的反復拆改及對材料的追新,延長室內空間環境使用的時間,就是最為有效的綠色設計。
隨著科學技術的日新月異,對室內環境的舒適度在不斷提升,對機器設備的依賴逐漸增強,在此過程中,人與自然的關系也漸漸發生著變化。無論科學技術怎樣改變建筑和室內環境,陽光空氣及自然材料帶來的舒適感并沒有改變。傳統民居建筑創造、積淀了豐富多彩的生存方式和民居形態,今天依然是值得我們借鑒的瑰寶。讓我們站在人與自然關系的起點,重新審視建筑和室內環境,站在當代科技的高點,向傳統民居建筑致敬與學習,借用它們最直接最單純的智慧,創造令人身心舒適、充滿陽光空氣的綠色室內空間設計作品。
*本文為教育部青年基金項目“中國石砌民居聚落的特點及成因”(項目編號:13YJC76012)、陜西省教育廳專項科研計劃項目“陜西省五個古鎮的用材與修繕研究”(項目編號:2013jk0464)階段性成果之一。
注釋:
[1]劉蘭君.淺談綠色設計[J],青春歲月.2014(6)
[2]盧軍主編.建筑環境與工程設備概論[M],重慶:重慶大學出版社,2003:105.
[3]李斌、劉香編著.土木工程概論[M],北京:機械出版社,2012:22.
[4][美]郭夢麟、藍浩繁、邱堅編著.木材腐朽與維護[M],北京:中國計量出版社,2010:191.
董靜:西安財經學院藝術系講師