人、建筑、环境--呼唤建筑的可持续发展
以实用和粗糙为特征的原始建筑阶段到以美学和艺术为基础的古典建筑阶段,从古典建筑阶段到以功能、经济、技术为原则的现代建筑阶段,这其中的每一发展阶段都是一个建筑认识深化的过程。如今,建筑要如何发展才能顺应二十一世纪的发展趋势呢? 回答是明确的,那就是在人,建筑与生态环境之间建立相互保护,相辅相成,相互促进的合理关系,达到三者的和谐统一。
当今世界,伴随着人类社会文明的巨大发展,人们在享受种种文明的同时,不得不面对资源的锐减、生态的失衡、环境的破坏等一系列涉及人与生态环境的严重问题,这一切都是由于近代人类社会发展过程中,过量的资源开采,城市垃圾的失范排放,城市建筑的盲目扩张等引发的。面对地球变暖,气候异常,水地流失,在人类遭受了环境的重大创伤后,1992 年联合国和平发展大会“里约热内卢宣言”提出了“可持续发展”的思想,意指在不损害将来人类社会利益的基础上来满足现在发展的需要。
作为社会发展主力军之一的建筑业是耗能的大户,建筑的建造与使用消耗了全球能量的50 % ,同时,由于现代建筑携带的破坏性格,与建筑业有关的环境污染也占35 % ,成为对生活环境影响巨大,造成恶劣后果的主要根源之一,在以往的建筑发展过程中,人们只注重建筑环境中的硬件部分———道路、房屋、广场、城市等可见性强的部分的设计,疏忽了其软件部分———阳光、空气、水、土地、矿产的破坏、恶化、减少。自然生态环境是建筑的必要条件,而在这样一个生态环境到了极度危险的时刻,建筑有责任对生态环境付出回报,在人,建筑与生态环境之间建立更加和谐的关系才能使生态环境得到优化,有了生态环境的优化,才能使包括建筑在内的社会环境不致畸形发展。同时,时代发展要求建筑本身从稳定的“凝固音乐”发展成为非稳定的多变的可流动的“活物”,现代建筑作出了种种探索,从开敞空间,镜面玻璃,绿色植物的引入到“人看人”艺术空间的创造,机动房屋的发展都是这一思想的体现,而这些都未能真正使建筑活起来,而只有充分理解建筑是人,社会,环境的共生品,并将人,建筑和生态环境的关系充分运用,才是建筑生命的真谛所在。
可见,无论从人类赖以生存的生态环境的优化,还是从建筑本身的发展来看,都要求人,建筑与生态环境之间相互和谐,相互促进。
从主观出发,我们需要改变长久以来以人为中心的观念,将人从一味的中心主体转变到既为主体也为客体的位置,树立人与生态环境共生共存的观念,将优先权赋予整体生态环境。在建筑项目确立之初,充分考虑使用主体的规模,并充分尊重自然环境的前提下,确定建筑项目的规模,而不能盲目的将人的主体享受作为建筑的唯一准绳,只有这样才能使人造环境与自然环境协调发展。同时客观上,我们还必须明确一系列的实际措施。
一 设计时应充分考虑建筑的自然采光通风,注重建筑节能
随着能源消耗的加剧,作为耗能大户的建筑业也应把建筑节能当作一件大事来考虑。目前,空调的滥用是造成环境和能源问题的重要原因。我们一方面可利用一定的技术手段,把太阳能转化为电能,为建筑提供取暖和制冷及生活热水;另一方面必须强调自然通风,因为自然通风可以不消耗不可再生的能源而达到人体舒适度,而又有利于人的健康。因此建筑设计时应将建筑尽可能与周围气候条件和周围地形地质的有机结合,实现自然采光与通风,减少人工照明与机械通风,从而减少建筑过程中物质与能量的消耗。在热带地区还应注意主导方向,配以可调节的百叶,气窗来控制室内气流,同时,控制建筑物的进深也有利于自然采光、通风。对于目前高层建筑能耗大的问题,我们可以从以下几方面考虑: (1) 利用“双层皮”外墙作为维护结构,这项先进技术有效解决了玻璃幕墙能耗高的问题。“双层皮”之间的有一定宽度的通风道加上可调节的百叶,在冬季,透过的阳光温室有利于节约采暖,夏季,利用烟囱效应对通风道进行通风从而带走双层维护结构之间的热空气达到降温的目的。这种空气可以对流的“通道”的设计方法是杨经文博士从生物气候的角度研究而提出的。(2) 合理的平面布置。不同的建筑平面布置有不同的能量需缺。可考虑将建筑核心体的位置放在东西向,以使主要空间免受阳光直射,从而节省能源。同时可以满足电梯、楼梯间的自然采光通风。(3) 设置中庭空间以解决全封闭式空间所带来的空调能耗大的问题,以中庭作为缓冲空间,解决高层建筑的自然采光和通风问题,还可以净化室内空气,调节气温并改善空间质量。
二 加强建筑围护结构的保温性能可有效的节约能源
设计师应在这方面考虑: (1) 除了传统的墙体内保温做法外,还可考虑采用外墙的外保温方法,它能够减弱热桥的影响,提高外墙的保温性能。(2) 采用“集热型节能墙体”,即墙体外侧用玻璃覆盖,两者之间有空隙,透过玻璃进入的太阳能辐射被储存在墙体中,冷空气流经墙体时就被加热后引入室内。这在热带和寒带都有保温,隔热作用。(3) 加强屋顶保温。可采用新型的屋顶保温材料。如岩棉、矿棉、玻璃棉、加气混凝土保温块等;可在屋顶设置采光窗,它既是采光的需要,也具有吸收太阳能量的功能;有条件的还可设置屋顶花园,不仅美化环境而且有着很好的保温隔热效果。
三 从建筑材料上下功夫挖掘潜力
从事建筑的设计师要充分注重用生态学的理论作指导,把生态环境的承受力放在第一位考虑,树立建筑材料循环使用的意识,避免使用破坏环境的建筑材料,维护有限的不可再生的资源环境。(1) 采用新材料以保护耕地。我国以不到世界10 %的耕地养活了世界22 %的人口,严峻的现实是我国人口仍在增加,而耕地仍在遭受侵蚀,传统的秦砖汉瓦曾经为人类的生存作出过巨大贡献,但随着社会的进步和发展,它对我们的生存环境却已构成了威胁(即取土烧砖毁田很严重) 。近年来,建筑材料技术发展很快,开发成功了许多新型轻质隔墙材料,它们中有的是以工业废料(如焦渣、炉渣等) 为主要原料,有的是以农业废料(如秸杆、木屑等) 为主要原料,这些材料大都可以满足强度、防火、隔声等技术要求,有的还可作为建筑承重体系。因此它们完全可以取代传统的秦砖汉瓦。因此建筑师设计墙体时应采用主要以工农业废料制成的新型墙体材料。如水泥空心砖,加气混凝土砌块,绿色轻质隔墙板及其它一些不会破坏耕地的墙体材料。
(2) 发展钢结构。长期以来,受经济因素的影响,我国建筑多以混凝土结构为主,不可否认,钢筋混凝土结构有着许多优点,为建筑业的发展作出了自己的贡献。但它所产生的建筑垃圾却是不可处理的,只能是填埋,近年来,随着城市改造的不断进行,许多旧有建筑大量被拆除,产生了越来越多的以混凝土为主的建筑垃圾,它们对环境的影响越来越严重。而如果应用可回收利用的材料来建筑房屋将可使由于城市改造所带来的建筑垃圾减到最低甚至消除。钢结构具有整体重量轻、强度高、抗震性能好、可回收利用等优点,因此发展钢结构的建筑将是我们的首选,如近年来一些单位尝试使用的全钢结构的小型高层住宅,钢结构框架与无梁新型轻质高强楼板相结合的建筑等。
四 合理利用水资源,作好垃圾的处理与回收
目前许多建筑对室内装修讲究豪华气派,对垃圾、下水却不加注意。多年以来,人们的思维定势是水取之不尽、用之不竭的,然而随着经济的发展,水的需求日益增长,水污染日趋严重。如果我们再不引起足够的重视,将会成为直接威胁人类的可持续发展。在我国已有许多城市面临严峻的水资源不足的现实。为解决这一问题一方面人们应从主观上树立合理用水,节约用水的意识;另一方面,我们应严格控制污染水排入河道,同时改造城市给水管网,采用分质供水循环利用。所谓分质供水就是将根据使用要求,将优质水和较低质水分开供应。我们可以把废水处理后的再生水作为低水质再利用,在我们的日常生活中消耗的水量中有大部分是使用在只需要较低质水的地方。例如:冲厕所用水、清扫卫生用水;城市的道路洒水、绿化浇水等。这样可大大缓解水资源的不足,同时保护了环境。国外在这方面已经有了尝试,并且效果显著,如果经过技术改进,降低成本,这一方法将很快得到推广。
与利用水资源相类似,城市的垃圾也应当分类处理,不同的垃圾可采用不同的方法处理,可燃垃圾可以焚烧,不可燃垃圾回收利用,在节约能源的同时把污染降低到最小。
以上这些,都有一个总的指导思想,即建筑的发展不能以生态环境的破坏为代价,而应将生态环境优先考虑,因为只有这样,才能使人类赖以生存的地球环境更长久地存在,而建筑才能持续发展。也就是说作为建筑师,在建筑设计时不仅要考虑建筑的形体美,还必须注重先进科学技术的应用,采用新工艺,新材料,研究可再生的能源的利用,如太阳能,核能,风力,水利等,从生态学的角度探索建筑的美,在努力创造人工环境和自然环境和谐的同时,创造一个可持续发展的建筑环境。
