瓦爾特·翁特里納/ Walter UNTERRAINER
譯_孫菁芬 校_宋曄皓/ Translated by SUN Jingfen, Proofread by SONG Yehao
圖1 Batschuns 村建筑南立面實(shí)景
今天,如果在德國(guó)境內(nèi)旅行,人們會(huì)看到大片的自然景觀上覆蓋著光伏電板。在奧地利,這些光伏電板則幾乎一直擴(kuò)散到了山頂(圖2)。那些曾經(jīng)為動(dòng)物們提供食物和棲息地的地方,如今卻被人稱為“太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)(Solar Farm)”。而這些設(shè)施作為“綠色技術(shù)”和“獲取能源的新途徑”備受贊揚(yáng)。但與此同時(shí),他們帶來(lái)的“精神與美學(xué)上的問(wèn)題”也為人所關(guān)注——他們破壞了阿爾卑斯山地區(qū)敏感的自然環(huán)境(圖3)。這些問(wèn)題,由于“稅款補(bǔ)貼”政策的介入,讓人們對(duì)“可持續(xù)性”與空間和環(huán)境的整體關(guān)系產(chǎn)生了誤解。一直以來(lái),在建造領(lǐng)域和建筑師群體中,“可持續(xù)”這個(gè)概念被大打折扣,誤認(rèn)為等同于“能源效率”。
提高能源效率,利用新能源和清潔能源降低消耗,這些顯然是可持續(xù)性建筑的基本目標(biāo),減少CO2的排放量和避免消耗不可再生的化石資源也很必要。但即便用意和出發(fā)點(diǎn)是好的,如果缺乏整體的考慮,也可能帶來(lái)事與愿違的結(jié)果。當(dāng)今的生態(tài)環(huán)境面臨各種問(wèn)題:物種危機(jī),生物多樣性的減少,自然環(huán)境空間的加速收縮,這些都是未來(lái)與生態(tài)圈食物鏈密切相關(guān)的重要問(wèn)題。這里談?wù)摰牟皇潜睒O變暖導(dǎo)致北極熊沒(méi)有生存空間這類(lèi)話題,而是關(guān)于那些不為人注意的植物、微生物以及各種不同的動(dòng)物物種,他們的生存空間每天都在萎縮。那些大面積的“太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)”,遮擋了土地的陽(yáng)光,改變了土地的濕度,減少了植物傳播種子和動(dòng)物活動(dòng)的空間;它們?nèi)缤ㄖ粯有Q食著自然空間,與可持續(xù)性的初衷背道而馳。更糟糕的是,這些被稱之為“太陽(yáng)能寄生蟲(chóng)(Solar Parasite)”的設(shè)施,根本就沒(méi)有設(shè)在自然景區(qū)中的必要。明明在每個(gè)地區(qū)都有大面積的有待利用的工業(yè)建筑屋頂和大型公建的屋頂,既能提供場(chǎng)地,又能滿足功能需要。
利用太陽(yáng)光來(lái)發(fā)電對(duì)未來(lái)確實(shí)是一項(xiàng)有趣的舉措,但也需要對(duì)此有全局的眼界和通盤(pán)的考慮。雖然筆者本人沒(méi)有對(duì)它做過(guò)深入的調(diào)查研究,但在歐洲有一項(xiàng)科學(xué)的“生態(tài)收支平衡報(bào)表”對(duì)市場(chǎng)上的“光伏電板”做過(guò)深入的研究。一位與此領(lǐng)域相關(guān)的科學(xué)家曾向我保證,到目前為止還沒(méi)有真正意義上的“替代技術(shù)”。即便是對(duì)于所謂的“替代技術(shù)”,我們也有義務(wù)對(duì)它做“從搖籃到墳?zāi)埂保慈芷冢┑乃伎迹喊▽?duì)有害材料的公布;如何對(duì)它們進(jìn)行再利用的考慮;對(duì)生命周期內(nèi)效果的評(píng)估,尤其對(duì)光電板生產(chǎn)和組裝過(guò)程中消耗能量的公布(即德語(yǔ)中“灰色能量”的概念),這些都是非常必要的。如果把以上因素都考慮在內(nèi),那么那些所謂的“替代技術(shù)”的效用就會(huì)大大縮水,它的“可持續(xù)性”也將弱化,而這種所謂的“替代技術(shù)”和“新型產(chǎn)業(yè)”也將面臨困境,更不用說(shuō)氣候變化對(duì)它的推動(dòng)性影響了。
這個(gè)與光電板相關(guān)的例子展現(xiàn)了“可持續(xù)”舉措兩個(gè)戲劇化的、有代表性的問(wèn)題:
首先,對(duì)可持續(xù)的思考和行動(dòng)需要在各個(gè)層面上開(kāi)展——從地域到地區(qū),從街區(qū)到單體建筑再到建筑內(nèi)的材料、使用方式、生產(chǎn)方式和建造細(xì)節(jié)。忽略其中任何一個(gè)層面都將導(dǎo)致它的成果大打折扣,變成一種“圖有其表”的解決方案。
其次,如果“技術(shù)解決方案”要成為“替代性的解決措施”為人推廣,那它的作用和效果需要進(jìn)一步的可測(cè)量、可量化、可記錄。那些片面針對(duì)某類(lèi)問(wèn)題的解決方案(比如新的獲取能源的方式)很可能會(huì)帶來(lái)其他的環(huán)境問(wèn)題(比如浪費(fèi)土地,提高用水量,隔離物種,以及盲目的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備等);對(duì)問(wèn)題片面的思考方式只會(huì)讓環(huán)境及能源問(wèn)題繼續(xù)像今天一樣無(wú)法解決。
以下要介紹的是3個(gè)截然不同的案例,它們均來(lái)自筆者過(guò)去25年職業(yè)生涯中從事的與德奧地區(qū)能源效率及可持續(xù)建筑發(fā)展相關(guān)的工作項(xiàng)目。這3個(gè)案例面對(duì)的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)的解決方案各不相同,但它們都有一個(gè)共同點(diǎn),即采取了與項(xiàng)目特色相匹配的、因地制宜的措施,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了單純提高能源效率。它們是對(duì)可持續(xù)性及能源課題進(jìn)行了整體化全面考慮的措施。
第一個(gè)案例是在奧地利西部代菲斯村的一座小鄉(xiāng)村學(xué)校(圖4),這是一個(gè)通過(guò)競(jìng)標(biāo)獲勝拿到的項(xiàng)目。村政府的官員們認(rèn)為,這個(gè)村子存在有很大的發(fā)展問(wèn)題,即一直以來(lái)它都只是個(gè)純粹的“臥村”,村里的每個(gè)人從上幼兒園到進(jìn)養(yǎng)老院,都得去鄰近的村子,因此帶來(lái)了很多的交通問(wèn)題和連帶的負(fù)面壓力。于是出現(xiàn)了“一個(gè)沒(méi)有學(xué)校的村子就不是村子”這樣的口號(hào)。這里曾經(jīng)沒(méi)有任何教育設(shè)施,沒(méi)有圖書(shū)館,沒(méi)有文化場(chǎng)所,甚至沒(méi)有體育訓(xùn)練場(chǎng)。與此同時(shí),社區(qū)管理者決定,本次項(xiàng)目不僅是要做個(gè)跟“可持續(xù)”相關(guān)的項(xiàng)目,而必須將社區(qū)改建為一個(gè)徹底的高能效的建筑,并使其成為居民建造的榜樣。這個(gè)學(xué)校建筑是一個(gè)保溫性能很好的房子,同時(shí)帶有一套基于空氣集熱的太陽(yáng)能系統(tǒng)(圖5~7),這套系統(tǒng)可以收集太陽(yáng)光的能量并將其儲(chǔ)存在一個(gè)32m3的石頭里(利用石頭的熱惰性,作為蓄熱介質(zhì)材料)。在有需要的時(shí)候,將石頭中的熱空氣釋放出來(lái),使其通過(guò)一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng),借助表面輻射來(lái)加熱房間。
圖2 光電板覆蓋景觀
圖3 阿爾卑斯山體景觀中的光電板
圖4 Dafins村航拍
圖5 Dafins村小學(xué)東南側(cè)外景(空氣集熱屋面板)
圖6 空氣集熱屋面板細(xì)部
圖7 透過(guò)空氣集熱屋面板的光線
圖8 Dafins村小學(xué)西北立面冬景
圖9 Batschuns村被動(dòng)式住宅航拍
圖10 項(xiàng)目總平面
當(dāng)學(xué)校(圖8、11)1988年投入運(yùn)營(yíng)的時(shí)候,這個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)良好的小建筑的巨大意義和作用便立竿見(jiàn)影地顯現(xiàn)了出來(lái)。很多所大學(xué)都開(kāi)始著手研究這個(gè)學(xué)校,利用傳感器對(duì)它進(jìn)行常年監(jiān)測(cè),并利用計(jì)算機(jī)的模擬軟件來(lái)指導(dǎo)它改良。這個(gè)學(xué)校由一個(gè)充滿技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)性建筑變成了一個(gè)可供參考的示范建筑。只要有新的需求,就會(huì)有新的途徑。當(dāng)所有的參與者在設(shè)計(jì)過(guò)程中都聚集一堂的時(shí)候,這個(gè)項(xiàng)目在各方面的運(yùn)作效果就能完全被發(fā)揮出來(lái)。Dafins村的這所學(xué)校是一個(gè)榜樣,它展示了在一個(gè)小村莊的聚落生活中,社會(huì)與文化的可持續(xù)性,它跨越了村莊的邊界傳播開(kāi)來(lái)。學(xué)校的小學(xué)生們將自己畫(huà)的校園建筑的小卡片,帶著“我們的供暖來(lái)自太陽(yáng)”這樣的標(biāo)題,寄給了那些對(duì)他們感興趣的,想與之交流并來(lái)造訪的奧地利的其他學(xué)校;與此同時(shí)還在奧地利全境引發(fā)了一場(chǎng)關(guān)于“公共建筑的責(zé)任”的廣泛討論。
通過(guò)一場(chǎng)由大學(xué)組織的監(jiān)測(cè)測(cè)評(píng),經(jīng)過(guò)了3年的時(shí)間,我們對(duì)這座房子有了全面的了解。學(xué)校75%的供熱由太陽(yáng)能供給,建設(shè)費(fèi)用比沒(méi)有太陽(yáng)能設(shè)備的同等類(lèi)型常規(guī)建筑多出14.9%。這個(gè)效果并不令人驚奇,但對(duì)于這個(gè)案例的推廣效應(yīng)來(lái)說(shuō),已經(jīng)足夠高了。
從案例1的推廣意義來(lái)看,第二個(gè)項(xiàng)目又前進(jìn)了一大步。這個(gè)項(xiàng)目位于奧地利的Batschuns村(圖9),其能源節(jié)省率達(dá)到了90%,額外開(kāi)支最多只有3%,這種基于經(jīng)驗(yàn)和新方法所取得的改進(jìn)對(duì)建筑師來(lái)說(shuō),意味著設(shè)計(jì)中有更大的自由度。
圖11 Dafins村小學(xué)南立面夏景
圖12 地形模擬
圖13 周邊的農(nóng)房建筑
圖14 建筑東北側(cè)冬景
圖15 建筑北入口無(wú)障礙設(shè)施
圖16 建筑外立面細(xì)部
圖17 歲月流逝后外立面木板墻的質(zhì)感
圖18 浴室地面細(xì)節(jié)
圖19 從建筑室內(nèi)向外遠(yuǎn)眺景觀
圖20 室內(nèi)展廳
這座房子(圖10、12)成為了當(dāng)時(shí)奧地利的首批被動(dòng)式住宅,其能源需求量是12kWh/m2,而其中用來(lái)供熱的占9kWh/m2。它是一個(gè)預(yù)制裝配式的,保溫性能很好的木結(jié)構(gòu)建筑,在負(fù)荷分析和材料使用上參考了周邊的木構(gòu)農(nóng)房(圖13),但又不是簡(jiǎn)單的照搬抄襲。它只選用那些貼近自然的、無(wú)害的材料,摒棄了那些對(duì)木頭的化學(xué)處理及油漆工程(圖13~15)。這座建筑會(huì)安詳?shù)刈匀焕匣?,而建筑的高品質(zhì)則體現(xiàn)在那些優(yōu)雅而實(shí)用的建筑細(xì)部上(圖1、圖16~18)。
整個(gè)住宅沒(méi)有承重內(nèi)墻和柱子,以便其可以隨功能需要更新的時(shí)候有更多的改造靈活性。所有的室內(nèi)空間均由家具分隔(圖19~21)。建筑內(nèi)的設(shè)備電氣都可根據(jù)需要在水平和豎向上聯(lián)通,如此一來(lái)便可靈活適應(yīng)各種布局方案,同時(shí)也滿足了“可循環(huán)式的生活設(shè)計(jì)”理念。這些圖片只是為了說(shuō)明,可持續(xù)與空間的詩(shī)意并不沖突對(duì)立。相反,“可持續(xù)”還伴有美學(xué)的、實(shí)用的、舒適的、生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的等等優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)住宅接待了上千位參觀者的到訪,且讓一些曾經(jīng)對(duì)節(jié)能建筑抱有懷疑甚至處于對(duì)立立場(chǎng)的建筑師,開(kāi)始重新反思他們的態(tài)度,并引發(fā)了一場(chǎng)討論。
圖21 室內(nèi)起居室及廚房
圖22 玻璃保溫效果:室內(nèi)舒適度對(duì)比
圖23 結(jié)構(gòu)完好的樓房被拆毀的普遍場(chǎng)景
只有當(dāng)生態(tài)建筑滿足實(shí)用、美觀、舒適而且造價(jià)經(jīng)濟(jì)的條件時(shí),它才是成立的。美學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)是多樣化且無(wú)法明確計(jì)量的,但“可持續(xù)”、“舒適指數(shù)”、“能源消耗量”以及“造價(jià)費(fèi)用”這些因素卻可以進(jìn)行后續(xù)監(jiān)測(cè)。同樣的,這個(gè)項(xiàng)目也請(qǐng)維也納大學(xué)做了后期的測(cè)量和監(jiān)測(cè),以證實(shí)它是低能耗、舒適的(圖22)。
第三個(gè)項(xiàng)目再次涉及到一個(gè)新領(lǐng)域。歐洲大陸相對(duì)亞洲,在當(dāng)下幾乎沒(méi)有人口增長(zhǎng)。同其他大陸相比,歐洲可以說(shuō)是一個(gè)已經(jīng)“建設(shè)完”的地區(qū),它對(duì)新建筑的需求量是相當(dāng)?shù)偷摹V圃臁翱沙掷m(xù)建筑”這一課題的重點(diǎn),不再是“建造一座節(jié)能新建筑”,而是越來(lái)越多地落在“如何處理現(xiàn)有建筑”上。大量“現(xiàn)狀建筑”的改造,對(duì)于能源消耗以及隨之而來(lái)的環(huán)境問(wèn)題有著越來(lái)越重要的意義。其他因素,如財(cái)政預(yù)算的調(diào)整、人均居住面積的增長(zhǎng)、舒適度的缺乏等也使得對(duì)現(xiàn)有房屋的改造迫在眉睫。這里所說(shuō)的舊建筑改造不是針對(duì)那些座落在歷史老城市中心,中世紀(jì)文藝復(fù)興時(shí)期或者19世紀(jì)建造的歷史老宅。由于中心歷史城區(qū)的建設(shè)密度和整體性,這一區(qū)域在能源負(fù)荷上受到了很大的限制,因此他們的最佳選擇是細(xì)微化的改造。這里所說(shuō)的舊建筑改造的對(duì)象,主要是指二戰(zhàn)之后,在1950~1980年代期間建造的房屋,它們占了相當(dāng)大的建筑容量。與此同時(shí),考慮到它們的能耗狀況、對(duì)土地的占用以及依賴私車(chē)的交通模式給環(huán)境增添的負(fù)擔(dān),這些在那個(gè)年代被普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)和建造方式在當(dāng)今來(lái)看都是有很多問(wèn)題的。它們建造的時(shí)代,是將石油作為廉價(jià)供熱能源的年代,是一個(gè)還未意識(shí)到化石能源會(huì)耗盡的年代。
上面陳述的那些狀況最終簡(jiǎn)化成了這么一個(gè)問(wèn)題“到底該拆了重建?抑或整修改造?”
在歐洲的不同國(guó)家這個(gè)問(wèn)題有著截然不同的答案。在德國(guó)、奧地利和瑞士,拆除老宅幾乎是不可能的,因?yàn)樗鼈儊辛⒃诮謪^(qū)和一群建筑中,是業(yè)主自我認(rèn)知和辨識(shí)的一種個(gè)體象征。拆掉它就意味著毀掉業(yè)主的社會(huì)領(lǐng)地,抹掉他的個(gè)人歷史和回憶。也許在其他地方會(huì)喜歡全新而陌生的表象,但對(duì)老房子的“現(xiàn)代化改良”、“修復(fù)”、“改造”、“更新”在這些地區(qū)卻是最能滿足“社會(huì)與文化可持續(xù)性”的措施。
從生態(tài)的觀點(diǎn)來(lái)看,只要建筑主體(比如建筑的結(jié)構(gòu)體)還能繼續(xù)使用,那將其完全拆除就是一個(gè)極其不環(huán)保的舉措(圖23)。因?yàn)椴鸪课莶粌H完全毀掉了現(xiàn)狀建筑內(nèi)殘余的“灰色能量”(即它們?cè)?jīng)在建造過(guò)程中消耗的能量),而且在“新建”過(guò)程中,又要重新消耗一次能源。拆遷房屋不僅會(huì)帶來(lái)大量的機(jī)械及能源損耗,還給身邊的鄰居及自然環(huán)境帶來(lái)了大量的噪聲、灰塵、垃圾等負(fù)擔(dān),消耗資源。有大量的案例顯示,那些在房屋拆除的基址上建起來(lái)的新房,其建筑質(zhì)量比起拆掉的老房子也沒(méi)好到哪里去。在歐洲,拆除房屋的花費(fèi)是很大的,尤其是廢墟的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)和填埋。在這種情況下,“給一個(gè)房子兩次機(jī)會(huì)”這句口號(hào)就成了環(huán)保的呼聲了。這種舉措很少只對(duì)房子做單純的清理維護(hù),一般都會(huì)伴隨在原址上更新設(shè)施、增加功能、追加建筑面積等舉措。
兩年前,筆者所在的事務(wù)所贏得了一項(xiàng)在德國(guó)安貝格城的街區(qū)整修項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)(圖24),其主要任務(wù)就是為這類(lèi)居住區(qū)找到一種更新的模式和途徑。在歐洲,大量的在1950~1970年間建成的房子類(lèi)型都差不多,差異不大,因此帶有同樣的優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題。這個(gè)競(jìng)標(biāo)由巴伐利亞州政府發(fā)起,并計(jì)劃于2011年11月完成第一階段的街區(qū)整修。
這個(gè)位于艾格里斯(Eglsee)街至普萊西(Plech)街之間的街區(qū)建于1959~1963年,是在德國(guó)“泛汽車(chē)化(德語(yǔ)Vollmotorisierung)”時(shí)期建造的。它是一個(gè)允許機(jī)動(dòng)交通自由行駛的住宅區(qū),現(xiàn)狀建筑均接近50年的房齡(圖25)。在競(jìng)標(biāo)籌備階段曾對(duì)街區(qū)的居民做過(guò)一次集中的訪談?wù){(diào)研。居民表示,他們對(duì)街區(qū)的居住生活很滿意,同時(shí)他們也很擔(dān)心建筑師們的“房屋現(xiàn)代化美化行動(dòng)”會(huì)毀壞他們成長(zhǎng)的回憶。那些居民當(dāng)然是了解住宅區(qū)的現(xiàn)狀缺陷的,比如缺少無(wú)障礙住宅,幾乎沒(méi)有可用的陽(yáng)臺(tái),以及高得讓人難以忍受的建筑能耗(圖26~ 28)。
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出的策略是“建筑的針灸式改良法”——針對(duì)現(xiàn)狀中的問(wèn)題點(diǎn),采用最小的“手術(shù)”以達(dá)到最佳的“治療效果”。在29項(xiàng)措施里最重要的一項(xiàng)是:使板樓里的雙面走廊通往綠地,與此同時(shí),讓所有的底層住宅都實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙(圖29)。考慮到嬰兒車(chē)的使用,現(xiàn)狀入口被拓寬并提供具有更好采光、更大面積的雨罩。那些形式精致的陽(yáng)臺(tái)也因建筑新增的儲(chǔ)存空間而被解放,成為更具私密性的、更為實(shí)用的戶外空間(圖30~34)。建筑的能耗量在10項(xiàng)因素的共同作用下大幅降低(圖35~38):如建筑外保溫、換氣窗、整體預(yù)制、可預(yù)熱空氣的低技術(shù)通風(fēng)系統(tǒng)等等;摒棄對(duì)生態(tài)有害的部品和保溫材料。在現(xiàn)狀車(chē)庫(kù)屋面上設(shè)置的折板式綠化,為建筑提供了垃圾分類(lèi)空間和自行車(chē)的停車(chē)空間。如此一來(lái)綠化屋頂也創(chuàng)造了建筑的第五立面,讓它由一個(gè)簡(jiǎn)單的瀝青屋面變成了一個(gè)可以提供蔭涼的綠化屋面。
圖24 Amberg城航拍
住宅建筑的能源效率
Eglseer街66/68號(hào)住宅建筑
建筑信息
建造類(lèi)型: 實(shí)體建筑
建筑類(lèi)型: 居住建筑
建筑層數(shù): 3
建筑層高: 2.62m
建筑基底面積:440.9m
凈建筑面積: 1 131m
外墻面積: 731.1m
窗戶面積: 141.6m (占16.2%)
體型系數(shù): 0.5
室內(nèi)溫度: >19℃(由EnEV提供)
換氣方式: 自由換氣
換氣比率: 0.7次/小時(shí)
總建筑面積由建筑體積乘以0.32的因子得出, 以此來(lái)區(qū)分通常所說(shuō)的凈使用面積
圖26 Eglsee街多戶式居住建筑改造前能耗需求量分級(jí)
圖28 Plech街現(xiàn)狀住宅建筑特定區(qū)域能耗監(jiān)測(cè)
圖25 住區(qū)現(xiàn)狀
圖27 Plech街住宅建筑改造前月能耗和可用能源量
圖29 規(guī)劃方案總平面
圖30 帶儲(chǔ)藏間和私密空間的新陽(yáng)臺(tái)方案
圖31 車(chē)庫(kù)上的綠化方案
圖32 改建中的陽(yáng)臺(tái)
圖33 建造中的入口液壓升降梯
圖34 建造中的起居室新窗戶
圖35 通風(fēng)方法及熱水模式
圖37 改造前后單位CO2排放及燃料費(fèi)用對(duì)比
圖36 改造前后能耗對(duì)比
圖38 改造前后能耗分級(jí)對(duì)比
所有這些措施如果沒(méi)有居民的支持和認(rèn)可是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,而如果在項(xiàng)目之初缺乏整體規(guī)劃,同樣也無(wú)法成功。從最終的改造成果來(lái)看,它并不是一個(gè)徹底的、吸引人眼球的全新設(shè)計(jì),而是一場(chǎng)小心翼翼的、謹(jǐn)慎而持續(xù)的改造;一場(chǎng)為滿足當(dāng)下和未來(lái)居民需求的改造。
建筑的品質(zhì)隱藏在細(xì)部和對(duì)整體的全局考慮中,老房子不僅單方面從能源的角度需要被更新和改造,也要從如何讓現(xiàn)狀建筑適應(yīng)我們的時(shí)代,要從各個(gè)層面去思考。這既是當(dāng)今歐洲的建筑師面臨的挑戰(zhàn),也是擺在他們面前的機(jī)遇。