可持續(xù)建筑設計中的技術策略分析

呂金鑫 嚴兆偉

摘? ? 要：可持續(xù)技術策略實際上是一種建筑設計的基本思路及價值取向，本質(zhì)上是屬于設計思維的一個組成部分，它會影響到總體規(guī)劃、設計過程、最終方案。在可持續(xù)建筑的生成與運行管理過程中，從對象認識，到分析判斷，到價值預設，再到路徑選擇，其創(chuàng)造活動的最終落腳點是技術策略。

關鍵詞：可持續(xù);建筑設計;技術策略

1? 前言

可持續(xù)建筑設計的技術策略體系可以分為五大系統(tǒng)，它們包括：外環(huán)境系統(tǒng)、建筑節(jié)能與能源系統(tǒng)、室內(nèi)環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)、建筑材料系統(tǒng)、建筑水系統(tǒng)，每個系統(tǒng)負責一個建筑可持續(xù)模塊，并包含著許多技術策略子項，它們以功能組織集合關系構(gòu)成了設計在操作層面的具體措施?？沙掷m(xù)建筑設計對技術層面的策略重要性的充分考慮，才能夠?qū)崿F(xiàn)設計與技術的整合，使建筑很好地實現(xiàn)功能、服務、價值的可持續(xù)目標。

2? 被動式策略

被動式設計的技術和策略本著節(jié)能、環(huán)保、舒適和經(jīng)濟的原則，在可持續(xù)建筑方案設計與生成的過程中，最大限度地運用建筑形式和性能方面的潛力，充分運用建筑節(jié)能的方法、技術和策略，為建筑設計出自身的自主式舒適度調(diào)控措施，使建筑物進行物質(zhì)交換過程中，能夠直接或者間接地實現(xiàn)消除或減少對機械設備和系統(tǒng)或相關設備的依賴，進而消除或降低對傳統(tǒng)能源的消耗，以及二氧化碳等污染物的排放量。設計關注三大方面的內(nèi)容：室外環(huán)境氣候條件;被動式設計目標、策略和措施手段;室內(nèi)熱舒適要求以及必要的主動式策略補充。將這三方面內(nèi)容聯(lián)系起來看，被動式設計的內(nèi)容應該是一個基于對室外環(huán)境氣候條件的分析，確定有利和不利的環(huán)境氣候因素，針對性地選取適用被動式策略，并通過一定的主動式策略補充來達到理想的室內(nèi)熱舒適標準的系統(tǒng)過程。被動式設計依據(jù)當?shù)氐奶栞椛?、風力、氣溫、濕度等自然條件，充分利用太陽能、風能、植被綠化、地質(zhì)條件等自然因素，通過將建筑的整體布局、方位朝向、形體構(gòu)造、圍護結(jié)構(gòu)、平剖面設計、色彩計劃、材料選擇、環(huán)境配置等作為基礎，合理組織和處理各種建筑元素，使建筑可以充分適應氣候特點和自然條件，盡量減少或者不使用制冷、供熱及采光等設備，以最少的能源消耗提供舒適的室內(nèi)外環(huán)境并能達到可持續(xù)建筑的基本要求。

3? 主動式策略

主動式設計的技術和策略的主要理念是在注重能源使用效率的前提下，通過選擇或者改進建筑設備的性能，利用高效節(jié)能的空調(diào)、暖氣、照明、電器等先進設備和技術手段，對傳統(tǒng)一次能源進行科學的高效率利用，減少能源消耗和污染，以主動節(jié)能的方式來實現(xiàn)建筑對溫度、濕度、空氣質(zhì)量、照明等物理品質(zhì)的良好控制，進而達到舒適的建筑室內(nèi)外環(huán)境。主動式技術策略雖仍建立在消耗常規(guī)能源的思維方式上，但它主張建筑要有一定的能動性，不再只是一個“呆盒子”，其“主動性”表現(xiàn)在三個方面。其一，強調(diào)“軟技術”的主動作用，設計團隊在設計、建造、運營、管理等方面應發(fā)揮其主觀能動性。其二，強調(diào)建筑產(chǎn)能，即建筑不僅能被動節(jié)能，還可主動產(chǎn)能。其三，強調(diào)應組合各種能采取的技術、策略和手段，以技術的最佳綜合適用性來實現(xiàn)節(jié)能目標。主動式設計要點主要圍繞舒適、能源和環(huán)境三個方面展開，每一方面又涵蓋著三小項。

主動式技術策略既是一個獨立體系，又與其他技術策略有著密切聯(lián)系，設計內(nèi)容具有很大的彈性，雖發(fā)起的時間不長，但是已經(jīng)成為了學術研究和實踐指導。主動式設計既要對氣候和環(huán)境負責，又同時也可以為地域文脈的保護做出貢獻。

4? 高技術策略

高技術的設計策略是指積極利用當時當?shù)貤l件下先進的結(jié)構(gòu)、設備、施工、材料等技術和方法，來達到提高建筑的能源使用效率、營造舒適宜人的建筑環(huán)境目的的建筑技術策略。它基于現(xiàn)代科學理論和最新工藝技術，借鑒系統(tǒng)設計、參數(shù)設計、計算機輔助設計等一系列新的設計技術手段，通過資源優(yōu)化系統(tǒng)、環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)以及智能控制系統(tǒng)的集成，將智能化生產(chǎn)技術、新結(jié)構(gòu)技術、新材料技術、新施工建造技術、計算機技術科學合理地嵌入建筑設計和建造的過程之中，運用計算機進行分析、監(jiān)測、控制溫度、濕度、通風、采光和照明等室內(nèi)物理環(huán)境舒適度參數(shù)，并在建筑技術綜合系統(tǒng)中最大化地發(fā)揮建筑的生態(tài)效應，使建筑成為能自適應和自我調(diào)節(jié)的“敏感機器”，從而營造出自動、精確、低耗、高效、舒適的人居環(huán)境，既改善人們的生活環(huán)境品質(zhì)，又滿足社會發(fā)展的多重需求。所以高技術已不再是一種風格，它強調(diào)技術理性和邏輯性，有程式卻無定式。高技術策略表達高技術及其思想的方式是多元多樣的，設計師們勇于探究基于先進技術的，超前性的、示范性的深層次解決方案，以追求技術發(fā)展、社會需求、美學表達的完美融合。高技術建筑在形式上目前有兩種取向，一種是刻意表現(xiàn)材料、設備、結(jié)構(gòu)等技術美的設計傾向，運用新穎形態(tài)、光亮技術、銀色美學和動感空間的藝術，給人們以未來的承諾。另一種是沿用一般建筑形式，弱化高技術的形式特征，甚至某些建筑設計將高技術形式完全消融在建筑之中，這是未來發(fā)展的主流。

5? 低技術策略

低技術的設計策略是指傳統(tǒng)的和今天的簡單建筑技術、原理和策略，它強調(diào)對地域技術和傳統(tǒng)技術中相對簡易且廉價可行的技術及其原理進行價值挖掘和活化利用，不用或是輔以非常少的現(xiàn)代技術或策略，以此思路方法來實現(xiàn)建筑的生態(tài)性、舒適性和文化性目的。低技術策略完完全全地順從當?shù)氐臍夂颉h(huán)境、經(jīng)濟、文化等實際情況與條件，尤其注重提煉鄉(xiāng)土傳統(tǒng)技術中至今仍然具有適用價值并能融合到可持續(xù)建筑設計中的技術和原理，力圖通過巧妙而富有合理性的設計智慧去充分利用簡便易操作的技術、當?shù)氐暮喖庸ど鷳B(tài)材料、當?shù)氐牧畠r資源進行建造，以最小的前期投入、最少的經(jīng)濟支出、最低的技術要求、最小的周圍環(huán)境擾動、最適宜的運營管理，在經(jīng)濟條件、技術水準、地域特征和建筑品質(zhì)之間尋求一個低標準的契合點，進而營造一個既簡單生態(tài)又功能全面的建筑人居環(huán)境。

低技術策略是基于豐富經(jīng)驗之上而形成的，雖然非常成熟但沒有相應的理論體系，它一方面可能是承載著傳統(tǒng)技術的精髓又不僅僅只是傳統(tǒng)技術，具有傳統(tǒng)鄉(xiāng)土氣息和地域適用性;另一方面也可能是對今天的成熟低廉簡易技術的改良或直接運用，具有的平民化氣息和廣泛普適性。低技術策略有五個基本原則：簡單舒適的建筑環(huán)境、資源消耗與環(huán)境污染的最小化、低廉的造價與運營成本、施工的簡便與可操作性、形態(tài)的藝術性與文化性。低技術和低成本并不代表著低品質(zhì)和低效率，它有時甚至更優(yōu)于高技術。設計中合理運用土、石、木、竹、農(nóng)作物纖維等生態(tài)材料，太陽能、風能等自然能源，自然通風、光照規(guī)律、溫室效應等自然現(xiàn)象，并因地制宜地對簡單技術加以改造重組再運用。低技術建筑形態(tài)構(gòu)造并不復雜，有時甚至簡單粗糙，但是非常實用，其四種空間形式模式結(jié)果——光適應型、風效對應型、熱工適應型、景觀契合型往往是與當?shù)氐臍夂驐l件、地理狀況、地域風格完全相匹配的，從而自然而然地獲得生態(tài)、舒適、文化等諸多環(huán)境因素的良好效應。

6? 結(jié)束語

無論我們現(xiàn)在的可持續(xù)建筑理論如何正面甚至崇高、前衛(wèi)甚至激進、深刻甚至晦澀，我們的設計與建造依然是需要憑借具體的可持續(xù)技術和相應的策略。它們即是技術、也是思路，即是策略、也是途徑，是標準、也是內(nèi)容，即是過程、也是結(jié)果，即是設計風格、也是建筑類型。但它們是手段、而非需求，是中介、而非目的，是活動對象、而非改造客體，是工具角色、而非產(chǎn)品角色。對設計師來說，正確理解并靈活運用可持續(xù)技術和設計策略，才是實現(xiàn)建筑可持續(xù)目標的最切實的手段和最重要的步驟。

參考文獻：

[1] 王璞.低技術生態(tài)建筑的形態(tài)解析[D].合肥：合肥工業(yè)大學，2007.

[2] 宋琪.被動式建筑設計基礎理論與方法研究[D].西安：西安建筑科技大學，2015.