公共設(shè)施的可持續(xù)設(shè)計研究

楊洪君

摘要：

自然資源短缺、環(huán)境污染、全球變暖等一系列問題的日益嚴(yán)重，讓可持續(xù)發(fā)展成為必然選擇。公共設(shè)施作為現(xiàn)代化城市空間中不可或缺的組成部分，起著協(xié)調(diào)人和環(huán)境關(guān)系的作用，將可持續(xù)設(shè)計理念引入到公共設(shè)施設(shè)計中，是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。論文在分析研究可持續(xù)設(shè)計策略的基礎(chǔ)上，提出采用地方性設(shè)計和模塊化設(shè)計等手段，達(dá)到降低能耗、減少環(huán)境污染的目的，實現(xiàn)公共設(shè)施的可持續(xù)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：

公共設(shè)施 可持續(xù) 地方性設(shè)計 模塊化設(shè)計

1.引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)，人們對生活環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，作為現(xiàn)代城市空間要素的公共設(shè)施也受到越來越多的關(guān)注。同時經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展也使得人類賴以生存的自然環(huán)境變得越來越惡劣——環(huán)境污染、資源枯竭……因此對于公共設(shè)施設(shè)計，不僅要滿足公眾的需求，還要有利于城市的可持續(xù)發(fā)展。

2.公共設(shè)施與可持續(xù)設(shè)計

2.1公共設(shè)施

公共設(shè)施是指由政府提供的屬于社會的給公眾享用或使用的、滿足公眾需求的公共物品或設(shè)備。在現(xiàn)代城市的建設(shè)中，公共設(shè)施改善了城市環(huán)境品質(zhì)，提升了人們的生活環(huán)境質(zhì)量，成為展示現(xiàn)代城市文明的重要標(biāo)志之一。公共設(shè)施不僅具有共性，如安全性、舒適性、整體性、人文性等，也具有個性，如地理和文化的不同、民族和歷史環(huán)境的不同以及使用者的不同等造就了公共設(shè)施的個性。

目前在國內(nèi)，政府對城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的同時也加大了對城市公共設(shè)施建設(shè)的投入，這些設(shè)施在一定程度上滿足了人們物質(zhì)和精神上的需求，但有些公共設(shè)施設(shè)計不夠深入細(xì)致，存在設(shè)施配置不健全、缺乏地域特色、缺乏人眭化設(shè)計、與環(huán)境不協(xié)調(diào)等一系列問題，使得公共設(shè)施成為了擺設(shè)，對城市的環(huán)境品質(zhì)造成了不良影響。因此將可持續(xù)設(shè)計理念引入到公共設(shè)施設(shè)計，在設(shè)計階段充分考慮環(huán)境影響、資源限制等問題，有利于實現(xiàn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2可持續(xù)設(shè)計

1987年，聯(lián)合國世界環(huán)境和發(fā)展委員會在《我們共同的未來》的報告中，首次正式提出了“可持續(xù)發(fā)展”這一概念，如今可持續(xù)發(fā)展也成為最為熱門的詞匯之一，在設(shè)計領(lǐng)域，將可持續(xù)發(fā)展理念和設(shè)計思想相結(jié)合產(chǎn)生的可持續(xù)設(shè)計也成為最流行的設(shè)計思想。所謂可持續(xù)設(shè)計，就是在生態(tài)哲學(xué)的指導(dǎo)下，將設(shè)計行為納入“人——機(jī)——環(huán)境”系統(tǒng)，既實現(xiàn)社會價值又保護(hù)自然價值，促進(jìn)人與自然的共同繁榮?？沙掷m(xù)設(shè)計不僅僅是環(huán)境和產(chǎn)品的設(shè)計，而且是人們生活方式的設(shè)計，設(shè)計的核心在于材料、工藝的合理利用、環(huán)境的保護(hù)以及文化的傳承上，從而使設(shè)計延長壽命，使人工和環(huán)境得以和諧共存。

目前可持續(xù)設(shè)計策略主要包括：（1）資源能耗最小化，即在產(chǎn)品生命周期的每個階段減少產(chǎn)品的材料和能源消耗。這不僅僅包括材料用量最小化；（2）選擇低環(huán)境影響的資源和過程，即設(shè)計產(chǎn)品時，盡量選擇無毒害、可再生和生態(tài)兼容的材料和能源，并通過設(shè)計使產(chǎn)品在生產(chǎn)工藝、原料轉(zhuǎn)換、最終處理以及使用過程中消耗的資源和產(chǎn)生的影響最小化。（3）產(chǎn)品生命周期優(yōu)化，即延長產(chǎn)品及其部件的壽命，設(shè)計出耐用的產(chǎn)品；通過設(shè)計提高產(chǎn)品的使用頻率，最大可能降低產(chǎn)品的閑置時間。（4）延長材料的生命周期，即設(shè)計時考慮材料的回收、堆肥或燃燒，以增加材料處理的價值。（5）設(shè)計易拆卸產(chǎn)品，產(chǎn)品零件的易分離性有利于產(chǎn)品的保養(yǎng)、維修、更新和再生產(chǎn)，從而延長產(chǎn)品的生命周期和材料的生命周期。

3.公共設(shè)施可持續(xù)性設(shè)計研究

從以上可持續(xù)設(shè)計策略可知，要實現(xiàn)公共設(shè)施的可持續(xù)性設(shè)計，—方面可以通過熟識地方自然環(huán)境和資源，在材料和能源選擇上使其盡可能減低能耗、減少對環(huán)境的影響；另—方面可以通過合理設(shè)計產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，使其便于運輸、裝配、維修維護(hù)以及回收再利用，從而延長公共設(shè)施的生命周期。

3.1地方性設(shè)計

自然環(huán)境和各種資源是公共設(shè)施設(shè)計的基礎(chǔ)。不同地區(qū)的環(huán)境和資源各異，公共設(shè)施的可持續(xù)設(shè)計始于對地方環(huán)境和資源的熟識，首先在材料選擇方面，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境及自然生態(tài)材料合理選擇，既可以降低成本、減少對環(huán)境的不良影響，也能使公共設(shè)施與周圍的環(huán)境相和諧。如竹材作為一種成材時間短、利用率高的生態(tài)材料，在其盛產(chǎn)地已逐步地被應(yīng)用到公共涼亭、座椅等設(shè)施的設(shè)計中。在選用竹材的同時，采用原竹結(jié)構(gòu)體系，減少了加工環(huán)節(jié)的能源損耗和環(huán)境污染，如圖1、圖2、圖3、圖4。

其次在能源的選擇方面，可根據(jù)不同地區(qū)的氣候環(huán)境選擇適宜的綠色資源，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計上提高能源的利用率。如在風(fēng)力大且空曠的地區(qū)，戶外公共設(shè)施的能源可以選擇風(fēng)能，如圖5海濱路燈的設(shè)計中，設(shè)計師因地制宜采用天然的竹子為原料，將精心設(shè)計的竹筒作為燈體，按一定規(guī)則有序地螺旋排列于燈柱之上。螺旋狀燈體與竹筒的外側(cè)尖角大大地提高了風(fēng)能的利用率，同時美觀的造型又給迷人的海濱增添了一道風(fēng)景線。而在光照強(qiáng)的地區(qū)，則可以選擇太陽能，如圖6太陽能充電躺椅，其主體是一個木質(zhì)的搖椅，頂端配備了太陽能電池板，根據(jù)太陽光強(qiáng)烈的角度，利用底部的互動式轉(zhuǎn)軸自動選擇調(diào)整，讓椅子上的太陽板盡可能多地吸收陽光，這些太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存后，可為電子產(chǎn)品充電，夜間也能照明。

3.2模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計是系統(tǒng)論思想在設(shè)計活動中的綜合運用，通過對產(chǎn)品的分析研究，分離出相同或相似的功能單元，形成通用單元——模塊，然后用不同的組合來構(gòu)成多種產(chǎn)品。采用模塊化設(shè)計方法可以在滿足公共設(shè)施個性化設(shè)計的同時，既可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、便于裝配運輸，節(jié)約能源、減少環(huán)境污染，又易于實現(xiàn)產(chǎn)品的互換和維修維護(hù)，延長公共設(shè)施的生命周期，是實現(xiàn)公共設(shè)施可持續(xù)設(shè)計的有效手段。

公共設(shè)施的模塊化設(shè)計可通過對同一模塊的不同組合方式實現(xiàn)，如圖7、圖8，在圖8公共空間座位系統(tǒng)設(shè)計中，采用模塊化設(shè)計，分割為8個模塊，每個單一的模塊均是一把凳子，可以輕易拆卸和組裝。也可通過不同功能單元模塊的組合實現(xiàn)。在后一種實現(xiàn)方法中，首先需對公共設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行功能分析與分解，如圖9，合理劃分模塊，設(shè)計單個模塊及其接口，根據(jù)需求、環(huán)境等的不同組合模塊構(gòu)建不同的產(chǎn)品，如圖10。同時設(shè)計模塊間的接口時要考慮可持續(xù)設(shè)計相關(guān)原則，便于安裝、拆卸和維修，盡量減少連接件數(shù)量，避免使用黏合劑，提高模塊的可持續(xù)性。

4.結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量發(fā)生了巨大變化，也更加關(guān)注生存環(huán)境的質(zhì)量，現(xiàn)代公共設(shè)施的設(shè)計也應(yīng)該注重其可持續(xù)性?？沙掷m(xù)設(shè)計理念在公共設(shè)施設(shè)計中的應(yīng)用，旨在盡可能降低資源損耗、不污染環(huán)境、可回收利用的同時，創(chuàng)造出滿足人們需求、舒適的產(chǎn)品。實現(xiàn)公共設(shè)施的可持續(xù)設(shè)計，可在熟識當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和資源的基礎(chǔ)上，設(shè)計時盡可能選擇當(dāng)?shù)丨h(huán)保材料和綠色能源，從而減低成本、減少能耗，并通過模塊設(shè)計手段合理設(shè)計產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，使其便于運輸、裝配、維修維護(hù)以及回收再利用，從而延長公共設(shè)施的生命周期。

本論文由北京市教育委員會社科計劃項目資助，項目編號：SM201110012004，項目名稱：北京高校校園公共設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用研究。