肖毅強(qiáng)/XIAO Yiqiang
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亞熱帶綠色建筑氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題思考
肖毅強(qiáng)/XIAO Yiqiang
摘要:倡導(dǎo)氣候適應(yīng)性?xún)?yōu)先的綠色建筑設(shè)計(jì)策略,建筑師可根植設(shè)計(jì)本原,傳承創(chuàng)新,創(chuàng)作具有地域特色的當(dāng)代建筑。本文以亞熱帶地區(qū)綠色建筑設(shè)計(jì)為討論對(duì)象,總結(jié)嶺南地域建筑氣候適應(yīng)性經(jīng)驗(yàn),就氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題,分別從適應(yīng)日常氣候條件的熱舒適性設(shè)計(jì)、適應(yīng)災(zāi)害氣候條件的彈性設(shè)計(jì)以及適應(yīng)長(zhǎng)期氣候條件的耐久性設(shè)計(jì)等3個(gè)方面進(jìn)行思考,為探索我國(guó)地域氣候條件下的綠色建筑設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞:綠色建筑,亞熱帶建筑,氣候適應(yīng)性,氣候空間,彈性設(shè)計(jì),耐候性設(shè)計(jì)
國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):51138004)
國(guó)家自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):51478188)
今年初國(guó)家確立了“適用、經(jīng)濟(jì)、綠色、美觀(guān)”的建筑方針 ,綠色建筑成為我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)。我國(guó)20多年的綠色建筑發(fā)展歷程中,建筑師角色自我邊緣,設(shè)計(jì)思維長(zhǎng)期缺位。因此,有必要回歸建筑學(xué)本體屬性,針對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)核心問(wèn)題,從整體層面理解建筑設(shè)計(jì)的當(dāng)代價(jià)值。本文聚焦地域性綠色建筑設(shè)計(jì),重點(diǎn)討論氣候適應(yīng)性的問(wèn)題范疇,對(duì)建筑創(chuàng)作與技術(shù)創(chuàng)新提出思考。
從現(xiàn)代建筑思想起源來(lái)看,建筑中的氣候要素始終具有重要地位。法國(guó)建筑理性主義先驅(qū)維奧萊-勒-迪克(Viollete-le-duc)在其《建筑談話(huà)錄》中,主張以邏輯、氣候、經(jīng)濟(jì)及精巧工藝和實(shí)用要求為基礎(chǔ)的建筑藝術(shù)思想。德國(guó)建筑學(xué)者文特弗里德·森佩爾(Gottfried Semper)的《技術(shù)與建構(gòu)藝術(shù)(或?qū)嵱妹缹W(xué))中的風(fēng)格》(Style in the Technical and Tectonic Arts; or, Practical Aesthetics)中提出,所謂建筑“風(fēng)格”就是:綜合一個(gè)地方的材料、結(jié)構(gòu)、氣候、功能要求,再加上文化特定性而形成的一種系統(tǒng)性的建造模式。世界范圍的地域性現(xiàn)代建筑發(fā)展為這些先驅(qū)學(xué)者的思想作了很好的注解。全球建筑學(xué)在可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值引領(lǐng)下進(jìn)行了近半個(gè)世紀(jì)的探索,綠色建筑已成為建筑學(xué)科對(duì)當(dāng)代文明的重要貢獻(xiàn)。
氣候要素與綠色建筑的節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水直接相關(guān),與節(jié)材和環(huán)保密切相關(guān)。近20年,隨著越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注以氣候設(shè)計(jì)為核心的綠色建筑理念,氣候適應(yīng)性策略成為一種全新設(shè)計(jì)理念深刻影響當(dāng)代建筑創(chuàng)作[1]。立足我國(guó)地域氣候差異大、經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平不均衡的國(guó)情特點(diǎn),綠色建筑發(fā)展更需研究分析地域氣候的特點(diǎn),提倡氣候適應(yīng)性為主導(dǎo)、以被動(dòng)設(shè)計(jì)策略與主動(dòng)技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合的技術(shù)路線(xiàn)[2]。本文以亞熱帶氣候地區(qū)為分析對(duì)象,以嶺南地域?yàn)橛懻撝攸c(diǎn),分析綠色建筑設(shè)計(jì)中氣候適應(yīng)性的核心問(wèn)題,為氣候設(shè)計(jì)的普遍價(jià)值定位提供參考。
嶺南傳統(tǒng)建筑在長(zhǎng)期歷史發(fā)展過(guò)程中形成的建造智慧,從傳統(tǒng)村落、傳統(tǒng)城鎮(zhèn)建筑、到近代建筑,有完整的發(fā)展脈絡(luò)和成熟的建筑形制,精明地解決了建筑與環(huán)境氣候的關(guān)系。我們從這些既有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),分析現(xiàn)象、找準(zhǔn)問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),為當(dāng)代氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)方法提供借鑒。本文分別從日常氣候條件、災(zāi)害氣候條件及長(zhǎng)期氣候條件3個(gè)不同角度,圍繞綠色建筑的根本目標(biāo),討論氣候適應(yīng)性問(wèn)題的范疇界定以及建筑設(shè)計(jì)策略。
亞熱帶濕熱氣候表現(xiàn)為夏熱冬暖,全年大部分時(shí)間炎熱、潮濕、多雨,太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈。由于一年中大部分時(shí)間高溫高濕,建筑室內(nèi)環(huán)境需要通過(guò)溫度、濕度及風(fēng)環(huán)境控制保證人體舒適性要求——夏季為空調(diào)制冷,冬季基本無(wú)需取暖。因此,建筑節(jié)能重點(diǎn)在于節(jié)約建筑室內(nèi)環(huán)境制冷除濕能耗。
嶺南傳統(tǒng)建筑在無(wú)空調(diào)時(shí)代形成了應(yīng)對(duì)濕熱氣候的建筑手段和空間布局特色,通過(guò)遮陽(yáng)、隔熱、通風(fēng)等措施,良好地解決了人居條件的基本舒適性問(wèn)題。我們受嶺南傳統(tǒng)建筑空間布局啟發(fā),結(jié)合建筑“氣候設(shè)計(jì)”,提出了“氣候空間”概念:建筑布局中適應(yīng)氣候環(huán)境,在建筑功能空間與自然環(huán)境之間形成的具有氣候調(diào)節(jié)作用的輔助性空間,稱(chēng)之為建筑“氣候空間”[3]。例如嶺南傳統(tǒng)建筑典型的“氣候空間”包括冷巷、院子、天井、外廊、涼棚、騎樓、陽(yáng)臺(tái)等。各種建筑氣候空間并非孤立存在,還具有相互聯(lián)動(dòng)效應(yīng),可以共同作用解決建筑室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性問(wèn)題。 通過(guò)對(duì)嶺南傳統(tǒng)建筑的空間形式的共性類(lèi)型進(jìn)行歸類(lèi)可以得出三種典型的類(lèi)型空間:傳統(tǒng)村落的“街巷+內(nèi)院”空間、城鎮(zhèn)中竹筒屋的“通廊+天井”空間、以及近代城市建筑的“外廊”或“騎樓”的熱緩沖空間(圖1)。
近礦圍巖蝕變強(qiáng)烈且普遍,蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、碳酸鹽化等,構(gòu)造破碎帶規(guī)模和破碎程度決定了蝕變強(qiáng)度和寬度,從破碎帶中心向兩側(cè)蝕變逐漸變?nèi)酰g變寬度一般不超過(guò)3m,通常幾種蝕變疊加在一起,構(gòu)成礦化圍巖的特征蝕變。其中前三者與金礦化關(guān)系最為密切,當(dāng)硅化、黃鐵礦化較強(qiáng)且具多次疊加特征時(shí),巖石致密堅(jiān)硬,而且礦化較強(qiáng)。蝕變巖常含金,并在其中賦存富金礦體,是重要的找礦標(biāo)志之一。
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1 嶺南傳統(tǒng)“氣候空間”典型類(lèi)型
現(xiàn)代建筑規(guī)模化與高層化發(fā)展為建筑室內(nèi)外環(huán)境舒適性營(yíng)造帶來(lái)挑戰(zhàn),人工氣候措施不可避免。以綠色建筑理念出發(fā),應(yīng)當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)“氣候空間”智慧,構(gòu)建適宜的當(dāng)代“氣候空間系統(tǒng)”,從而減少人工氣候調(diào)節(jié)設(shè)施的使用,通過(guò)建筑設(shè)計(jì)手段實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)節(jié)能”(區(qū)別于技術(shù)節(jié)能)。
綠色設(shè)計(jì)的解決辦法在于遵循自然氣候規(guī)律,將嶺南濕熱氣候的“遮陽(yáng)、隔熱、通風(fēng)”措施傳承發(fā)展。遮陽(yáng)策略在傳統(tǒng)構(gòu)造遮陽(yáng)基礎(chǔ)上,整合建筑陽(yáng)臺(tái)、復(fù)合表皮、綠化表皮,飄檐空間等發(fā)展復(fù)合遮陽(yáng)空間模式,減少太陽(yáng)直射得熱節(jié)約空調(diào)制冷能耗的同時(shí),創(chuàng)新建筑表達(dá)形式。隔熱策略在于減少環(huán)境輻射得熱和熱傳導(dǎo),除了材料隔熱和構(gòu)造隔熱外,空間隔熱(熱緩沖空間)是重要手段;通過(guò)架空層、騎樓、寬外廊、立面庭院、屋頂棚架等空間設(shè)計(jì)手段,在建筑室內(nèi)功能空間與室外熱環(huán)境之間形成一個(gè)“熱緩沖空間”,有效調(diào)節(jié)不良?xì)夂蛴绊?,從而?shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能,同時(shí)熱緩沖空間具有復(fù)合的交通、活動(dòng)、交往功能,大大豐富了建筑空間及景觀(guān)環(huán)境質(zhì)量。通風(fēng)策略在于創(chuàng)造建筑物中每個(gè)功能空間的良好自然通風(fēng)條件,從而在春秋過(guò)渡季節(jié)節(jié)約空調(diào)使用能耗??梢酝ㄟ^(guò)營(yíng)造冷巷、風(fēng)廊、天井、風(fēng)道及庭院與立體庭院的空間方式,并結(jié)合其他氣候空間共同構(gòu)建適宜自然通風(fēng)并有效防熱的“氣候空間系統(tǒng)”, 滿(mǎn)足建筑室內(nèi)環(huán)境人體熱舒適性要求。
氣候適應(yīng)性策略指導(dǎo)下的綠色建筑設(shè)計(jì),一方面,通過(guò)對(duì)“氣候空間”適宜尺度研究以及系統(tǒng)性關(guān)系的構(gòu)建,整合遮陽(yáng)、隔熱和通風(fēng)措施,形成適用于亞熱帶氣候條件的綠色建筑的空間布局策略(圖2-4);另一方面,通過(guò)“氣候空間系統(tǒng)”在城市群體及城市街區(qū)層面的延伸研究,可以有效解決城市公共環(huán)境熱舒適性問(wèn)題。從傳統(tǒng)建筑聚落及傳統(tǒng)城市街區(qū)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,亞熱帶地域適宜采用緊湊型的群體及建筑布局,為集約高效使用土地,建設(shè)高密度復(fù)合型生態(tài)城市提供可能[4]。
亞熱帶地區(qū)位居我國(guó)東南沿海,受季風(fēng)性氣候影響,臺(tái)風(fēng)(熱帶氣旋)、暴雨、風(fēng)暴海等極端氣候狀況頻繁,華南地區(qū)廣東、海南受臺(tái)風(fēng)影響最為頻繁嚴(yán)重,每年平均臺(tái)風(fēng)登陸10次以上,臺(tái)灣、福建、浙江、上海、江蘇等也是受臺(tái)風(fēng)影響較頻繁的地區(qū),甚至個(gè)別臺(tái)風(fēng)從沿海登陸后還會(huì)深入到內(nèi)陸。臺(tái)風(fēng)氣候的破壞力主要由強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮3個(gè)因素引起,對(duì)受影響地區(qū)的城市設(shè)施和建筑防災(zāi)帶來(lái)極大考驗(yàn)。
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2 “氣候空間”布局示例——作者主持設(shè)計(jì)的南沙發(fā)展電力大廈
3 南沙發(fā)展電力大廈外觀(guān)(騎樓,復(fù)合表皮空間,立體庭院)
當(dāng)代城市建設(shè)以災(zāi)害威脅極限值(抗風(fēng)及防洪)作為市政設(shè)施及建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的依據(jù),通過(guò)大量性建設(shè)投入的“硬”抵御方式,不僅帶來(lái)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的不利干預(yù),也可能激化災(zāi)害影響,引發(fā)次生災(zāi)害問(wèn)題。當(dāng)前國(guó)際上普遍尋求人類(lèi)建成環(huán)境與自然環(huán)境的良性互動(dòng)關(guān)系,災(zāi)害應(yīng)變轉(zhuǎn)向彈性設(shè)計(jì)的思維,尋求城鄉(xiāng)發(fā)展對(duì)災(zāi)害氣候的彈性適應(yīng)。彈性設(shè)計(jì)(resilience design)在于探討人類(lèi)聚居行為與極端自然氣候現(xiàn)象的共存關(guān)系,采取順應(yīng)自然氣候規(guī)律的精明干預(yù),獲取應(yīng)對(duì)災(zāi)害和災(zāi)害恢復(fù)的良好效益平衡,并以環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展為核心目標(biāo)。
嶺南地區(qū)傳統(tǒng)建筑在長(zhǎng)期與臺(tái)風(fēng)氣候的博弈中,形成了許多豐富的經(jīng)驗(yàn)。從建筑起源時(shí)代的干欄式建筑到近代歷史傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落,采用有限的建造資源,實(shí)現(xiàn)了在極端氣候下的生存安全與建筑安全。這些傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)契合了彈性設(shè)計(jì)精神,值得我們挖掘借鑒。
嶺南傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落皆有良好的防災(zāi)策略。建筑群體利用地勢(shì)“前塘后山”布局,借高地避洪澇。傳統(tǒng)民居院落中無(wú)植栽樹(shù)木,防止臺(tái)風(fēng)中倒伏帶來(lái)破壞。各進(jìn)院落依地形依次抬高,并對(duì)屋面抬高有嚴(yán)格規(guī)定,保證建筑群體屋面起伏的整體性,具備整體性導(dǎo)風(fēng)、分散風(fēng)壓效果。建筑屋脊、山墻上采用高大而通透裝飾的壓頂,壓住瓦面抵抗抗風(fēng)同時(shí),通透壓頂又化解了自身承受風(fēng)壓。屋面坡度采用正負(fù)風(fēng)壓相對(duì)平衡的坡度設(shè)置等等,這些建造智慧令人嘆服。
從海南、廣東村落民居聚落的布局結(jié)構(gòu)中,可以觀(guān)察到有趣現(xiàn)象:建筑聚落布局根據(jù)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)威脅的程度不同,有格網(wǎng)布局和梳式布局兩種。海南及潮汕地區(qū)民居,由于受臺(tái)風(fēng)威脅頻密,均采用棋盤(pán)式縱橫巷道布局,布局結(jié)構(gòu)有效分解來(lái)自不同方向的臺(tái)風(fēng)風(fēng)壓,并結(jié)合院墻布置,有效減弱屋面風(fēng)壓;珠江三角洲腹地的廣府民居,受臺(tái)風(fēng)影響減少,以梳式布局(縱向巷道)方式為主,院落間的院墻也存在抗風(fēng)作用。依此分析,傳統(tǒng)建筑在極端氣候影響下,總結(jié)出了一套有效的布局模式和墻院系統(tǒng),其彈性智慧值得當(dāng)代綠色設(shè)計(jì)借鑒(圖5)。
當(dāng)代城市建設(shè)中,傳統(tǒng)多層緊湊的布局結(jié)構(gòu)已被高大尺度的城市建筑群落所代替,而臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的問(wèn)題依然存在。密集的高層建筑群落,導(dǎo)致風(fēng)場(chǎng)環(huán)境及抗災(zāi)預(yù)測(cè)因素更為復(fù)雜,可能造成的關(guān)聯(lián)性損失更大,臺(tái)風(fēng)氣候中高層建筑部件受損脫落并帶來(lái)次生災(zāi)害的情況時(shí)有發(fā)生。應(yīng)當(dāng)結(jié)合臺(tái)風(fēng)氣候特點(diǎn),建筑群落通過(guò)合理的布局結(jié)構(gòu)和尺度(如體量分解、風(fēng)巷分解等),營(yíng)造安全的建筑群體風(fēng)環(huán)境。同時(shí),開(kāi)發(fā)研究建筑群體風(fēng)環(huán)境模擬分析評(píng)價(jià)手段,進(jìn)行極端氣候下的風(fēng)環(huán)境評(píng)估,減少建筑物受損的風(fēng)險(xiǎn)特別需要對(duì)綠色建筑的創(chuàng)新性外立面構(gòu)件和構(gòu)造安全做出指引,比如:遮陽(yáng)構(gòu)件、通風(fēng)幕墻、立體綠化、墻體綠化、新能源構(gòu)件等。同時(shí),針對(duì)景觀(guān)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,克服景觀(guān)設(shè)計(jì)中單純圖案化、功能化的設(shè)計(jì)套路,合理布局各類(lèi)植栽特別是大型喬灌木,避免臺(tái)風(fēng)暴中樹(shù)木倒伏導(dǎo)致的生命和財(cái)產(chǎn)損失。
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5 不同地區(qū)村落布局比較(臺(tái)風(fēng)氣候影響下的布局差異)
國(guó)家層面正在推動(dòng)的“海綿城市”應(yīng)對(duì)城市暴雨洪澇問(wèn)題,但嶺南亞熱帶地區(qū)需有不同的理解和演繹方式。嶺南地區(qū)河網(wǎng)水系發(fā)達(dá),常年降雨充足,地下水位普遍較高,土壤層蓄水能力有限。傳統(tǒng)漁農(nóng)時(shí)代依賴(lài)河塘水系解決蓄洪排澇的方式,在當(dāng)今大規(guī)模城市建設(shè)開(kāi)發(fā)中已被破壞,導(dǎo)致暴雨洪澇問(wèn)題頻繁發(fā)生。單純依賴(lài)城市層面的技術(shù)措施很難根本性解決問(wèn)題。
嶺南傳統(tǒng)民居聚落中,排水組織從屋檐、內(nèi)院、水溝到水塘。每個(gè)院子中有高大臺(tái)座圍成的院池,屋面雨水匯集院子,在暴雨時(shí)有蓄洪效應(yīng),緩遲了公共排水溝的排灌壓力,被沿長(zhǎng)的排水路徑也進(jìn)一步加大降雨與排洪的時(shí)間差,分解了環(huán)境排雨壓力。這種每戶(hù)分散雨洪管理的智慧,值得當(dāng)代借鑒。
從彈性設(shè)計(jì)的原則出發(fā),解決措施除了從城市區(qū)域?qū)用嫱ㄟ^(guò)重構(gòu)洪水調(diào)節(jié)涵蓄功能的景觀(guān)體系和市政設(shè)施建設(shè)外,應(yīng)當(dāng)提倡從微觀(guān)層面的彈性解決策略。利用單體建筑形成各自建筑系統(tǒng)中的蓄洪及水資源利用系統(tǒng),構(gòu)建立體復(fù)合型的微型雨洪蓄排體系:通過(guò)將屋頂綠化、垂直綠化、水循環(huán)技術(shù)及場(chǎng)地景觀(guān)及蓄排水技術(shù)等相結(jié)合的建筑雨洪管理體系,延緩城市排洪壓力(圖6)。
建筑材料及構(gòu)造在經(jīng)受氣候條件長(zhǎng)期影響,如光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌、蟲(chóng)蛀等造成的綜合破壞的耐受能力稱(chēng)為耐候性。亞熱帶氣候環(huán)境下,建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)常年日曬雨淋、潮濕浸泡的情況對(duì)建筑構(gòu)造及材料耐候性提出挑戰(zhàn)。濕熱氣候條件有利于生物繁衍,建筑室內(nèi)環(huán)境中蟲(chóng)蟻侵害、腐蝕霉變現(xiàn)象嚴(yán)重。特別是春季高濕度條件下,建筑室內(nèi)外構(gòu)造霉變,導(dǎo)致構(gòu)造損壞;缺乏對(duì)氣候特性有效應(yīng)對(duì)的不當(dāng)設(shè)計(jì)及維護(hù)方法,會(huì)導(dǎo)致材料構(gòu)造達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命,維修改造導(dǎo)致資源浪費(fèi),違背綠色建筑發(fā)展目標(biāo)[5]。
嶺南傳統(tǒng)建筑積累了豐富的建筑耐候性材料構(gòu)造經(jīng)驗(yàn)。如:傳統(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)建筑采用大飄檐處理,兼顧建筑遮陽(yáng)的同時(shí),防止狂風(fēng)大雨潑濕墻體影響材料壽命;在容易被雨淋濕的墻角、柱礎(chǔ)及柱子采用耐久性好的石材;采用可防止蟻蟲(chóng)攀爬的石柱礎(chǔ)構(gòu)造;簡(jiǎn)潔的倒梯形室內(nèi)封閉天花處理可防止蟻蟲(chóng)及容易清潔等。在近代建筑發(fā)展中,也形成了陶質(zhì)大階磚地面(吸潮防潮)、陶釉通花構(gòu)件、“洗石米”(細(xì)石混凝土)飾面、磚構(gòu)造架空隔熱屋面等具有地域氣候耐候性的材料構(gòu)造做法。嶺南地區(qū)長(zhǎng)期形成的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值得認(rèn)真總結(jié)。
在綠色建筑時(shí)代,耐候性問(wèn)題需要被高度重視,并以合理方式納入綠色建筑評(píng)價(jià)體系。針對(duì)材料構(gòu)造的耐候性問(wèn)題,可以通過(guò)建筑設(shè)計(jì)手段加以綜合解決。建筑外墻構(gòu)造應(yīng)對(duì)日曬雨淋,墻體材料構(gòu)造的防潮效果是關(guān)鍵——從建筑設(shè)計(jì)的角度,可以設(shè)置整體式飄檐和復(fù)合表皮構(gòu)造,保護(hù)外墻免受日曬雨淋,達(dá)到墻體耐候性效果。建筑屋面構(gòu)造關(guān)鍵在于需要防水及隔熱并重。在濕熱多雨氣候下,熱漲冷縮容易導(dǎo)致防水層和保溫隔熱材料被拉裂變形,導(dǎo)致性能失效,屋面構(gòu)造往往需要定期維修保養(yǎng)——從建筑設(shè)計(jì)的角度,可以通過(guò)如屋面隔熱涼棚及屋頂綠化設(shè)計(jì)等措施,減少屋面暴曬雨淋下的熱漲冷縮變形,從而保護(hù)屋面的耐候性效果。華南地區(qū)防白蟻防蟲(chóng)蛀、霉變等現(xiàn)象,除了避免在潮濕、高溫環(huán)境使用易腐蝕材料——從建筑設(shè)計(jì)角度,保證空間良好的通風(fēng)采光和溫濕度條件,是預(yù)防室內(nèi)環(huán)境材料霉變腐蝕的重要措施。因此,確保每個(gè)房間的自然通風(fēng)采光條件也成為了嶺南地域建筑的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)。
當(dāng)代綠色建筑背景下的材料技術(shù)發(fā)展,區(qū)別于傳統(tǒng)建造技術(shù),對(duì)材料使用和構(gòu)造性能要求大大提高,也導(dǎo)致耐候性問(wèn)題日益突出。在應(yīng)用推廣過(guò)程中,往往缺乏設(shè)計(jì)師的協(xié)同支持,性能很好的材料往往耐候性達(dá)不到要求,影響推廣使用;在建筑耐候性研究上,往往關(guān)注了單一材料的耐候性性能,缺乏針對(duì)材料連接、材料混合使用及構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的耐候性分析;在綠色建筑產(chǎn)業(yè)化中,產(chǎn)業(yè)化部品的構(gòu)造連接耐候性、可靠性設(shè)計(jì)問(wèn)題非常突出;由于設(shè)計(jì)原因?qū)е陆ㄖ?gòu)造中不同耐候性和壽命期的材料不當(dāng)使用,維修及替換材料時(shí)導(dǎo)致無(wú)須更換部件被迫拆除造成浪費(fèi),等等。
在亞熱帶氣候條件下,建筑材料構(gòu)造的防水、防潮、防變形、防腐蝕等問(wèn)題,關(guān)系到建材壽命和建筑使用質(zhì)量,并直接影響綠色建筑物的實(shí)際運(yùn)行性能。因此,建筑師在關(guān)注材料構(gòu)造藝術(shù)效果的同時(shí),也需要學(xué)會(huì)通過(guò)設(shè)計(jì)確保構(gòu)造的耐候性,以及通過(guò)設(shè)計(jì)手段變通解決材料耐候性保護(hù)問(wèn)題。
華南地區(qū)亞熱帶是一種極富挑戰(zhàn)的氣候環(huán)境,特別在綠色建筑發(fā)展的大背景下,對(duì)建筑設(shè)計(jì)行為提出了更高的要求。建筑師需要從全方位了解氣候?qū)ㄖ司迎h(huán)境帶來(lái)的影響,開(kāi)放專(zhuān)業(yè)邊界,回歸設(shè)計(jì)本體,關(guān)注根本問(wèn)題,運(yùn)用設(shè)計(jì)智慧創(chuàng)造可持續(xù)建筑環(huán)境。區(qū)別于既有建筑物理技術(shù)的研究評(píng)價(jià)角度,建筑設(shè)計(jì)的整合性思維有助于綠色建筑在決策前端做出合理分析和綜合判斷,從而實(shí)現(xiàn)綠色建筑的最大化效益。本文僅關(guān)注于亞熱帶地區(qū)綠色建筑氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題,并對(duì)筆者認(rèn)為建筑師應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行了討論,希望可為其他氣候區(qū)的綠色建筑氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)提供參考。
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6 結(jié)合立體景觀(guān)與水循環(huán)系統(tǒng)的建筑雨洪管理系統(tǒng)示意(1,2,5,6圖片來(lái)源:作者自繪自攝)
注釋
1)《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》2016年2月21日印發(fā),《意見(jiàn)》提出:按照“適用、經(jīng)濟(jì)、綠色、美觀(guān)”的建筑方針,突出建筑使用功能以及節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)保,防止片面追求建筑外觀(guān)形象。
2) 詳細(xì)研究?jī)?nèi)容參見(jiàn)筆者文章:《嶺南傳統(tǒng)建筑氣候空間的尺度研究》,肖毅強(qiáng)、劉穗杰,生態(tài)城市與綠色建筑,2015年夏季刊,P73-79。
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Tinking the Essential Problems of Climate-adaptive Design of Green Building in Subtropical Regions
Abstract:This paper advocates the strategy of green building design prior to climate adaption, in the way that architects can root themselves in the nature of design to inherit traditions and create new form with vernacular characteristics. Tis paper focuses on green building design in subtropical zone and summaries experiments of climate adaption design in Ling-nan area, then thinks on essential problems of climate adaption design from three aspects: 1)thermal comfort design adapting to daily climatic conditions,2) design of resilience adapting to catastrophic climatic conditions, 3) weather resistance adapting to long-run condition. Te results can provide references for discovering green building design strategies in regional climatic conditions.
Keywords:green building, subtropical zone, climate adaption, climate space, resilience design, weatherability design
作者單位:華南理工大學(xué)建筑學(xué)院
收稿日期:2016-05-31