冷瀚宇

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1 綠色設(shè)計理念與環(huán)境藝術(shù)設(shè)計

美籍奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲作為一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人，認為任何一種要素皆處于大系統(tǒng)中，而此大系統(tǒng)主要包括生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟、人等要素[1]。上述要素相互制約，若過度強調(diào)某種要素，勢必造成大系統(tǒng)中其他要素的失衡。城市化進程中，現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計長期以來過度強調(diào)經(jīng)濟要素，忽視了對生態(tài)環(huán)境要素的考慮。未來，隨著城市化進程放緩，地球資源緊張等趨勢的發(fā)展，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計終將面臨回歸自然的課題。

當前，綠色設(shè)計理念已深入人心，其旨在實現(xiàn)設(shè)計與自然的和諧，借助設(shè)計、生產(chǎn)、回收再利用等策略提高資源利用率。

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計以環(huán)境空間為對象，并與建筑空間密不可分，多數(shù)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計項目皆以建筑為載體，打造宜居的人居環(huán)境。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計包括建筑內(nèi)部空間及外部環(huán)境空間[2]。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中融入綠色設(shè)計并非只是將傳統(tǒng)材料替換為環(huán)保材料，更是設(shè)計思想的轉(zhuǎn)變，即通過對生態(tài)環(huán)境的保護及系統(tǒng)的合理組合，形成全新的設(shè)計形式。

2 綠色設(shè)計理念在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用策略

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中融合綠色設(shè)計理念的目的首先是協(xié)調(diào)建筑、人、自然三者的關(guān)系，減少對自然環(huán)境的消極影響；其次是節(jié)約，通過資源相互之間的利用和回饋，形成可持續(xù)的系統(tǒng)；最后是人本關(guān)懷，打造健康舒適的生存環(huán)境，進而引導(dǎo)人們形成健康節(jié)約的生活習慣。以上目的的實現(xiàn)需要采取以下策略。

2.1 堅持選用綠色環(huán)保的材料

無論采用何種設(shè)計手法對環(huán)境空間進行藝術(shù)設(shè)計，都必須通過建筑材料實現(xiàn)在環(huán)境空間中，因此，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中所應(yīng)用的各種建筑材料和施工工藝是否具備綠色環(huán)保特征將直接反映在環(huán)境空間的設(shè)計效果中。無論是何種材料，其在原材料獲取、生產(chǎn)加工、現(xiàn)場施工3個主要環(huán)節(jié)中發(fā)揮的綠色環(huán)保作用將直接影響環(huán)境空間的環(huán)保特性[3]。

在室內(nèi)外空間的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計方案中，天然石材和木材深受設(shè)計師們的青睞，但開采天然石材的過程中會對現(xiàn)場的植被造成破壞，并且容易引發(fā)水土流失、地表塌陷、空氣揚塵等次生災(zāi)害，許多名貴木材因其生長條件較為苛刻或生長速度較慢，一旦遭受砍伐，在較長一段時間內(nèi)無法恢復(fù)，當開采量達到一定程度時，甚至會造成當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的失衡。

綠色設(shè)計理念崇尚的是環(huán)境空間從材料生產(chǎn)到裝飾裝修及后續(xù)使用等全過程都不得或最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境和人類自身的破壞，因此，在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中也必須堅持使用綠色環(huán)保的材料。不僅要保障材料生產(chǎn)加工和日常使用過程中不會對生態(tài)環(huán)境和人體產(chǎn)生不利，而且還要注重材料具有一定的可重復(fù)利用性，以便當環(huán)境空間再次需要調(diào)整時被替換的材料經(jīng)過簡單的處理加工便可重新使用，最終達到生態(tài)效益與經(jīng)濟效益雙贏的局面[4]。

2.2 倡導(dǎo)屋頂花園建設(shè)

城市空間是立體的，城市環(huán)境設(shè)計的視角也應(yīng)該是多維的。建筑屋面被稱為城市美化及綜合利用最后的“處女地”。建筑屋面普遍存在以下問題：（1）保溫效果差，建筑物頂樓空調(diào)能耗明顯高于其他樓層；（2）防水性能差，容易發(fā)生滲漏；（3）許多建筑將中央空調(diào)外機、通風等設(shè)施設(shè)備放置在建筑屋頂，致使建筑屋頂外觀較為雜亂。

近年來，園林綠化部門為了提高城市綠化面積，開始嘗試在建筑屋頂建設(shè)屋頂花園。經(jīng)過全國各地住建和園林綠化部門多年的探索和研究，許多城市編制了較為完整且適宜當?shù)爻鞘邪l(fā)展水平的屋頂花園建設(shè)標準，尤其是在土地資源珍貴的諸多一線城市中，將原本閑置的建筑屋頂轉(zhuǎn)化為可供人使用的綠化空間，已成為都市人親近大自然的“捷徑”，也有助于調(diào)節(jié)城市生態(tài)環(huán)境。

從環(huán)境藝術(shù)設(shè)計角度對屋頂花園進行考量，其不僅在建造過程中幾乎完全使用天然的材料，而且其對于改善建筑物內(nèi)部環(huán)境和提高空間的資源利用效率也有積極的作用。借助屋頂花園，夏日的烈日、冬季的寒風不能直接對屋面進行影響，從而大大減少了建筑物屋頂與外界環(huán)境之間的熱量交換。

屋頂花園中的植物能夠利用自身組織結(jié)構(gòu)在降雨期間大量吸收和儲存水分，同時，植物葉片表面往往覆蓋著濃密的絨毛組織，水分流經(jīng)植物葉片，絨毛組織便能夠過濾掉原本被包含在雨水中的灰塵等小顆粒物。因此，只要將屋頂花園的植物種植層朝著一個固定的方向傾斜，并在末端設(shè)置大小合適的集水槽，每當降雨期間，雨水滴落到屋頂花園上，花園內(nèi)的植物能夠收集大量的雨水，而這些被過濾的雨水中小顆粒物含量較低，故其水質(zhì)從表觀上看較為清澈，雖然不能被飲用或直接接觸人體皮膚，但卻能被用以建筑物內(nèi)部的清潔。另外，屋頂花園中的植物本身在降雨期間也能儲存一定量的水分，這也將降低花園日常養(yǎng)護用水量（見圖1）。

2.3 充分利用大自然中可再生資源

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中踐行綠色設(shè)計理念不但要求在營建環(huán)境時最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，而且這種追求還貫穿于利用環(huán)境的全周期內(nèi)，盡可能地提高自然資源的利用效率。

1）自然通風，優(yōu)化室內(nèi)空間布局設(shè)施，盡可能地改善室內(nèi)空間的通風效果。在建筑環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中需要對建筑內(nèi)部空間進行有針對性的設(shè)計，考慮到我國大部分地區(qū)是季風性氣候，進行空間布局時，應(yīng)當將人員活動較為密集的區(qū)域布置在夏秋兩季的常年風向位置上，同時，可考慮利用增強局部對流，加強南北通風、增大回風通道等方式。

2）自然采光，通過天井、中庭等設(shè)計策略增強自然采光。在部分商業(yè)綜合體中通過采用大體量的架空中庭并配以透光性較好的中空玻璃，在保證建筑物屋頂結(jié)構(gòu)強度和保溫隔熱性能的前提下，實現(xiàn)日間自然光照明。與此同時，在環(huán)境空間設(shè)計時，應(yīng)將人類活動較為頻繁或光照需求較高的空間設(shè)置在建筑物的南側(cè)，進而讓其最大限度地利用陽光進行照明[5]。另外，在建筑物的頂部安裝太陽能熱水器或光伏發(fā)電板，從而將光能轉(zhuǎn)化為熱能或電能也能作為建筑獲取能源的有效途徑。

3）適當采取主動策略，如設(shè)置新風系統(tǒng)。并且可以結(jié)合環(huán)境監(jiān)測設(shè)備和自控設(shè)備，讓新風系統(tǒng)自主地感知空間的溫度、含氧量、濕度等環(huán)境因子，并據(jù)此自主調(diào)整新風開啟量，進一步節(jié)約能耗。

3 綠色設(shè)計理念在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用案例

在一個低能耗長屋項目實踐過程中應(yīng)用了2.1~2.3中的策略。該項目的設(shè)計靈感源于中國嶺南地區(qū)傳統(tǒng)竹筒屋，其是中國南方歷史街區(qū)當中眾多排屋的一種，它以極其適用于當?shù)貋啛釒夂蚨劽?/p>

3.1 天井設(shè)計

傳統(tǒng)狹長形住宅（長屋）沒有側(cè)窗。這樣一個狹窄的房子，光靠南北兩面的立面窗戶是不能滿足采光和通風要求的。在本項目中，通過3個天井（一個大型天井和兩個小型天井），提供了均勻和充裕的日照條件，從而最大限度地降低了照明電力成本。多個天井的設(shè)計也有助于實現(xiàn)多路徑自然通風（見圖2）。

3.2 屋頂光伏

本項目將雙面光伏組件置于屋面之上，一方面可將屋面空間進行有效利用，另一方面可以與原建筑構(gòu)造相互協(xié)調(diào)，發(fā)揮更多的作用。雙面光伏組件與建筑雨棚相結(jié)合，兩側(cè)組件保持1°傾角保證了組件的排水坡度，中部組件與屋面結(jié)構(gòu)形成雙層屋面，更加有效地減少了建筑的熱交換，同時10°傾角的布置增加了組件背面的發(fā)電增益。

項目所使用的光伏系統(tǒng)總裝機功率約為10.875 kWp，采用單晶硅雙面光伏組件，通過1個12 kW并網(wǎng)逆變器介入公共電網(wǎng)，主要為建筑燈光照明、空調(diào)設(shè)備、景觀用電、其他電器以及電動汽車等提供能源。

3.3 新風系統(tǒng)

除了天井天窗實現(xiàn)室內(nèi)空氣交換外，新風系統(tǒng)也能作為功能的補充。新風系統(tǒng)管道同樣在布設(shè)在集成墻內(nèi)，其設(shè)備也集中在位于服務(wù)空間全屋唯一的吊頂處，在盡量不影響室內(nèi)空間使用的前提下，做到了功能性全覆蓋。新風系統(tǒng)換氣量為350 m3/h，額定耗電量217 W。經(jīng)過實際檢測，在大部分房屋使用的時間段，相對濕度均為50%，CO2濃度始終控制在0.06%~0.12%，保持較為清新的室內(nèi)空氣，PM2.5測量分布值為0~50μg/m3。

3.4 水系統(tǒng)

為降低污水處理成本，回應(yīng)城市缺水問題，基于項目設(shè)計了一種場地環(huán)境策略，即將單個建筑單元與整個社區(qū)環(huán)境系統(tǒng)相連，實現(xiàn)了社區(qū)雨水回用功能。在整套系統(tǒng)中，單體建筑主要負責雨水收集和簡單處理，而污水處理和儲存則依靠社區(qū)設(shè)備（見圖3）。

4 結(jié)語

人們越來越意識到現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計內(nèi)在的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式只注重社會效益和經(jīng)濟影響，而隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，生態(tài)環(huán)境越來越受到人們的重視，這也是現(xiàn)代社會對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計所提出新的要求。

綠色設(shè)計理念作為人類社會可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，其是保護和改善生態(tài)環(huán)境的重要舉措，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中充分融入綠色設(shè)計理念，能夠在營造環(huán)境空間舒適性和實用性的同時，進一步減少其對于人類和生態(tài)環(huán)境的影響。