現(xiàn)代建筑的生態(tài)設(shè)計(jì)研究
——中原工學(xué)院新校區(qū)景觀建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作

張彩麗，孔瑩博， 孫玉周

(中原工學(xué)院 建筑工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

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現(xiàn)代建筑的生態(tài)設(shè)計(jì)研究
——中原工學(xué)院新校區(qū)景觀建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作

張彩麗，孔瑩博， 孫玉周

(中原工學(xué)院 建筑工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

詮釋了生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則和方法，通過(guò)中原工學(xué)院新校區(qū)景觀類建筑的設(shè)計(jì)創(chuàng)作，探討了環(huán)境時(shí)代建筑和生態(tài)環(huán)境之間的密切關(guān)系，提出應(yīng)減弱建筑的建筑性，讓建筑消隱，建筑應(yīng)為整個(gè)社會(huì)環(huán)境建立有效的秩序和關(guān)系，從而得出了建筑應(yīng)再現(xiàn)并超越傳統(tǒng)意蘊(yùn)，與社會(huì)人居環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

生態(tài)設(shè)計(jì)；環(huán)境特征；負(fù)建筑；消隱

1　生態(tài)設(shè)計(jì)概述

生態(tài)設(shè)計(jì)是指將環(huán)境因素納入設(shè)計(jì)之中，進(jìn)而幫助確定設(shè)計(jì)的決策方向。生態(tài)設(shè)計(jì)涵蓋的內(nèi)容較廣，包括綠色設(shè)計(jì)、生命周期設(shè)計(jì)和環(huán)境設(shè)計(jì)。生態(tài)設(shè)計(jì)十分注重環(huán)境因素，要求產(chǎn)品從前期的可行性研究到后期的投入使用、維修各個(gè)階段均應(yīng)考慮環(huán)境因素，全部生命周期內(nèi)均應(yīng)減少對(duì)環(huán)境的影響，最終建立一套可持續(xù)性的生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng)[1]。生態(tài)設(shè)計(jì)主要包含兩方面的含義：一是以保護(hù)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，降低資源消耗、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；二是從經(jīng)濟(jì)角度考慮，降低成本、減少潛在風(fēng)險(xiǎn)，提高競(jìng)爭(zhēng)能力。本文重點(diǎn)從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)探討生態(tài)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題，即生態(tài)環(huán)保建筑。

生態(tài)環(huán)保建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用、高效的室內(nèi)外空間，與自然和諧共生。生態(tài)環(huán)保建筑的發(fā)展目標(biāo)是以人為本，建筑與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展，充分借助自然條件，利用人工手段創(chuàng)造健康宜居的居住環(huán)境，盡量減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，維護(hù)生態(tài)平衡。

2　生態(tài)設(shè)計(jì)原則及方法

2.1生態(tài)設(shè)計(jì)原則

(1)健康舒適的原則。生態(tài)建筑應(yīng)保證建筑有很好的適用性，主要體現(xiàn)在創(chuàng)造良好的通風(fēng)對(duì)流環(huán)境，增加建筑的采光系數(shù)，保證室內(nèi)一定的溫度、濕度，建立良好的視覺(jué)環(huán)境及聲環(huán)境，構(gòu)建立體綠化系統(tǒng)等。

(2)環(huán)境整體優(yōu)化原則。應(yīng)充分體現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)生態(tài)環(huán)境的尊重，主要表現(xiàn)在保持當(dāng)?shù)匚拿}，保護(hù)歷史人文景觀，重視建筑場(chǎng)地對(duì)地形、地勢(shì)的利用，加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)和材料的利用，增加立體綠化，減少環(huán)境污染，最大限度地提高建筑資源和能源的利用率。讓建筑和整體的大環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，相融共生，讓建筑呈現(xiàn)出獨(dú)特的新地域主義[2]。

(3)近期與遠(yuǎn)期規(guī)劃相結(jié)合原則。生態(tài)建筑應(yīng)盡可能利用再生能源，加大智能化設(shè)計(jì)；對(duì)建筑與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系研究要有前瞻性，近期規(guī)劃與長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃相結(jié)合，為以后的可持續(xù)發(fā)展留有余地。

上述原則應(yīng)始終貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，指導(dǎo)設(shè)計(jì)活動(dòng)。

2.2生態(tài)設(shè)計(jì)方法

中國(guó)素來(lái)重視生態(tài)設(shè)計(jì)，中國(guó)古代人居建設(shè)中的生態(tài)經(jīng)驗(yàn)均和自然息息相關(guān)，例如遵從自然的傳統(tǒng)建筑、結(jié)合自然的古代城市聚落、師法自然的古典園林營(yíng)造等。現(xiàn)代建筑的生態(tài)設(shè)計(jì)方法和古代人居建設(shè)一脈相承，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)遵循自然規(guī)律的場(chǎng)地設(shè)計(jì)。深入研究場(chǎng)地周圍的地形、地貌、植被、水文、土壤、日照、風(fēng)力與風(fēng)向等因素，盡可能少地破壞自然環(huán)境，在現(xiàn)有場(chǎng)地基礎(chǔ)上稍加修整，注重與自然環(huán)境的有機(jī)融合。

(2)降低建筑物的能量消耗。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，合理布置建筑群落的布局、朝向及建筑體量，借鑒地方民居的特點(diǎn)，營(yíng)造建筑群落的微型氣候，在一定程度上降低建筑物的能量消耗。

(3)重視利用可再生能源。減少建筑能耗，重視對(duì)新型能源太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿睦?，盡量降低對(duì)不可再生能源的依賴。

(4)加強(qiáng)景觀綠化。建筑周圍應(yīng)鋪設(shè)滲透性強(qiáng)的生態(tài)鋪地，多種植高大的喬木，擴(kuò)大草坪面積；對(duì)建筑物進(jìn)行全方位的立體綠化，建筑物的墻面、屋頂、陽(yáng)臺(tái)均應(yīng)根據(jù)生態(tài)設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行不同的綠化處理；借鑒中國(guó)園林的借景、對(duì)景等手法，協(xié)調(diào)整個(gè)片區(qū)的景觀層次[3]。

3　中原工學(xué)院新校區(qū)景觀建筑設(shè)計(jì)

中原工學(xué)院新校區(qū)位于河南省新鄭市龍湖宜居教育城。其教職工住宅小區(qū)基地西側(cè)與中原工學(xué)院教學(xué)區(qū)僅一路之隔，北側(cè)為升達(dá)大學(xué)和規(guī)劃的城市輕軌站，西側(cè)、北側(cè)臨路，東側(cè)為規(guī)劃濱河公園，沿河20～40m寬可供小區(qū)使用；基地內(nèi)高低錯(cuò)落，有兩個(gè)天然溝壑，一個(gè)位于北側(cè)，溝深13m，面積較大；基地東西較窄，南北狹長(zhǎng)，地形較為復(fù)雜。如何尊重自然，有效地利用現(xiàn)有基地環(huán)境，是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。經(jīng)過(guò)綜合分析，總平面布局結(jié)合基地特點(diǎn)：(1)北部利用現(xiàn)狀溝壑，充分利用地形，設(shè)計(jì)下沉廣場(chǎng)；(2)東側(cè)充分利用20～40m寬的河道，做層次豐富的帶狀景觀。

3.1生態(tài)化設(shè)計(jì)之下沉廣場(chǎng)

3.1.1窯洞式生態(tài)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)利用基地北側(cè)原有13m的深坑，用靠崖窯的形式設(shè)計(jì)下沉休閑廣場(chǎng)，廣場(chǎng)中間設(shè)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，并在建筑頂部覆土種植植物。廣場(chǎng)南側(cè)的會(huì)所設(shè)計(jì)仿照靠崖窯的形式，建筑與坡地融為一體，既不占用地面景觀，又節(jié)能環(huán)保[4]。該設(shè)計(jì)將河南的地域文脈-窯洞文化融入附屬建筑中，使其成為景觀的一部分。窯洞式設(shè)計(jì)遵循原有地形；冬暖夏涼，降低了建筑本身的能耗；同時(shí)窯洞式下沉廣場(chǎng)和生態(tài)會(huì)所共同構(gòu)成小區(qū)豐富的立體景觀；具有很好的生態(tài)性(見(jiàn)圖1)。

圖1下沉休閑廣場(chǎng)及生態(tài)覆土?xí)鶊D2空中花園之古巴比倫圖3三分水岸之濱河景觀

3.1.2空中花園之古巴比倫

該創(chuàng)意試圖把下沉廣場(chǎng)設(shè)計(jì)為立體的空中花園，運(yùn)用西方古巴比倫時(shí)期的建筑符號(hào)，設(shè)計(jì)主要有大型景觀臺(tái)階、幾何式園林、窯洞式覆土生態(tài)會(huì)所等；試圖用西方元素，營(yíng)造中國(guó)園林“可行、可望、可游、可居”的景觀。多層次的景觀臺(tái)階，再次迎合了教職工對(duì)立體多樣景觀的需求，也創(chuàng)造了更多休閑，交流的場(chǎng)地。會(huì)所隱藏在景觀臺(tái)階之下，采用了窯洞式生態(tài)建筑，綠色節(jié)能(見(jiàn)圖2)。

3.2生態(tài)設(shè)計(jì)之東部濱河景觀帶

3.2.1線式藍(lán)帶景觀

小區(qū)東側(cè)規(guī)劃的20～40m的濱河景觀帶的設(shè)計(jì)流線借鑒了中國(guó)傳統(tǒng)園林的設(shè)計(jì)手法，沿岸流線較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)中采用移步換景的手法，使長(zhǎng)線上的景觀一覽無(wú)余[5]。橫向流線較短，則設(shè)置適當(dāng)?shù)耐Ａ艨臻g，使人意猶未盡。同時(shí)，東側(cè)的深坑則與小區(qū)邊界結(jié)合處理，形成曲線相繞、高低錯(cuò)落的平臺(tái)。在干溝中引入水系，與落水景觀相結(jié)合，成為一道漂亮的藍(lán)帶景觀。

3.2.2三分水岸

古人云：“三分水，二分竹，一分屋?！比松鷣?lái)親水，水也向來(lái)是園林景觀中不可缺少的一部分。小區(qū)東側(cè)片區(qū)引入少量活水，各個(gè)景觀依次展開(kāi)。兩個(gè)中心水域正對(duì)景觀軸線，是景觀軸線的收聚。同時(shí)，水帶貫穿基地南北，起到統(tǒng)一全局的作用。在沿岸原有地表的基礎(chǔ)上稍加處理，使坡地構(gòu)成適宜人體工程力學(xué)的坡度：5～10度，易于人躺臥和席坐；12～15度，易于人行走；20～30度，易于人攀爬；40度以上垂直綠化。由于各坡坡度不同，延伸至水中長(zhǎng)短也不同，加之各角度坡地的組合穿插，不僅創(chuàng)造了活躍積極的基地肌理，而且為教職工提供了可坐、可臥、可行、可玩的豐富空間。帶狀水景形成線性視覺(jué)帶，具有連續(xù)性，動(dòng)態(tài)性。跌落的水域降低了周圍環(huán)境的溫度，增加空氣濕度，是人們消夏、觀賞的重要區(qū)域(見(jiàn)圖3)。

3.3生態(tài)設(shè)計(jì)之綺湖弘德橋片區(qū)設(shè)計(jì)

中原工學(xué)院校園主軸線西起中原工學(xué)院西大門，穿越圖書(shū)館，橫跨綺湖，向東延伸至紫薇廣場(chǎng)，兩側(cè)是主要教學(xué)組團(tuán)，弘德橋位于主軸線上(見(jiàn)圖4)，是主要的景觀交通節(jié)點(diǎn)。教學(xué)區(qū)和圖書(shū)館一河之隔，弘德橋的作用既要加強(qiáng)教學(xué)區(qū)和圖書(shū)館的交通聯(lián)系，使學(xué)生快捷方便到達(dá)圖書(shū)館，同時(shí)也要兼顧綺湖良好的生態(tài)環(huán)境不被破壞，充分利用現(xiàn)有生態(tài)資源。作為學(xué)校主軸線上重要的景觀節(jié)點(diǎn)，同時(shí)被賦予了交通和景觀功能，從哪里入手，如何設(shè)計(jì)，是該片區(qū)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。

圖4　綺湖片區(qū)總平面及規(guī)劃分析圖

3.3.1云水謠

作為景觀小品類建筑，該設(shè)計(jì)試圖讓建筑消隱于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)景觀，重視與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)融合[6]。云水謠寓意動(dòng)感，優(yōu)雅，與人親近。動(dòng)感的曲線，象征著校園生機(jī)勃勃的氣氛，也給學(xué)生提供了多樣化的活動(dòng)場(chǎng)所。優(yōu)雅的曲線表現(xiàn)了校園濃厚的文化氛圍，作為聯(lián)系主教學(xué)樓和圖書(shū)館的重要景觀，弘德橋起著宣傳校園文化的重要使命。該設(shè)計(jì)用不規(guī)則的曲線來(lái)弱化龐大的橋體，化整為零，把弘德橋的整體造型協(xié)調(diào)放置在整個(gè)綺湖片區(qū)之中。使沿湖坡面保持原生態(tài)，不破壞動(dòng)物棲息地，保持基地的生物多樣性。原弘德橋的主要功能由交通轉(zhuǎn)變?yōu)榫坝^，保證下面水面通透，使弘德橋面部分下沉，作為親水平臺(tái)。為了解決高差，設(shè)計(jì)新的交通橋，形成由上至下，景觀-交通-休憩-的多功能體系(見(jiàn)圖5)。

3.3.2綺湖傾園

該設(shè)計(jì)主旨是重環(huán)境、輕設(shè)計(jì)[7]。生態(tài)景觀-青青子衿；橋體設(shè)計(jì)-一見(jiàn)傾心；綺湖規(guī)劃-輕度設(shè)計(jì)。新橋建設(shè)基于舊橋結(jié)構(gòu)之上，保留原有交通方式。新橋以舊橋?yàn)閳D底，突出校園軸線。橋面削減，減少對(duì)舊橋空間的遮擋。新舊橋之間的空間通透，景深層次豐富。設(shè)置新橋面直達(dá)圖書(shū)館，新橋面消減，橋體輕盈活潑，增加橋體細(xì)部，空間豐富多樣，橋面更純粹，欄桿回收利用。舊橋作為圖書(shū)館的前奏，是圖書(shū)館功能的延續(xù)，使室內(nèi)外的交流場(chǎng)所共生共存。利用不同的堆疊方式，限定出不同的空間，供人們或倚或坐。新觀景臺(tái)以白色極簡(jiǎn)的點(diǎn)線面元素與新橋相呼應(yīng)，在周圍環(huán)境的掩映之下更顯清新脫俗。臺(tái)階一改之前直白乏味的方式，利用坡度改造成羊腸小道，達(dá)到移步異景的效果。通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等感官一起感受。整個(gè)片區(qū)以科學(xué)的方式維護(hù)治理現(xiàn)有環(huán)境，不過(guò)分設(shè)計(jì)，真正做到重環(huán)境，輕設(shè)計(jì)。

圖5　云水謠

圖6　綺湖傾園

4　結(jié)語(yǔ)

日本新生代建筑師隈研吾崇尚“負(fù)建筑”理論—即消除建筑的建筑性，讓它最大限度地融合在環(huán)境之中[8]。他的建筑風(fēng)格逐步“弱”化：開(kāi)闊的庭院、半透明的空間感、以墻壁柵欄或玻璃建起的通透立面，加之適度引入水、竹等裝飾元素。讓建筑從自然中消失。隈研吾的獨(dú)特之處在于善于利用環(huán)境特征來(lái)創(chuàng)作，并隨著環(huán)境特征的變化而變換建筑形態(tài)。他的作品更多地讓人感受到建筑與人類、與自然的對(duì)話。生態(tài)設(shè)計(jì)與上述的“負(fù)建筑”、“弱建筑”理論不謀而合。作為具有漫長(zhǎng)生命周期的建筑來(lái)說(shuō)，前期的設(shè)計(jì)創(chuàng)作只是為使用者拉開(kāi)帷幕，最重要的是要讓使用者置身其中感到放松，身心愉悅。給使用者提供好的體驗(yàn)才是驗(yàn)證建筑是否成功的唯一法則。隨著科技的不斷發(fā)展，環(huán)境時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，建筑師的責(zé)任任重道遠(yuǎn)，不僅僅是給社會(huì)大眾提供庇護(hù)所，而是為整個(gè)社會(huì)環(huán)境建立有效的秩序和關(guān)系。我們需要的不是特立獨(dú)行，我行我素的建筑，而是遵從整個(gè)大的社會(huì)環(huán)境，自我消隱，弱化，能夠很好地和環(huán)境融合、協(xié)調(diào)的建筑。因此，建筑師更應(yīng)該從本土文化汲取靈感，借鑒傳統(tǒng)，面向未來(lái)，運(yùn)用現(xiàn)代的新技術(shù)、新方法，再現(xiàn)甚至超越傳統(tǒng)意境，而不是簡(jiǎn)單的效仿傳統(tǒng)的符號(hào)。

[1]林玉蓮，胡正凡.環(huán)境心理學(xué)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]約翰·o·西蒙茲.景觀設(shè)計(jì)學(xué)—場(chǎng)地規(guī)劃與設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000.

[3]王澍．設(shè)計(jì)的開(kāi)始[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002．

[4]隈研吾，KENGO，KUMA，寧晶.從傳統(tǒng)的建筑形制中挖掘新的設(shè)計(jì)元素—從“四合院”到“對(duì)置屋”[J].建筑學(xué)報(bào)，2009(01)：45-48.

[5]李翔寧.穿越曲徑迷園—王澍作品解讀[J].時(shí)代建筑，2002(5)：44-47.

[6]張建濤.基地環(huán)境要素分析與設(shè)計(jì)表達(dá)[J].新建筑，2004(5):57-59.

[7]許繼清.基地環(huán)境特征的建筑表達(dá)—河南大學(xué)新校區(qū)研究生綜合樓群創(chuàng)作[J].工業(yè)建筑，2007，37 (9):55-57.

[8]隈研吾,綠瀛.讓建筑消失[J].建筑師，2003(6)：29-34.

Ecological design of modern architecture research——Landscape architectural design creation in new campus,Zhongyuan Institute of Technology

ZHANG Cai-li，KONG Ying-bo，SUN Yu-zhou

(SchoolofBuildingEngineering,ZhongyuanUniversity,Zhengzhou450007,China)

Interpretation of ecological architecture design principles and methods is suggested. The close relationship between environmental era building and ecological environment is discussed based on the landscape architectural design creation in new campus, Zhongyuan Institute of Technology. The following ideas are suggested such as weakening the obvious features of buildings, let the buildings become one components of social environment and buildings should be beyond the traditional meaning and harmonious with development of human settlements.

ecological design; environmental characteristics; defeated architecture; blanking

2015-12-21

國(guó)家自然科學(xué)基金(11472316)

張彩麗(1979—)，女，河南南陽(yáng)人，碩士，講師。

孫玉周(1974—)，男，河南南陽(yáng)人，博士，教授。

1674-7046(2016)03-0047-05

10.14140/j.cnki.hncjxb.2016.03.009

TU244

A