鐘德偉
【摘 要】以二氧化碳為代表的溫室氣體,導(dǎo)致地球不斷變暖。應(yīng)對(duì)氣候變化、倡導(dǎo)低碳生活已經(jīng)成為了全人類的共識(shí)。在這種共識(shí)下,被動(dòng)式建筑成為繼綠色建筑、低碳建筑、可持續(xù)建筑等之后備受社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。自上世紀(jì)九十年代以來(lái),被動(dòng)式建筑憑借超低能耗已受到歐洲各國(guó)政府的認(rèn)可和支持,學(xué)術(shù)界也展開了較為深入和系統(tǒng)的研究。被動(dòng)式建筑這一概念也很快被我國(guó)學(xué)者所接受。近年來(lái)關(guān)于被動(dòng)式建筑的文章,包括理論闡述、技術(shù)引介、作品介紹等屢見不鮮。
【關(guān)鍵詞】被動(dòng)式;建筑設(shè)計(jì);理論;方法
1引言
人類社會(huì)進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),全球氣候變暖問題成為核心議題,也成為人類有史以來(lái)面臨的最大挑戰(zhàn)。導(dǎo)致氣候變化的原因有自然的因素和人為的因素,全球科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)期的研究認(rèn)為,工業(yè)革命以來(lái),人類的各種活動(dòng)是造成目前氣候變化的主要原因。建筑是人類在惡劣的自然環(huán)境下保護(hù)自己、求得生存的產(chǎn)物,從巢居、穴居、散居到建房聚居的過程是人類適應(yīng)自然、利用自然、改造自然的過程,也是人類不懈地改善生存環(huán)境的真實(shí)寫照。人類社會(huì)初期,生產(chǎn)水平落后,人們對(duì)氣候的應(yīng)對(duì)呈現(xiàn)一種被動(dòng)的關(guān)系:寒冷地區(qū)的人們通過緊湊的設(shè)計(jì)、壁爐或暖爐來(lái)實(shí)現(xiàn)采暖,依靠砌筑厚墻來(lái)保持建筑物內(nèi)部的溫暖;濕熱地區(qū)則通過通透的建筑形式和大挑檐適應(yīng)特殊的氣候環(huán)境。
被動(dòng)式建筑是人類社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的產(chǎn)物,其目的是為了使人能夠“詩(shī)意地棲居”因此,它是人所創(chuàng)造的,并且是為人所利用,就其根本而言,它的一切活動(dòng)都離不開人。建筑觀是建筑設(shè)計(jì)的“風(fēng)向標(biāo)”,貫穿于整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過程,決定著建筑設(shè)計(jì)的思考方向。有什么樣的建筑觀,就有什么樣的建筑實(shí)踐?!罢嬲ㄖ煹乃枷耄咏谡軐W(xué)家與詩(shī)人”。成功的建筑師離不開哲學(xué)的思辯,哲學(xué)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想會(huì)帶來(lái)重大的影響,從而左右建筑設(shè)計(jì)的原理與方法。因此,從建筑哲學(xué)視角出發(fā),研究被動(dòng)式建筑是什么、怎么做、做的怎么樣等基礎(chǔ)問題,從理論上形成系統(tǒng)的被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)框架,實(shí)踐中形成對(duì)建筑師設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義的設(shè)計(jì)策略,實(shí)現(xiàn)綠色建筑技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的自然融合,使綠色建筑回歸設(shè)計(jì),這是本文的研究目的。
2被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)理念的基本內(nèi)涵
被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)理念,是結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)理念。結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)理念并不是一個(gè)新理念。自1965年V·Olgyay的《設(shè)計(jì)結(jié)合氣候》到20世紀(jì)90年代,西方建筑師對(duì)結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)進(jìn)行了系列廣泛的探討,實(shí)踐中一系列適應(yīng)氣候的建筑。而相關(guān)的建筑實(shí)踐則可最早可以追溯到工業(yè)革命以前的鄉(xiāng)土建筑,現(xiàn)代的有諾曼·福斯特(Norman Foster)、查爾斯·科里亞(Charles Correa)等。面對(duì)日益嚴(yán)峻的氣候問題,被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)引起了建筑界及其他社會(huì)各界的重視。較綠色建筑、可持續(xù)建筑、節(jié)能建筑等概念來(lái)說,被動(dòng)式建筑這一概念可以使得氣候設(shè)計(jì)被放置在首要位置。從建筑哲學(xué)意義上講,被動(dòng)式建筑是手段,可持續(xù)建筑的是目的。被動(dòng)式建筑的特征在于:被動(dòng)式建筑凸顯建筑的手段角色而不是目的角色;被動(dòng)式建筑凸顯工具角色而不是產(chǎn)品角色。被動(dòng)式建筑的發(fā)展,經(jīng)歷了樸素的被動(dòng)式建筑、被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑、現(xiàn)代被動(dòng)式建筑三種形態(tài),是人類的農(nóng)耕文明、工業(yè)文明到生態(tài)文明的發(fā)展史。
2.1結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)的基本思路
室外氣候與室內(nèi)的熱舒適要求普遍存在著不同程度的偏離,氣候控制即是指縮小室外氣候與室內(nèi)熱舒適環(huán)境之間差距的過程。氣候控制有兩種方法,一是通過建筑本身縮小差距的被動(dòng)式方法,二是通過環(huán)境設(shè)備調(diào)控主動(dòng)式的方法。結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)首先選擇通過建筑本體來(lái)縮小差異,在建筑方案設(shè)計(jì)過程中,根據(jù)建筑所在地域氣候特點(diǎn),遵循建筑環(huán)境控制技術(shù)基本原理,集合建筑功能要求和形態(tài)設(shè)計(jì)等需要,合理組織和處理各建筑元素,使得建筑物不需要依賴空調(diào)設(shè)備而依賴建筑本體就能夠滿足人體熱舒適的要求。
2.2建筑必須適應(yīng)未來(lái)的氣候
上世紀(jì)六十年代至九十年代堅(jiān)持結(jié)合氣候設(shè)計(jì)理念主要?dú)w因于能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī),目的是為了節(jié)約能源,減少碳排放,保護(hù)環(huán)境;而現(xiàn)階段由于極端天氣增加,建筑設(shè)計(jì)必須能夠做到在建筑壽命周期內(nèi)能為人們提供“庇護(hù)”,即設(shè)計(jì)出能夠真正能夠抵御氣候的建筑。
2.3結(jié)合氣候設(shè)計(jì)的理念的哲學(xué)視角分析
建筑設(shè)計(jì)開始于對(duì)需要的識(shí)別和對(duì)于滿足需求方法的認(rèn)識(shí)。建筑設(shè)計(jì)過程也隨著問題的定義而展開,并隨著計(jì)劃指導(dǎo)下的研究與開發(fā)計(jì)劃的進(jìn)展而繼續(xù)進(jìn)行,最終構(gòu)造出某種產(chǎn)品的原型并給予相應(yīng)的評(píng)價(jià)?!昂谩钡慕ㄖ枰玫脑O(shè)計(jì)作為前提和基礎(chǔ),“壞”的設(shè)計(jì)實(shí)際上等于在設(shè)計(jì)階段就預(yù)先為工程埋下隱患。也就是說,在方案設(shè)計(jì)階段,如果不對(duì)合適的綠色措施加以考慮,那么這些措施就永遠(yuǎn)不會(huì)在這一項(xiàng)目中被使用。
3被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)方法
近代建筑理論的奠基者維奧萊·勒·杜克(Uiolive Le Duc)是較早論述方法重要性的人,后來(lái)經(jīng)過Labroust和Durand的發(fā)展,建筑設(shè)計(jì)方法學(xué)得到很大的發(fā)展。當(dāng)理論家們將現(xiàn)代科學(xué)的認(rèn)識(shí)論、方法論引入設(shè)計(jì)方法(Design method),對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行普遍研究之后,就相應(yīng)地出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)方法論”。本質(zhì)上,方法是解決存在于邏輯分析和創(chuàng)造性思考之間沖突的手段,具體的方法總是與理論思想相聯(lián),可以說,不存在不帶理論思想的純粹方法,方法又總是可用于實(shí)踐的,方法研究可以使問題得到更為科學(xué)和理性地解答。
3.1傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法
設(shè)計(jì)一棟建筑,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法通常會(huì)將設(shè)計(jì)問題按專業(yè)拆分,如建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)和電氣專業(yè)。這種解決問題的方式組織結(jié)構(gòu)清晰,分工明確,有不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員分別負(fù)責(zé)不同階段的任務(wù),可以有效地發(fā)揮各專業(yè)的專長(zhǎng),但僅僅考慮了各專業(yè)內(nèi)部的各種優(yōu)化而忽略了專業(yè)之間的優(yōu)化。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的核心是建筑師,項(xiàng)目組內(nèi)其他工程師起配合作用,建筑工程的決策主要來(lái)自業(yè)主和建筑師。在設(shè)計(jì)開始時(shí),項(xiàng)目組很少有交流或合作,項(xiàng)目從設(shè)計(jì)初期到施工結(jié)束都是以一種單一的、順序式的、線性的方式進(jìn)行。
3.2整合設(shè)計(jì)方法
整合設(shè)計(jì)要求將建筑設(shè)計(jì)過程看作一個(gè)完整的體系,依靠多種專業(yè)之間的配合和協(xié)作,通過不同專業(yè)對(duì)建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)和理解,做出對(duì)項(xiàng)目的全面認(rèn)識(shí)和共同決策。整合設(shè)計(jì)中有必要引用一個(gè)概念“工程共同體”。工程共同體的概念由科學(xué)共同體的概念衍生而來(lái),是以共同的工程范式為基礎(chǔ)而形成的、以工程設(shè)計(jì)、建造、管理為目標(biāo)的活動(dòng)群體。在建筑設(shè)計(jì)過程中,工程共同體以建筑設(shè)計(jì)師為核心。工程共同體一開始就涉足項(xiàng)目,直到建筑的運(yùn)營(yíng)階段。這種方法能夠全面把握項(xiàng)目的時(shí)間和成本,是一種科學(xué)的、全面的和高效率的設(shè)計(jì)方法。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的是,這整合設(shè)計(jì)中,項(xiàng)目開始之初,工程共同體就已經(jīng)成立,項(xiàng)目的決策來(lái)自整個(gè)工程共同體的共同商議,項(xiàng)目的目標(biāo)與結(jié)果在初步設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)確定,項(xiàng)目的每一個(gè)利益相關(guān)者都是此目標(biāo)與結(jié)果的創(chuàng)建者。項(xiàng)目從初期到完工,是以一種迭代和反復(fù)的過程進(jìn)行的。項(xiàng)目是在開放式的系統(tǒng)之下,項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、發(fā)展與結(jié)果得到了最優(yōu)化。整合設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是生命周期成本而不是前期成本。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)建筑的需求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。能不能盡可能多地使用可再生能源;能不能使我們重歸自然、親和自然、適應(yīng)自然,而不是試圖征服自然、戰(zhàn)勝自然。這些都是當(dāng)今建筑界亟待解決的問題。
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