生態(tài)設(shè)計理念下的空間展示設(shè)計
——以2022年北京冬奧會場館為例

柳天昱

隨著社會的進(jìn)步，人口數(shù)量激增，自然資源逐步匱乏，人們的生存環(huán)境日益惡化，生態(tài)、低碳、環(huán)保理念應(yīng)運而生，新能源技術(shù)迅猛發(fā)展并不斷投入市場，越來越多的新技術(shù)、新理念被應(yīng)用到展示空間中。如何更好地運用生態(tài)設(shè)計理念激發(fā)公眾認(rèn)知，并將其與空間展示設(shè)計有機(jī)結(jié)合，在人們進(jìn)入展示空間的同時呼吁公眾關(guān)注自然，提高公眾的生態(tài)環(huán)保意識成為當(dāng)下空間展示設(shè)計師需要思考的問題。

1 生態(tài)設(shè)計的研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀

從設(shè)計歷史角度來看，兩次工業(yè)革命所帶來的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新及在各國開展的現(xiàn)代主義運動推動了設(shè)計的發(fā)展，同時也促使設(shè)計師的設(shè)計理念發(fā)生變化[1]。在現(xiàn)代主義設(shè)計的發(fā)展歷程中，諸多設(shè)計師在確保滿足基本使用功能的同時，更加關(guān)注設(shè)計與自然相結(jié)合，其中具有代表性的設(shè)計師有賴特和格羅皮烏斯。美國設(shè)計師賴特提出好的建筑不只是表現(xiàn)在各部分的精確性上，它們還是一個有機(jī)體，是源自內(nèi)心的產(chǎn)物，是用最好的技術(shù)所創(chuàng)作的藝術(shù)品。他的代表作品“流水別墅”從方案設(shè)計到施工建造，整個過程始終將建筑主體與周邊自然環(huán)境緊密相聯(lián)，此設(shè)計作品成為生態(tài)設(shè)計與有機(jī)建筑的典型代表；而德國設(shè)計師格羅皮烏斯提出了設(shè)計三原則，其中一條原則是設(shè)計須遵循自然和客觀法則。

從時代背景的角度來看，二戰(zhàn)后，世界各國開始戰(zhàn)后重建并進(jìn)入新的發(fā)展階段，這場戰(zhàn)爭嚴(yán)重破壞了部分國家及地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，加之工業(yè)化進(jìn)程帶來的技術(shù)革新，人們開始認(rèn)識到生產(chǎn)活動對于自然環(huán)境所造成的負(fù)面影響[1]。

從20 世紀(jì)中葉開始，以美國、德國、日本為代表的國家率先興起了綠色運動。直至20 世紀(jì)60 年代，生態(tài)設(shè)計這一概念被西方設(shè)計界率先提出，隨后更多的設(shè)計師開始研究生態(tài)設(shè)計，探討如何通過生態(tài)設(shè)計將人與自然環(huán)境的聯(lián)系更為緊密，而后形成的方法與理念開始應(yīng)用于環(huán)境設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等諸多領(lǐng)域。20世紀(jì)80 年代末，生態(tài)設(shè)計逐步進(jìn)入人們的視野，并在設(shè)計領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，從設(shè)計中體現(xiàn)出人們對于現(xiàn)代生產(chǎn)活動所帶來環(huán)境污染的反思。進(jìn)入21 世紀(jì)以來，世界各國政府及有關(guān)部門廣泛關(guān)注經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，同時建立與實施相關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)，在一定程度上推動了生態(tài)設(shè)計實踐的可能性。較西方國家而言，我國對于此領(lǐng)域的研究起步較晚，雖然近年來已經(jīng)產(chǎn)生諸多理論研究和實踐案例，但理論指導(dǎo)體系還有待完善。

2 生態(tài)設(shè)計的可行性分析

在生態(tài)設(shè)計的背景下，可持續(xù)發(fā)展的開發(fā)建設(shè)方式是時代主旋律，其價值取向高度呼應(yīng)生態(tài)設(shè)計的目標(biāo)訴求。生態(tài)設(shè)計概念中的“生態(tài)”一詞，正符合當(dāng)下社會所需。從北京冬奧會可以看出，設(shè)計師正通過設(shè)計策略來回應(yīng)生態(tài)設(shè)計及可持續(xù)發(fā)展需求。

此次冬奧會的8 個競賽場館被分別設(shè)置在北京、延慶、張家口3 個賽區(qū)。在冬奧會場館建設(shè)的過程中，從方案構(gòu)想、施工技術(shù)、建筑材料、后期運營等方面均體現(xiàn)出綠色、科技、智慧、可持續(xù)的設(shè)計理念。該設(shè)計堅持生態(tài)保護(hù)優(yōu)先，堅持人與自然和諧共生理念，書寫了“冰天雪地也是金山銀山”的生動實踐[2]。

2.1 北京賽區(qū)

2022 年2 月4 日晚，隨著國家體育場上空煙火的綻放，第二十四屆冬季奧林匹克運動會正式開幕，北京冬奧會歷時17 d，于2 月20 日閉幕。北京成為世界上首個舉辦夏季和冬季兩屆奧運會的“雙奧之城”[3]。北京賽區(qū)場館建設(shè)的特點為最大程度使用2008 年的奧運遺產(chǎn)，無論新建場館還是奧運舊址改造都始終體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)設(shè)計理念。

2.1.1 冰壺場館——冰立方

冰壺場館在“水立方”的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)部改造。冬奧會之后，“水立方”將在春夏秋3 季為大眾提供水上活動，冬季則改造成“冰立方”提供各種冰上活動[3]。場館內(nèi)部設(shè)置有能源智能管控系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠?qū)鲳^內(nèi)部的各項能源消耗進(jìn)行及時有效地調(diào)控及分配，極大提高了場館的能源管理效率，從而體現(xiàn)出綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念。

2.1.2 國家速滑館——冰絲帶

國家速滑館為世界上首個二氧化碳制冰的冬奧速度滑冰場，場館內(nèi)部設(shè)置冷凝熱回收系統(tǒng)，在對制冰過程產(chǎn)生的冷凝熱進(jìn)行回收利用的同時，最大程度上減少了場館內(nèi)部電能的消耗，碳排放量幾乎為零[3]。冬奧會后，“冰絲帶”將改造成為面向大眾的多功能體育場館，成為老百姓鍛煉的新場所，同時也帶動了該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

2.1.3 首鋼滑雪大跳臺

首鋼滑雪大跳臺在設(shè)計理念上借鑒了敦煌壁畫中的“飛天”元素，并將其與舊廠房工業(yè)遺址相結(jié)合，進(jìn)行改造再利用[4]。場館充分考慮舊廠房工業(yè)遺存價值，打造出東方文化和北京老工業(yè)遺址文化完美融合的經(jīng)典案例，同時也體現(xiàn)出生態(tài)設(shè)計理念。

2.2 延慶賽區(qū)

延慶賽區(qū)總體規(guī)劃、場館及基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計圍繞“山林場館，生態(tài)冬奧”的核心設(shè)計理念，在場館建設(shè)全過程中最大程度保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使冬奧場館與周圍自然景觀實現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，既滿足了冬奧會比賽的基本功能需求，又能打造出一個融于自然的生態(tài)冬奧賽區(qū)，以此展現(xiàn)“雖由人作，宛自天開”的中國傳統(tǒng)文化特色[5]。

2.2.1 國家雪車雪橇中心——雪游龍

在國家雪車雪橇中心場館建設(shè)初期，設(shè)計團(tuán)隊通過對場地周邊的考察調(diào)研，確定動植物保護(hù)區(qū)、森林、河流等各類生態(tài)要素。整個場館建設(shè)過程中，既沒有破壞原有的山形地貌，又保護(hù)了場館周邊的自然生態(tài)環(huán)境，通過“地形氣候保護(hù)系統(tǒng)”的研發(fā)與應(yīng)用，在最大程度上減少了場館建造對于周圍環(huán)境的影響與破壞。

2.2.2 國家高山滑雪中心——雪飛燕

國家高山滑雪中心的設(shè)計團(tuán)隊將GIS系統(tǒng)與BIM 軟件等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)建場地及其周圍環(huán)境的數(shù)字模型和滑雪賽道的施工模型。通過高新技術(shù)實現(xiàn)滑雪賽道動態(tài)優(yōu)化，并根據(jù)計算機(jī)算法科學(xué)調(diào)整賽道與環(huán)境的契合度，以此實現(xiàn)后期施工外棄建筑垃圾、施工費用、工期的大幅減少[6]。

2.3 張家口賽區(qū)

張家口賽區(qū)的核心部分位于張家口市崇禮區(qū)馬丈子溝的太子城區(qū)域，賽區(qū)內(nèi)共5 個競賽場館：國家越野滑雪中心、國家跳臺滑雪中心、國家冬季兩項中心、云頂滑雪公園A 以及云頂滑雪公園B。同時還有3 個非競賽場館：奧運村、山地媒體中心和頒獎廣場。

2.3.1 古楊樹場館群——國家跳臺滑雪中心

國家跳臺滑雪中心“雪如意”的設(shè)計方案使現(xiàn)代場館、自然景觀及中國傳統(tǒng)文化有機(jī)融合。場館的選址充分利用了自然地形地貌，因此無需對山體進(jìn)行過多改造。在場館建設(shè)的全過程中，充分利用可再生材料和環(huán)境友好的施工方式，將生態(tài)設(shè)計理念與冬奧場館完美結(jié)合。

2.3.2 云頂滑雪公園

在整個冬奧會場館中，云頂滑雪公園內(nèi)的臨時設(shè)施占比較大，設(shè)計團(tuán)隊將綠色生態(tài)和可持續(xù)理念與場館構(gòu)造及場地周邊環(huán)境相結(jié)合，采用臨時設(shè)施模塊化和靈活裝配技術(shù)、終端參與的迭代設(shè)計方法及適應(yīng)性設(shè)計策略，實現(xiàn)主要臨時建筑的高效利用和延續(xù)利用。云頂滑雪公園的可持續(xù)性通過場館自身特點與自然環(huán)境融合以及高效合理的資源配置得以實現(xiàn)[7]。

3 生態(tài)設(shè)計視角下的空間展示設(shè)計

在文化空前繁榮的時代，空間展示設(shè)計快速發(fā)展，展示空間內(nèi)部材料及能源的消耗在一定程度上造成了環(huán)境資源的浪費，而生態(tài)設(shè)計理念正可以解決空間展示設(shè)計發(fā)展存在的諸多問題。生態(tài)設(shè)計背景下的展示空間強(qiáng)調(diào)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的有機(jī)融合[8]。在滿足基本展陳需求的基礎(chǔ)上，把生態(tài)設(shè)計理念及思想融入空間展示設(shè)計中，從而把空間展示設(shè)計推向新的發(fā)展層面。

3.1 展示空間的生態(tài)設(shè)計

在展示空間的功能布局及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，合理規(guī)劃人流動線并引導(dǎo)空氣流動，使整個展示系統(tǒng)保持低能耗的運營方式[9]。潔凈能源在展示空間中的合理運用也可以體現(xiàn)出展示空間生態(tài)化。目前，太陽能技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展及其不斷創(chuàng)新既可以提高能源的使用效率，又可以在保護(hù)環(huán)境的同時實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。另外，可以利用先進(jìn)的風(fēng)電技術(shù)實現(xiàn)展示空間內(nèi)部的自然氣候調(diào)節(jié)，減少能源消耗的同時，有益于人們的身體健康。

目前，越來越多的現(xiàn)代高新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于展示空間中，促使展示空間實現(xiàn)技術(shù)革新[9]。例如，2020 年迪拜世博會的德國館，通過展示空間與互動裝置的結(jié)合展現(xiàn)德國一系列現(xiàn)代技術(shù)，包括風(fēng)能、水能、電能、智慧城市、建筑環(huán)保材料、生物多樣性的保護(hù)等，不但反映了人與自然和諧共生的關(guān)系，還拉近了人、展示空間及展品三者之間的距離。

3.2 展示材料的生態(tài)設(shè)計

生態(tài)材料是指利用自然生態(tài)資源直接或間接開發(fā)出的材料，可以代替展示空間內(nèi)人工合成的化學(xué)材料，從而減少甲醛、苯、氨等有害物質(zhì)對人體造成的危害[10]。

當(dāng)前，已有吸熱玻璃及調(diào)光玻璃等節(jié)能材料代替原有的普通鋼化玻璃，既可以吸熱保溫，還不會影響展廳內(nèi)部自然采光的攝入，同時能夠提高資源利用率，節(jié)約能源；以竹子為原材料的竹膠板被廣泛應(yīng)用于展示空間，可以用來展示機(jī)械設(shè)備和機(jī)電產(chǎn)品等；以稻草為主要原料的稻草纖維板能夠有效降低展覽成本預(yù)算，堅固耐用，不但可用作展示空間內(nèi)部材料，同時還被經(jīng)常運用于戶外臨時展覽當(dāng)中；另外，聚乙烯薄膜也是一種可再生塑料，被廣泛應(yīng)用于建筑及室內(nèi)設(shè)計，如2008 年北京奧運會場館“水立方”及2020 年迪拜世博會意大利館，都以聚乙烯薄膜為建筑外立面材料。

雖然生態(tài)材料源于自然且具有可再生性，但在展示活動后所產(chǎn)生的廢棄材料依然會對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞，而可循環(huán)材料不但可以提高資源利用率，還可以在一定程度上有效規(guī)避生態(tài)材料的缺陷。

目前，大部分商業(yè)展示活動周期較短，活動后所產(chǎn)生的建筑材料被丟棄，造成環(huán)境污染。為了解決這一問題，部分展示空間設(shè)計相關(guān)人員開始使用可循環(huán)材料。

由于空間展示設(shè)計的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，展示空間從密閉的室內(nèi)逐步走向室外，可以看到越來越多的展示活動在市民廣場、商業(yè)街等戶外公共空間舉辦?；谡褂[的臨時性以及巡回性，展覽主辦方通常選擇可循環(huán)材料作為展覽的主要材料，節(jié)約成本、靈活裝配的同時也體現(xiàn)出生態(tài)環(huán)保可持續(xù)的設(shè)計理念。

3.3 展示照明的生態(tài)設(shè)計

展示空間中大量使用人工照明技術(shù)會消耗過多能源。目前，大部分展示空間能源消耗所產(chǎn)生的費用占展覽展示總收入的10%～18%，室內(nèi)展示空間的中央空調(diào)系統(tǒng)用電量占全年總用電量的55%～60%，而展示空間中人工照明的用電量則占到場館總用電量的25%～30%[10]。與人工照明相比，自然照明作為可再生資源，更加符合展示照明生態(tài)化的設(shè)計理念。自然照明的運用可以有效降低空間內(nèi)部能耗，將自然照明與人工照明相結(jié)合的方法還可以降低展示空間的光污染，滿足空間內(nèi)部不同區(qū)域、不同展品對于照明的需求。

坐落于阿聯(lián)酋的阿布扎比盧浮宮將自然采光與人工照明有機(jī)結(jié)合，陽光透過帶有阿拉伯傳統(tǒng)紋樣的鏤空穹頂，在展陳空間中心區(qū)域形成近似丁達(dá)爾效應(yīng)的“光之雨”景象。參觀者可以在一天的不同時段內(nèi)感受到光影的變幻和律動。另外，在2020 年迪拜世博會上，眾多場館紛紛采用自然照明的方式營造出建筑與自然融合的展示空間氛圍，其中新加坡館還運用熱帶雨林等自然元素與建筑及自然照明有機(jī)結(jié)合，營造出與自然融合的互動體驗空間。

4 結(jié)論

生態(tài)、低碳、環(huán)保的設(shè)計理念更符合當(dāng)今設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，而將展示空間、展示材料、展示照明融入生態(tài)設(shè)計正可以與這種理念及發(fā)展趨勢完美契合。生態(tài)設(shè)計關(guān)乎世界的未來，將生態(tài)設(shè)計理念應(yīng)用于空間展示設(shè)計能夠使大眾享受高質(zhì)量的展示環(huán)境，還可以體現(xiàn)綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念，是空間展示設(shè)計領(lǐng)域創(chuàng)新與未來發(fā)展的方向。