被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論與方法研究

鐘德偉

【摘 要】以二氧化碳為代表的溫室氣體，導(dǎo)致地球不斷變暖。應(yīng)對(duì)氣候變化、倡導(dǎo)低碳生活已經(jīng)成為了全人類的共識(shí)。在這種共識(shí)下，被動(dòng)式建筑成為繼綠色建筑、低碳建筑、可持續(xù)建筑等之后備受社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，被動(dòng)式建筑憑借超低能耗已受到歐洲各國(guó)政府的認(rèn)可和支持，學(xué)術(shù)界也展開了較為深入和系統(tǒng)的研究。被動(dòng)式建筑這一概念也很快被我國(guó)學(xué)者所接受。近年來(lái)關(guān)于被動(dòng)式建筑的文章，包括理論闡述、技術(shù)引介、作品介紹等屢見不鮮。

【關(guān)鍵詞】被動(dòng)式；建筑設(shè)計(jì)；理論；方法

1引言

人類社會(huì)進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，全球氣候變暖問題成為核心議題，也成為人類有史以來(lái)面臨的最大挑戰(zhàn)。導(dǎo)致氣候變化的原因有自然的因素和人為的因素，全球科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)期的研究認(rèn)為，工業(yè)革命以來(lái)，人類的各種活動(dòng)是造成目前氣候變化的主要原因。建筑是人類在惡劣的自然環(huán)境下保護(hù)自己、求得生存的產(chǎn)物，從巢居、穴居、散居到建房聚居的過程是人類適應(yīng)自然、利用自然、改造自然的過程，也是人類不懈地改善生存環(huán)境的真實(shí)寫照。人類社會(huì)初期，生產(chǎn)水平落后，人們對(duì)氣候的應(yīng)對(duì)呈現(xiàn)一種被動(dòng)的關(guān)系：寒冷地區(qū)的人們通過緊湊的設(shè)計(jì)、壁爐或暖爐來(lái)實(shí)現(xiàn)采暖，依靠砌筑厚墻來(lái)保持建筑物內(nèi)部的溫暖；濕熱地區(qū)則通過通透的建筑形式和大挑檐適應(yīng)特殊的氣候環(huán)境。

被動(dòng)式建筑是人類社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的產(chǎn)物，其目的是為了使人能夠“詩(shī)意地棲居”因此，它是人所創(chuàng)造的，并且是為人所利用，就其根本而言，它的一切活動(dòng)都離不開人。建筑觀是建筑設(shè)計(jì)的“風(fēng)向標(biāo)”，貫穿于整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過程，決定著建筑設(shè)計(jì)的思考方向。有什么樣的建筑觀，就有什么樣的建筑實(shí)踐?！罢嬲ㄖ煹乃枷耄咏谡軐W(xué)家與詩(shī)人”。成功的建筑師離不開哲學(xué)的思辯，哲學(xué)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想會(huì)帶來(lái)重大的影響，從而左右建筑設(shè)計(jì)的原理與方法。因此，從建筑哲學(xué)視角出發(fā)，研究被動(dòng)式建筑是什么、怎么做、做的怎么樣等基礎(chǔ)問題，從理論上形成系統(tǒng)的被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)框架，實(shí)踐中形成對(duì)建筑師設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義的設(shè)計(jì)策略，實(shí)現(xiàn)綠色建筑技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的自然融合，使綠色建筑回歸設(shè)計(jì)，這是本文的研究目的。

2被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)理念的基本內(nèi)涵

被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)理念，是結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)理念。結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)理念并不是一個(gè)新理念。自1965年V·Olgyay的《設(shè)計(jì)結(jié)合氣候》到20世紀(jì)90年代，西方建筑師對(duì)結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)進(jìn)行了系列廣泛的探討，實(shí)踐中一系列適應(yīng)氣候的建筑。而相關(guān)的建筑實(shí)踐則可最早可以追溯到工業(yè)革命以前的鄉(xiāng)土建筑，現(xiàn)代的有諾曼·福斯特（Norman Foster）、查爾斯·科里亞（Charles Correa）等。面對(duì)日益嚴(yán)峻的氣候問題，被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)引起了建筑界及其他社會(huì)各界的重視。較綠色建筑、可持續(xù)建筑、節(jié)能建筑等概念來(lái)說，被動(dòng)式建筑這一概念可以使得氣候設(shè)計(jì)被放置在首要位置。從建筑哲學(xué)意義上講，被動(dòng)式建筑是手段，可持續(xù)建筑的是目的。被動(dòng)式建筑的特征在于：被動(dòng)式建筑凸顯建筑的手段角色而不是目的角色；被動(dòng)式建筑凸顯工具角色而不是產(chǎn)品角色。被動(dòng)式建筑的發(fā)展，經(jīng)歷了樸素的被動(dòng)式建筑、被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑、現(xiàn)代被動(dòng)式建筑三種形態(tài)，是人類的農(nóng)耕文明、工業(yè)文明到生態(tài)文明的發(fā)展史。

2.1結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)的基本思路

室外氣候與室內(nèi)的熱舒適要求普遍存在著不同程度的偏離，氣候控制即是指縮小室外氣候與室內(nèi)熱舒適環(huán)境之間差距的過程。氣候控制有兩種方法，一是通過建筑本身縮小差距的被動(dòng)式方法，二是通過環(huán)境設(shè)備調(diào)控主動(dòng)式的方法。結(jié)合氣候的設(shè)計(jì)首先選擇通過建筑本體來(lái)縮小差異，在建筑方案設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)建筑所在地域氣候特點(diǎn)，遵循建筑環(huán)境控制技術(shù)基本原理，集合建筑功能要求和形態(tài)設(shè)計(jì)等需要，合理組織和處理各建筑元素，使得建筑物不需要依賴空調(diào)設(shè)備而依賴建筑本體就能夠滿足人體熱舒適的要求。

2.2建筑必須適應(yīng)未來(lái)的氣候

上世紀(jì)六十年代至九十年代堅(jiān)持結(jié)合氣候設(shè)計(jì)理念主要?dú)w因于能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)，目的是為了節(jié)約能源，減少碳排放，保護(hù)環(huán)境；而現(xiàn)階段由于極端天氣增加，建筑設(shè)計(jì)必須能夠做到在建筑壽命周期內(nèi)能為人們提供“庇護(hù)”，即設(shè)計(jì)出能夠真正能夠抵御氣候的建筑。

2.3結(jié)合氣候設(shè)計(jì)的理念的哲學(xué)視角分析

建筑設(shè)計(jì)開始于對(duì)需要的識(shí)別和對(duì)于滿足需求方法的認(rèn)識(shí)。建筑設(shè)計(jì)過程也隨著問題的定義而展開，并隨著計(jì)劃指導(dǎo)下的研究與開發(fā)計(jì)劃的進(jìn)展而繼續(xù)進(jìn)行，最終構(gòu)造出某種產(chǎn)品的原型并給予相應(yīng)的評(píng)價(jià)?！昂谩钡慕ㄖ枰玫脑O(shè)計(jì)作為前提和基礎(chǔ)，“壞”的設(shè)計(jì)實(shí)際上等于在設(shè)計(jì)階段就預(yù)先為工程埋下隱患。也就是說，在方案設(shè)計(jì)階段，如果不對(duì)合適的綠色措施加以考慮，那么這些措施就永遠(yuǎn)不會(huì)在這一項(xiàng)目中被使用。

3被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)方法

近代建筑理論的奠基者維奧萊·勒·杜克（Uiolive Le Duc）是較早論述方法重要性的人，后來(lái)經(jīng)過Labroust和Durand的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)方法學(xué)得到很大的發(fā)展。當(dāng)理論家們將現(xiàn)代科學(xué)的認(rèn)識(shí)論、方法論引入設(shè)計(jì)方法（Design method），對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行普遍研究之后，就相應(yīng)地出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)方法論”。本質(zhì)上，方法是解決存在于邏輯分析和創(chuàng)造性思考之間沖突的手段，具體的方法總是與理論思想相聯(lián)，可以說，不存在不帶理論思想的純粹方法，方法又總是可用于實(shí)踐的，方法研究可以使問題得到更為科學(xué)和理性地解答。

3.1傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法

設(shè)計(jì)一棟建筑，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法通常會(huì)將設(shè)計(jì)問題按專業(yè)拆分，如建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)和電氣專業(yè)。這種解決問題的方式組織結(jié)構(gòu)清晰，分工明確，有不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員分別負(fù)責(zé)不同階段的任務(wù)，可以有效地發(fā)揮各專業(yè)的專長(zhǎng)，但僅僅考慮了各專業(yè)內(nèi)部的各種優(yōu)化而忽略了專業(yè)之間的優(yōu)化。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的核心是建筑師，項(xiàng)目組內(nèi)其他工程師起配合作用，建筑工程的決策主要來(lái)自業(yè)主和建筑師。在設(shè)計(jì)開始時(shí)，項(xiàng)目組很少有交流或合作，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)初期到施工結(jié)束都是以一種單一的、順序式的、線性的方式進(jìn)行。

3.2整合設(shè)計(jì)方法

整合設(shè)計(jì)要求將建筑設(shè)計(jì)過程看作一個(gè)完整的體系，依靠多種專業(yè)之間的配合和協(xié)作，通過不同專業(yè)對(duì)建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)和理解，做出對(duì)項(xiàng)目的全面認(rèn)識(shí)和共同決策。整合設(shè)計(jì)中有必要引用一個(gè)概念“工程共同體”。工程共同體的概念由科學(xué)共同體的概念衍生而來(lái)，是以共同的工程范式為基礎(chǔ)而形成的、以工程設(shè)計(jì)、建造、管理為目標(biāo)的活動(dòng)群體。在建筑設(shè)計(jì)過程中，工程共同體以建筑設(shè)計(jì)師為核心。工程共同體一開始就涉足項(xiàng)目，直到建筑的運(yùn)營(yíng)階段。這種方法能夠全面把握項(xiàng)目的時(shí)間和成本，是一種科學(xué)的、全面的和高效率的設(shè)計(jì)方法。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的是，這整合設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目開始之初，工程共同體就已經(jīng)成立，項(xiàng)目的決策來(lái)自整個(gè)工程共同體的共同商議，項(xiàng)目的目標(biāo)與結(jié)果在初步設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)確定，項(xiàng)目的每一個(gè)利益相關(guān)者都是此目標(biāo)與結(jié)果的創(chuàng)建者。項(xiàng)目從初期到完工，是以一種迭代和反復(fù)的過程進(jìn)行的。項(xiàng)目是在開放式的系統(tǒng)之下，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、發(fā)展與結(jié)果得到了最優(yōu)化。整合設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是生命周期成本而不是前期成本。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑的需求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。能不能盡可能多地使用可再生能源；能不能使我們重歸自然、親和自然、適應(yīng)自然，而不是試圖征服自然、戰(zhàn)勝自然。這些都是當(dāng)今建筑界亟待解決的問題。

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