郝琳:“绿见十书”之“可持续设计的美”

可持续设计的美

历史中的历史

从1987年到现在,可持续的官方提法大约也有二十五年的光景了。几近而立,可持续设计已是异彩纷呈,思维活跃,表达丰富,成果相当令人欣慰。在都市与建筑界,可持续也在引发深入的探讨,逐渐成为设计整合的因素和探索更多可能性的途径。可持续建筑运动算是方兴未艾,但如果说价值观的改变对于大多数人已经相当迫切了,或是已经形成了广泛的社会基本,恐怕还远未如此。我的观察是,转变的真正困难,更在于“推陈”,而非“出新”。

可持续建筑比传统建筑的设计运作复杂得多。不光是各个地方有其风土、文化、社会和经济上的差异,而且设计过程需要更为科学的策划,并树立环境伦理和美学的目标。加之涉及诸多交叉学科的融入,又牵扯到多重部门协调和评估,使得建筑师通常专长的功用、空间与美学创作融入了更多的挑战。时至今日,传统建筑学的观念和方法仍然存在着巨大的惯性。对应快速变化的亚洲环境与社会,有必要调整以往建筑的设计策略,把握可持续设计的美学质量、智慧和实用性。这样的讨论,对于建筑学的关键贡献尤其在于理解建物与环境关系的历史演化规律、地方适应性之条件和创造性的依据,从形式设计的各个层次上整体准确地表现出可持续的理念,把设计的复杂性透视成有意义的形式美学深度。

然而,建筑对于自然环境的意义及其历史沿革,却鲜见于建筑史之讨论。

就建筑而言,其可持续性能大致与两个营造因素有关:一,建造本身。作为一个围合空间的实体,建物耗费资源和能源建造;二,建筑的服务系统。它们平衡建筑负荷、满足使用功效。工业革命之前,在机械式环境调控系统尚未发明之时,建筑的基本问题包括如何有效地对自然气候做出反应并提供基本的舒适。特别是在外界环境与居者舒适度范畴存在较大差异的地区,譬如,寒冷地带、热带雨林、沙漠地区等,适应与调控环境是在地建筑格局的主要成因之一。在这一时期,建筑环境控制技术整体性地与建筑本身结合在一起,通过布局、形态、物料等建筑自身形式要素,形成了独特的地域景观。宗教、礼仪等文化社会因素亦不断融合于环境景观,表现为“传统风土格局”。譬如传统的茅草屋顶就甚是有学问。台湾自然志作家刘克襄在“家山”中描述过北台湾草厝的用草——“多用干旱荒地或河床砂地较易生长的白茅。一般清热饮用的茅根水,就是这种野草之根熬煮。白茅枯干后,质地比诸他种仍较为柔软、细密,多能维持三四年。铺盖的好,雨水很难渗透……”,现在的乡建“多用芒草和稻草杆,草率编织修葺,容易败坏”。文中亦感慨,草厝的修缮技艺费时耗工,传统技艺和风土恐怕无以为续。

工业革命的生产方式和规模改变了建筑的格局。新型的建筑材料、结构、建造方式与大型工厂、火车站等新型建筑类型互动,形成了所谓的“工业格局”。制造业工作环境的要求、庞大的空间、逐渐变轻的结构类型,都要求建筑环境调控变得更为精密、易于控制和有效率。通风、供暖、降温、湿度调节、人工采光等一系列问题,伴随着科学的进展相应地得以研发和应用。由于十九世纪中央供暖、通风的发展,使建筑逐渐突破了工业革命以前单一的被动环境调控模式,建筑不断地从自然条件的束缚中解脱出来。像1851年的伦敦水晶宫一样,先前厚重的建筑围护开始变革轻盈剔透。然而由于人工采光技术的滞后(白炽灯发热过多、且电费高昂),机械制冷、湿度控制刚处于萌芽状态,所以在这一时期,建筑的形制尚多数包容在被动式的范畴内,譬如平面进深较浅等。与此同时,虽然工程师们想象力和创造力惊人,建筑师手下的美学表现除了部份工业建筑外大多依然没有摆脱传统古典的风格。

进入到二十世纪早期,随着工业革命的进一步深化,框架体系的成熟、建筑的经济性与效率的提高、商业对通透性的要求等因素都推动着建筑的外围护结构从传统厚重的古典型制中进一步解放出来。框架体系加上自由的平立面使这一时期的建筑变得轻盈和通透,典型的譬如包豪斯校舍、柯布的系列白宅等。薄如蝉翼的建筑表皮已无法单独地应用被动方式来应对外界环境,通过围护结构大量的得热、失热、噪音等问题使得独立的主动式室内环境调控系统必须与这样的建筑形态相配合。1929年柯布设计了巴黎的救世军部(CitédeRefuge),其构想是建造封闭的双层玻璃墙,内部环境完全依靠空调系统通风、供热。柯布的理想是在建筑的室内创造出始终如一的环境,他说:“每个国家都针对它的气候建造房屋,在这一国际科学技术广泛普及的时刻,我计画了所有国家通用的房子,即可以准确无误呼吸的房子。”显然,国际化放之四海而皆准的均质模式是柯布的理想,它的实现与风土无关。最终由于经济和技术因素,封闭玻璃幕墙和计划的双层窗变成了单层,冷风也无法提供。房间几乎成了温室,于是窗户被迫打开了,并加建了遮阳板(Brisesoleil)。这一段建筑史上的小插曲多少颇为有趣,也预示了现代主义建筑之于环境上的问题和局限。上述的这一时期,以建筑之明确的现代主义化倾向和主动式室内环境调控系统的尝试为特点,形成了所谓的“早期现代格局”。

较为成熟的空调系统的应用是从20年代末期开始的,里程碑作品包括1928年德州的米莱姆(MILAM)大厦。二十世纪中期,建筑环境控制技术高度发展,玻璃幕墙技术日渐发达,并成为了集团资本的象征。此时的建筑之于环境大多处于一个二分的状态。国际式的经典建筑(如西格拉姆大厦、利华大厦)成为了一种范例-一个封闭的表壳(多为轻质通透的玻璃幕墙),一套高性能的服务系统,恒定的室内环境。如此,综合的建筑与环境设计方法被依赖大量能源驱动的人工服务系统所取代(如暖通空调、人工采光)。建筑围护结构的环境调控功能的角色逐渐转移到机械性服务设备上来,建筑的环境功能已经被局限在机械的室内环境调节的范围内,并且倾向于只针对于外部环境负面的影响。这就是所谓“国际式格局”,它一直沿续到今日,特别是在因循美国模式的发展中国家,此种格局依然大行其道,并成为了城乡发展和财富的象征。

虽然国际式至今仍然很有市场,但它的泛滥也为后现代的论述提供了背景。后现代的多元化主张强调历史与文脉,亦包括因地制宜的思想,加之乡土设计的历史积累和香火延续,使批判的地域主义借对国际式之反动成为了较强的意识和行动,形成了“后现代格局”之中的地域性营造。此类设计大多遗传自地方传统的住居智慧,有着敏感的场所反应,高度的自然环境意识,在地景、空间布局(特别是内外交流)、建材、工艺构法等方面皆有理性和具有文化深度的考虑;他们不排斥现代建筑的手法、技艺,但并不苟同于其均质的理念。伦理性、有机性、自然性、美学性、现代性所形成的风土全一化建筑是这一类营造的基本特点。然而,尽管为今日建筑学之转化提供了广阔的背景,此种理论和实践相对于自70年代全球范围内呈现出的能源与环境议题,特别是稍后孕育和发展起来的可持续发展议题的范畴,显然缺乏全球性的考量。

70年代之后,以西方石油危机为契机,国际式均质化的、人与自然二分式的都市与建筑模式日益遭到质疑。原因是均质化的都市观和国际式建筑大量消耗能源和资源,并破坏环境;适应性舒适的提出,也表明了单一的稳态环境对人的负面影响,建筑应当提供给人们环境的多样性变化;与自然生态环境有密切牵连的文化景观特质因国际化而丧失,地方营造传统因国际化而没落。

环境的问题带来了对传统建筑学和都市设计的反思,建筑的广义环境功能逐渐融入了建筑学旧有的框架。在空间上,由于环境系统的多级化特征和其中各级存在的相关性,致使作为建成环境中最基本单元的建筑必须逐层关注其自身以外的更大范围空间领域的环境问题,譬如社区、住居环境、区域、全球,等等。建筑形式的设计要求涉及更高级别的环境问题的解决,并认识到环境系统各层次之间的相关性并采取相应的设计策略。设计过程中所需具备的可持续的视野正在控制和改变着建筑产出的形式、空间、功能,更重要的是,也在改变着它的资源和环境物质的交换。譬如,基于有选择性的环境设计过程可以使建筑有效地成为环境供求的过滤器和调节器,进而减少建筑对机械性环境控制系统的依赖,降低对环境的负面影响。在时间上,建筑设计所关注的范畴延展至更长期的效益,至少包含建筑全生命周期的综合环境、社会、经济效益,甚至应涉及进一步的物质循环周期。

从发达国家以往的经验看,从宏观方面完善的市场引导、新规章标准的制定、对开发的客观评价与监控,到微观层面上的学科改造与职业培训,范例的研发与推广,都有助于产生有效的变革。其中应当主要是政府机构配合学术机构与业界共同建立以广泛、深入的市场调查为基础,综合国情与国际趋势,以整体性可持续为依据制定营造基准点和目标,近而进行政策上、技术上以及资金上的扶植与引导。在国际范围内,由于政府和民间的推动,可持续建筑经历了八、九十年代的实验期后,涌现了相当多的更为成熟的项目,像纽约的HIGHLINE,英国威尔士的CAT生态中心、印尼巴厘岛的GreenSchool、新加坡的滨海湾花园。从深度和广度上看,这些作品大幅度地突破了传统建筑实践所涉及的范畴,而系统地关心社区、社会创新、都市更新及环境议程,并同时显示出了成功的区域价值效益和美学深度。

现今,低碳世代恰与经济危机的频繁出现相交叠,这也提示着未来社会经济模式的发展。联合国环境规划署2008年10月发表的“GREENNEWDEAL”(绿色新政)主要建议投资五个范畴:清洁能源与技术、适用于农村的生物质能项目、可持续农业(包括有机耕种)、生态友善的基础建设(包括城市设计、运输系统与建筑)和改善环境素质特别是保护森林资源。这与中国刺激内需投资的主旨有一致性。在金融动荡中,全球格局发生重大变化,政府的角色通过国家干预已经愈发重要,自由经济备受质疑。当全球经济转向低碳模式、高效率和注重环保安全的当代,国家和企业有必要检讨风险管理和可持续发展的运行模式,并创造“绿领”就业、投资机遇、经济增长点。我们有理由相信产业和企业在获得正确信息的情况下会采用较为可持续的那种选择。那么,通过现有建筑产业发生的数以万计相对较小的投资,全国整体的可持续性情况就可能有显著提高。

可持续中的美

以上是一个简要的建筑美学形式与环境调控互动的历史。明显地,建筑之环境功能提供了其美学表现的背景基础。从历史上各种“格局”的演变透视了其间建筑整体性环境性能设计的偏离和校正。在综合的全球能源与环境危机的背景的推动下,新的设计目标、指标及其新的建筑技术的拓展为建筑学提供了更多的可能性。当代可持续建筑的范例表明,营造已越发地和环境服务系统融合在一起,立足于高度的环境资源质量和敏感性,生活质量的提高,以共同增强建筑的可持续性能。

可持续建筑的美学思考与实践必须趋向于整体性的思考。重点问题是,如何促进可持续性与建筑美学的互动,特别是可持续性如何通过建筑形体、工艺、物料等元素真实表现的问题。可持续建筑的美学是科学的美学,强调尊重环境与自然是美的源泉之一,亦是建筑的表达方式。

可持续建筑是被作为系统来设计的,并更多地被理解成为能流的载体与调节器,这就意味着对基于可持续的建筑,生态、节能、减废、健康等基本目标的实现应当对建筑的内在与外显的品质起决定性作用。从城市规划设计到景观环境设计,再到建筑设计及各个细节,这种由设计实体形成的“层”的概念定义着其可持续性能与美学深度。所以破建筑美学的“格”重点在于有效地选择各层系统中的构成要素,使之可以成为优化可持续性能的过滤器,修正以往盲目而主观的美学手法。譬如以夏季的被动式环境调节(降温)为例,其诸多策略可以有效地通过建筑手段减少夏季冷负荷,提高适应性舒适与健康,降低建筑造价等等。其实现的具体手段是相当广泛的,从基于当地气候分析的微气候调节,到细微的遮阳角度,几乎都与形式问题有关,涉及庭园形态、建筑几何形态、开窗方式、表皮构造工法、剖面空间组织等等。各因素的美学形式逻辑是建立在多元性与关联性的基础上的。所谓多元性,是指某一形式手法兼顾多重功效;所谓关联性,是指各形式手法之间相互作用、补充、协调,以达到整体性能的提高。

先以景园为例,种植得体,可以夏季遮阳,适当的水体可以调节微气候,达到被动降温之目的。然而,不止如此,面向可持续的景园更应揭示的是深层生态美,其设计手段强调多元化土地利用,考虑水资源保护(保水、渗水),以“Biophilia亲生命设计”和“Permaculture朴门农艺”主导,综合园艺学、植物学、自然历史、环境伦理学以及地方主义的各项认知,达到生态环境的多样性,促进生态网络系统完善,促进景园经济化,田园化,力求美观、经济和实用,对原有地区自然生态环境的恢复,以形成动植物赖以生存的环境。至于关联性,比如生态园可以与建筑覆土种植相关联,芦苇生态池可以与建筑雨水收集系统相关联,种植类型和数量可以和建筑排放的二氧化碳量相关联,等等。此种可持续性能与美学之交融,反应出了建筑美的道理。

再以表皮为例。表皮兼有多种功能,如结构、围护、美学,更是建筑呼吸的肺和新陈代谢的皮肤。自工业革命以来,从温室般的铁与玻璃组合,到柯布的轻型围护,再到国际式的玻璃幕墙,以至后来的后现代之拼图,建筑表皮很难与肺和皮肤之环境功用挂钩。自然环境系统与建成环境系统之间动态的物质交流没有得到应有的重视,表皮处理更是演化成了单向内在哲学/美学思辩下的包装或是时装表演,图象、现象、幻像取代了建筑的本质,表皮真是沦为了这个消费世界、信息化世界的舞台背景,一种表现主义的游戏。在可持续的建筑中,建筑的内外物质渗透与交流增加了表皮的复杂性,各元素的组合、选型决定着室内的能源负荷、健康与舒适,也决定着表皮结构自身的能源与资源负荷。像早期研究的被动式特朗伯墙、水墙等设计,是为了有效地利用太阳能;近年来研究和应用的透明保温隔热墙(TIW),供气窗(AirFlowWindows),双层玻璃幕墙(DoubleFaçadeCurtainWall),喷水沐浴墙,也都展示了其优越的环境性能和美学创造性。即使是稻草、夯土这样的传统建筑材料也科学地加以了再利用。总的来讲,从可持续的角度,当前的表皮处理有两个趋势:一,以被动的方式将表皮处理成气候调节器,主要手段包括遮阳、高性能的墙/窗体(如光/热/电铬玻璃)、改善采光的设施、自然通风与墙体的结合、植被与围护结构的结合等等;二,将建筑的主动式设备与表皮融合,典型的方式有:将太阳能板等设施与墙/窗体结合,智能控制的遮阳与光线调节设施等。无论是设计主动式或是被动式的表皮,我们所面临的基本问题依然是牢固、色彩、质感、经济、构造这些我们每日面对的要素,区别就在于它们是否被融入到更高级别的系统循环中去思考,以支持可持续思维,把建筑的艺术建构在人类的福祉和自然的长远利益之上。

以上只是单方面地举了两个例子,其它诸如形体、空间布局、室内设计等与美学相关的问题也须融入整体思维,彼此之间进行渗透与参照。观察近些年的可持续建筑作品,从美学角度大致可分为三类,第一种是形式上乏味可陈。此类建筑多是以工程技术的尝试和性能表现为主导,技术与美学的互动层次较低。第二种是返朴归真式的自然乡土美学。建筑师多为自然伦理、生态主义者,扮演现代社会流行政治文化的反叛角色。他们的美学倾向甚至有偏执的色彩。诚如萨凯斯(HashimSarkis)所指出的,他们的这种伦理道德作为信仰体系指导着其每一个设计行为,住者的生活方式和设计决策……把生态议程赋予了特殊的美学,经常是工业革命前或乡土的风格。其中的一些建筑师甚至把此种美学形式看作是达到生态目标的一种必须方式。第三种是反映当代环境与自然技艺的美学倾向,形象清新,造型独特,所应用的可持续技术策略被积极地表现出来,却不陷入唯技术论,如RanzoPiano的棲包屋文化中心(TjibaouCultureCenter)。当然,可持续性的许多特征并非是外显的,比如保温的设计,选用低过程能耗的建材产品等,但这并非是导致可持续建筑平庸的基本原因。如果我们对比一下欧洲(特别是英国、德国、北欧国家)与美国的可持续建筑的话,前者给人在美学上的影响显然是更为深刻甚至是震撼的。原因除了气候不同、工会制度之推动、建筑的所有与使用模式、工程师之参与角色、工业传统等因素,主要点在于在欧洲可持续设计被认为是卓越的设计,是高品质与高性能的建筑,它与人们未来的新生活工作状态相关,与新的建筑科技应用和推广相关,与建筑师的声望相关,是社会先进的尝试。

总结下来,可持续设计的美是以建筑环境调控系统的历史演变的选择。可持续设计的美是对传统建筑美学的破格,是环境议程之下理解人、自然和科学的实用美。可持续设计的美是高尚的美,这样的美提升公众意识、激发社会关注和想象。 

从现实而言,可持续设计仍是一个先进超前的概念,对它也存在着各种偏见和错误认识,但在实践中至少可以从检讨和避免“不可持续”的灰色营造开始,譬如检讨大面积的玻璃幕墙和均质的空间形式。这样有利于在基层中培养出一种抵抗力,产生社会共识,一同积累一个较为广义多样的、面向未来的可持续营造的美学经验。

未完待续……

作者简介:

郝琳,生于北京,清华大学学士、伯克利加大硕士、剑桥大学博士,现任Oval Partnership都市建筑事务所和Integer绿色智能事务所董事合伙人兼可持续设计总监。其主脑设计的建筑作品屡获国际和亚洲指标性建筑奖项,如RIBA英国皇家建筑师协会国际建筑奖、两度DFAA亚洲最具影响力设计奖、两度Perspective透视设计大奖总冠军奖、MIPIM都市更新设计奖、Bloomberg中国最佳住宅奖等。

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编辑:Ryan
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