作为建筑创作中的一种“技术思想”,日光调控策略在中国有着悠久的历史。其中有“风水”这般指导人们面对自然如何趋利避害的环境选择理论,亦有“前辟四窗,垣墙周庭,以当南日,日影反照,室始洞然。”
这般描述民居光影场景描绘的文字,而庭院和园林中的游廊和建筑正面深远出檐下的阴影在今天更是成为了今天中国古建筑的名片之一。
此后的半个多世纪,我国完成了举世瞩目的城市建设工作。这期间我国不乏一些优秀建筑师基于本土情况摸索出了适用于当代中国的建筑回应环境的设计智慧,与此同时,近20年来西方建筑师与中方的合作和实践也带来了当今世界最先进的设计思想和技术,相关绿色建筑观念和建筑系统中的节能环保技术则对我国产生了巨大的影响。
在这其中,虽然日光调控系统暂未被系统地整合研究,却也已经被建筑师在各种类型的建筑创作中成功应用,给我们带来了一系列出色的案例典范。糖心vlog入口
可持续诉求下的日光调控策略:从节约建筑能耗的角度来说,建筑的外围护结构除了承担“建筑外墙”的基本作用之外,还必须具备一些如保温隔热、自然采光、自然通风和遮阳等功能。
如何在建筑立面设计中将这些因素有效整合起来,并正确地利用其环境调控功能以实现维持室内环境的舒适,从而减少消耗的能耗,正是立面改造要面对的主要任务。日光调控系统正是一个能把这些功能集成在内的开放体系。
低成本条件下的日光调控策略:正如本文第一章中对建筑立面的一般性改造提出的范围限定,我们面对的绝大多数改造情况都不可能拥有足够的预算对每一栋建筑立面都进行整体性的更新。
要解决对原立面的美化和性能更新这两个主要任务,人们自然而然地会选择从建筑立面上的服务设施和装饰物着手进行改造,而日光调控系统正好既是一种“服务设施”又是一种“装饰物”。
复杂施工条件下的日光调控策略:这是一个立面改造设计中会面临的一个特有的现实问题,即在与本项目类似的由政府主导的工程里,被改造对象通常都是“边使用边改造”的,这就意味着在建筑师设计方案时就要考虑到新的立面如何在尽量不打扰建筑原有用户正常使用的条件下建造起来。
这使得给原建筑“做加法”成了大多数情况下几乎唯一的设计选择。日光调控系统作为一种“技术+建筑”的环境调控概念,本小节将分别从“建筑方针”和“适宜技术”两个方面对其在立面改造中的应用原则加以论述和限定。
遵守“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针
中共中央国务院在2016年下发的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中明确指出,将“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针作为我国城市建设发展的指导思想,同时,这八字建筑方针也成为了我国城市建筑沿街立面整治工作的原则要求,下文将从这四个方面明确日光调控策略的应用原则。
适用原则:“适用”这个概念经常与“实用”一起出现,但与后者不同的是,适用原则更强调一种通用的实用性。我国目前城市建设阶段的主要特征是从增量时代进入存量时代,建设城市的方式由新建转向对存量的更新。在既有建筑更新中,许多建筑都迎来了功能空间与实际用途的重新匹配,与之同步的,也伴随着建筑立面与内部需求的重新匹配。另外,如双龙大道项目这样有计划的城市街道景观整治运动也给建筑立面提出了与周边环境重新协调的挑战。
在这个背景下,为同时应对将来可能发生的来自城市外部的变化和来自建筑内部的变化,通用的实用性自然成为了一个立面改造的所必须遵循的设计原则。
经济原则:从建筑的全生命周期概念来看,建筑的每一次更新都意味着一次资源的消耗,同时也意味着今后这栋建筑一定长度的使用周期内持续消耗资源总量的改变糖心vlog官网。
我们不妨用这样一个例子来解释这里提出的经济原则:对于某一栋建筑沿街立面的改造而言,当我们假定这次改造的“保质期”是十年,如果在这次立面改造中所花费的资源和未来十年建筑能耗的总值之和呈现出一种极不经济的增长的话,那么我们就有必要思考这次的立面改造方案是否具有科学的经济合理性。
正如“城市双修”的目标“以最小的社会存量财富的消耗换取最大的社会财富的增益”所提及的,经济原则要求我们用一种更均衡和更长远的眼光去进行设计策略的选择。
绿色原则:德国建筑师托马斯·赫尔佐格将能源利用称作是维特鲁威建筑三要素56之外的第四原则,从生态角度看建筑师的工作要求我们必须考虑清除有关建筑创作和营造的一个基本立场——如果我们只关注最终结果(让人感到舒适的物理参数)而不考虑能耗的话,那就是对建筑技术的歪曲利用。
赫尔佐格的观点也正是对那些一味地追求数据指标而将绿色建筑理念歪曲利用的讽刺。真正的绿色建筑不仅是一个多种节能技术的整合系统,更应该是一个注重利用建筑手段为人们创造出一个能与环境积极互动的、健康自然的生活和空间容器糖心vlog。
美观原则:时代的审美标准一直是动态的,尤其中国建筑在经历了开发商三十多年来的多次“风格”洗牌之后,人们沉浸在与各种审美意象背后联系的图景中最终走向了审美观念的迷茫。
但是,现在的迷茫绝不就此意味着审美标准的彻底瓦解,美学规律中还有许多沉淀了几十个世纪的原则(如比例、尺度、构图)是我们必须去遵守的。并且,从建筑在社会中的公共属性上看,任何一个建筑美学形象的诞生或者改造都应该对城市空间品质起可持续的提升作用,而城市的美学意象正是空间品质的重要要素之一。
尊重客观条件的综合设计:因地制宜是一种设计态度,也是一种设计结果的呈现。它指在遵循和权衡了改造对象的内部条件和外部条件两方面之后做出的积极回应。内部条件指建筑现状、改造条件、内部功能和使用者实际需求等,外部条件主要指被改造立面与太阳高度、直射角等自然环境的关系。
此外,改造最终呈现的视觉效果则是另一个值得注意的方面,设计要考虑改造或加建的日光调控系统对原建筑外观形象的改变是否与建筑性格相符,是否与城市街道景观协调。
追求简单高效的科学设计:日光调控系统的设计应该是原理简单、功能高效的,这个原则不仅针对实际使用过程,也针对制造加工、改造安装、检修调节、拆除回收等该系统的全生命周期过程。另外在全年、全天候复杂多变的自然环境状况,简单也往往意味着更强的适应性。
作为一种塑造形式的元素起特定功能作用的服务设施是建筑立面不可或缺的组成部分,如何使之恰当地表达或者隐喻地再现一直是建筑师们热衷于讨论的。
在过去,人们通常认为建筑立面上“挂着的”一些功能性的服务设施是一种“无可奈何的”表现,针对这个问题摆在建筑师面前的有两种选择:一种是将这些外挂的服务设施与建筑外墙结合一体化设计,另一种则将它们作为一种成就建筑造型的形式元素来对待。
1999年建成的汉诺威博览会公司总部大楼就是一个立面一体化设计的杰出范例,大楼立面将围护结构所要承担的各个功能分解在内外两层立面上,但这种将各种功能元素相互分离并没有体现在建筑的外观造型上,它们被重新组合并在最终的立面上展现出了一种极其完整的面貌。
而1977年建成的法国蓬皮杜艺术中心则以功能服务设施在建筑立面上的夸张表达闻名于世,传统建筑中被隐藏起来的梁、柱、空间桁架、管线、暖通照明设备,都被漆上不同的颜色,全部毫不掩饰地暴露在大众面前,几乎所有服务设施都成了建筑“裸露面”的主要元素而存在。
通过这两个案例的对比可以说明,无论选择哪种方式来表达建筑外围护结构中的服务设施,都无法忽视其作为一种形式元素参与建筑造型表现的身份,就像路易斯·康对建筑服务空间的态度那样,既然无法回避,那么就应该为其设立与其他空间同等地位的容身之处并使其得到恰当的表达。