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绿色地栖居

2002-09-28 13:17 作者:鲁伊 2002年第38期
然而,在持续不断地建设了30年后,1000万美元的投资才完成了索列里预想蓝图中的3%。预计容纳5000人生活的城市实际上常住人口从未超过百人。

2000年汉诺威世界博览会上,被称为“绿点”的由可回收材料建成的展厅

2002年似乎是一个注定要和“可持续”联系起来的年份。除刚刚闭幕的约翰内斯堡地球峰会,7月3日到5日在西班牙召开的2002年“可持续”城市大会(The Sustainable City 2002)和即将在9月23日于挪威首都奥斯陆召开的2002年“可持续”建筑国际大会(Sustainable Building 2002)都以最切实的方式让人们看到,可持续的生态建筑方式正在改变我们的生活。

诞生于60年代花童运动中的“生态建筑”(Arcology),连同它的创造者意大利建筑师保罗·索列里及乌托邦城阿科桑地一起,被打上过理想而不切实际的烙印,以至被大众冷落甚至遗忘。关于“生态建筑”与“可持续建筑”异同的争论,在不同建筑学教科书和建筑学杂志上,至少能找到100种以上的说法。曾设计过法国蓬皮杜艺术中心、与诺曼·弗斯特齐名的生态建筑学大师伦佐·皮亚诺(Renzo Piano)说过的一句话似乎是最好的解释——“人,应该、必须、也只能绿色地栖居在这个蓝色的星球上”

2002年1月17日,“9·11”事件发生4个月后。当保罗·索列里(Paolo Soleri)带着自己设计的草图现身于纽约Max Protetch画廊举办的有全世界50多位著名建筑设计师参加的“新世贸中心设计创意展”时,这位83岁的意大利裔建筑师所带来的,绝不仅是一个在世贸废墟上建立永久性教堂,以反思宗教恐怖主义的过去和未来的创意,也不仅是一张看上去让人联想起核电站冷却塔巨大涡轮状建筑的草图。建筑专业杂志《建筑实录》(Architectural Record)对此作出的评论是:“索列里向世人表示:我,一个在大众眼中的空想家回来了!而对他参展的欢迎及对其作品的广为重视又揭示了事情的另一面。”

早在60年代,生于1919年的保罗·索列里就将生态学(Ecology)与建筑学(Architecture)合并起来,创造出新名词——“生态建筑学”(Acrology),指出任何建筑或都市设计如果强烈破坏自然结构都是不明智的,号召将富勒的“More with Less”原则应用到建筑中去,对有限的物质资源进行最充分、最适宜的设计和利用,反对使用高能耗,提倡在建筑中充分利用可再生资源。1970年,索列里买下亚利桑那州凤凰城以北65英里处占地860英亩的一块沙漠荒地,开始在上面建立自己的生态建筑之城——阿科桑地(Acrosanti)。

毫无疑问,在最初建立阿科桑地之时,它所宣扬的前卫概念和迷人魅力是无可抵挡的。纽约Sag Harbor建筑事务所的资深建筑师哈里·费什曼在提起自己70年代作为学生参观阿科桑地的经历时依然充满崇敬,“他把沙漠中的材料变成了诗意的栖居之所”。索列里坚信,将能源消耗和汽车的使用降至最低,同时有利于人们彼此交流的的阿科桑地将成为其他城市仿效的模型。而它的穹顶和高塔也的确为后来的自然采光、通风系统设计提供了灵感。

然而,在持续不断地建设了30年后,1000万美元的投资才完成了索列里预想蓝图中的3%。预计容纳5000人生活的城市实际上常住人口从未超过百人。

随着近几十年来地区性环境污染和全球生态环境恶化的加剧,对现代城市建筑的反思已经不再像60年代那样仅局限在少数人圈子里。60年代末和80年代先后爆发的能源危机使许多国家政府开始积极关注建筑的能耗问题。90年代末,德国绿党参与政府,针对德国旧建筑普遍浪费能源问题,特别规定某些地区住宅内的热能至少有30%需要来自太阳能,从而促成了德国建筑师转向生态建筑研究的潮流。在国际上,生态建筑也渐渐打破“发达国家建筑师的玩意儿”的形象,在许多发展中国家得到广泛采用。

技术支持也是生态建筑复苏的主要原因之一。像阿科桑地这样早期的生态建筑在建设中无法回避的一个问题是生态建材造价的昂贵——每平方米的造价往往高出其他建筑4到5倍。从80年代起,新型生态建材,如TIM透明绝热材料、复合玻璃材料和高性能太阳能电池的推广使用,使生态建筑成本大大降低。像弗斯特联合事务所这样经验丰富的生态建筑设计专家,已经可以将建造整栋生态建筑大楼的成本控制在以往使用普通建材的成本范围之内,而后期大大减少的运行费用使注重长期利益的客户更乐于接受生态建筑。

于是,索列里归来了。在过去30年中,人们把他当成一个堂吉诃德般的理想主义者,然而当时光流转,人们开始发现,与60年代其他那些梦想建设巨型城市的乌托邦主义者相比,索列里的生态建筑计划在几十年后依然具有计划性和可操作性。正如亚利桑那州立大学的建筑学教授杰弗里·库克(Jeffrey Cook)在接受《纽约时报》记者采访时指出的那样:“索列里一直等在那里,人们现在只是重新发现了他。”

生态建筑经典作品

德意志商业银行总部(Commerzbank Headquarters),德国法兰克福,1997

1999年普利茨奖(Pritzker)得主、因建筑成就受封爵士的诺曼·福斯特创办的弗斯特联合事务所(Sir Norman Foster & Partners)在1994年设计了位于法兰克福的德意志商业银行总部大楼,并于1997年竣工。这座高300米的三角形高塔是世界上第一座高层生态建筑,也是目前欧洲最高的办公楼。除非在极少数的严寒或酷暑天气中,整栋大楼全部采用自然通风和温度调节,将运行能耗降到最低,同时也最大程度地减少了空气调节设备对大气的污染。

国会大厦(The Reichstag),德国柏林,1999

德国国会大厦的玻璃宫顶不仅是生态建筑中的精彩设计,也是柏林的新象征提起国会大厦,通常人们能够想起来的无非是在三个时间中与三个名字联系起来的三件事:希特勒与1933年的国会大厦纵火案,克里斯托与1995年的后现代艺术作品《包扎国会大厦》(Wrapped Reichstag 1995),福斯特与1999年的国会大厦重建。在这个重生的轮回中,福斯特将自己的大师风范表现得淋漓尽致。自然采光、通风、联合发电及热回收系统的广泛使用,不仅使新的大厦能耗和运转费用降到了最低,而且还能作为地区的发电装置向邻近建筑物供电。被视为柏林新象征的玻璃穹顶不仅有助于采光,还是电能和热能的主要来源,自然通风系统的重要组成部分。此外,生态技术的使用,还使整个大厦设备的二氧化碳排放量减少了94%。

生态建筑的误区

虽然生态建筑毫无疑问已经成为关于建筑的最时髦的话题之一,但什么是生态建筑,生态建筑包含哪些内容,甚至在著名的生态建筑师之中,这些也是常常引起争议的问题。在发表于德国著名建筑专业杂志《细节》(Detail)杂志上的一篇文章中,德国建筑师、奥地利林茨设计中心的设计师托马斯·赫尔佐格(Thomas Herzog)提出了他所认为在目前生态建筑热中普遍存在的几大误区。

1.“新的”就是“好的”?

新的建筑材料的确可能体现了最新技术成果,但不一定就是最好的。建材是否是生态的,需要用系统和历史的眼光看待。非洲的覆土建筑和中国南方的竹楼,都是很好的生态建筑模型。旧材料新用,如降低自重,提高了保温隔热性能的砖,它的应用可能更有意义。

2.“天然的”就是“生态的”?

坐落于郊外原生林中的太阳能别墅是生态建筑吗?未必如此。可以算账:花费在交通上的时间、油耗、分摊到个人头上的道路面积和松散而显得浪费的建筑占地——这绝对说不上什么生态。而在材料上,各国生态材料也是因地制宜的。德国劳动力成本高,钢和玻璃材料施工速度快、可循环利用、施工能耗低,因此可以算是生态材料。瑞士等国家绿化程度高,种植量大于砍伐量,因此使用木材这种天然材料有利于生态环境,而对于森林覆盖率低的国家来说,木材虽然天然,但却并不生态。

3.“绿色的”就是“无污染的”?

有些绿色建材虽然用于建筑中能够很好的创造健康的室内外环境,但它们或是后期难以降解从而容易产生环境污染(如黏土陶粒混凝土),或是生产时需要消耗大量的能源并不能回收利用(塑钢门窗),从材料的整个生命周期来看,都不能说是好的、无污染的生态建材。

生态建材种种

1. TIM透明绝热材料

简称为TIM的透明绝热材料(Transparent Insulation Material)是一种透明的隔热塑料,在建筑上,通常将其与外墙复合成为透明隔热墙(TIW),从而减少因对流造成的热量损失。1996年,建筑师迪特李希·施瓦茨曾经在瑞士建造了两座完全由TIM透明绝热材料作为外立面的“零能耗”房屋。在冬季,由聚碳酸酯(polycarbonate)做成的透明绝热材料不仅能最大程度吸收太阳热量,还能阻止室内热量的散失。而在夏季,透明隔热墙中2厘米厚的空洞又可促进空气流通,配合TIM的反射性能,使房间中温度适宜,真正做到冬暖夏凉。据统计,使用TIM透明绝热材料,每平方米的建筑每年可节约能耗200千瓦小时。目前,TIM透明绝热材料在德国的售价约为每平方米500至700欧元。

复合玻璃材料在生态建筑中被大量采用2. 复合保温玻璃

玻璃保温技术经历了几个发展阶段。第一代的热反射中空玻璃由能够吸收或反射太阳热量的热反射玻璃(也即镀膜玻璃)与普通玻璃复合而成,第二代的低辐射中空玻璃则应用了低辐射玻璃(Low-Emissivity Glass)对太阳光的高透过率和对长波辐射的高反射率来实现在寒冷地区的保暖作用。第三代低辐射—热反射中空玻璃,是将前两代产品复合而成的同时具有双重保温性能的理想组合,目前在欧洲的生态建筑中被广为使用。气凝胶玻璃是刚刚从实验室中走出不久的未来派保温玻璃材料,它的保温性能是同等厚度泡沫塑料的4倍,如果能够投入实际应用,将是生态建筑学上的一大飞跃。

3. 太阳能光电材料

虽然看上去专业的有些吓人,但所谓太阳能光电材料简单来说,就是将太阳能电池与建筑材料复合而成的新型建材。太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃是目前已经在日本、德国和瑞士等国得到应用的主要太阳能光电材料。它们不仅能吸收太阳热能,还能将其转换为电能,支持住宅内部用电,有些甚至还能将多余电力输入电网。坐落于瑞士斯特科波斯的一座42米高的钟塔两侧墙面便是由太阳能电力墙构成,它发出的电力足以支持巨大时针昼夜不停的运转。用以取代玻璃的透明太阳能光电池,也即太阳能光电玻璃,有望在十年之内成为生态建筑中的主流玻璃材料。而当太阳能技术不断取得突破,太阳能发电效率进一步提高,太阳能光电材料的前景将一片光明。

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