費(fèi)扎·塔巴蘇姆·阿茲米

印度建筑曾在數(shù)百年間以錯(cuò)綜復(fù)雜的格柵結(jié)構(gòu)為特色。時(shí)至今日，隨著建筑師們不斷尋找為建筑物降溫的好方法，格柵結(jié)構(gòu)漸漸重獲青睞。

| 古老設(shè)計(jì)逐步復(fù)興 |

一走進(jìn)微軟位于印度北部諾伊達(dá)地區(qū)的辦公樓，你立馬就能察覺(jué)到這座建筑參考了泰姬陵的風(fēng)格。

辦公樓內(nèi)部通體象牙白，不時(shí)可見(jiàn)漂亮的拱門(mén)和“加利”（即鏤空格柵隔斷）。就視覺(jué)感受而言，整棟樓不僅致敬了宏偉壯麗的泰姬陵，也稱(chēng)得上是最高水準(zhǔn)的工作場(chǎng)所。

光線穿過(guò)結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜的加利隔斷，營(yíng)造出莊重的光影與縱深效果。配合著節(jié)能照明設(shè)施，加利隔斷有助于將建筑物的碳足跡保持在較低水平。這棟辦公樓之所以能得到美國(guó)綠色建筑委員會(huì)的認(rèn)可，獲得由其頒發(fā)的可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域最高級(jí)別認(rèn)證——“能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒”鉑金級(jí)認(rèn)證，原因之一便是采用了加利隔斷。

“加利”一詞的本意為“網(wǎng)”，該結(jié)構(gòu)多用于中亞和南亞。加利隔斷一般由切割出裝飾圖案的大理石或紅砂石制成，16至18世紀(jì)的印度建筑以此為鮮明特色。17世紀(jì)中葉建在印度阿格拉的泰姬陵就采用了雕刻精美的加利隔斷，將虛與實(shí)、凸與凹、曲與直，及光與影規(guī)律地融合在一起。1799年由拉其普特政權(quán)統(tǒng)治者建在齋浦爾的“風(fēng)之宮”有953扇窗戶裝了格柵，這種設(shè)計(jì)旨在讓微風(fēng)吹進(jìn)室內(nèi)。

正如專(zhuān)攻文物保護(hù)的建筑師亞京·龐佳所說(shuō)，除了能為建筑物增添藝術(shù)氣息，格柵結(jié)構(gòu)還能促進(jìn)空氣流通、阻隔陽(yáng)光、建立隱私屏障。

如今，為了找到可持續(xù)的建筑物降溫法，建筑師們重新開(kāi)始采用古老的格柵結(jié)構(gòu)來(lái)建造舒適、低碳的建筑。

| 有效應(yīng)對(duì)氣候問(wèn)題 |

建筑行業(yè)面臨嚴(yán)峻的氣候問(wèn)題。2019年，建筑業(yè)碳排放量創(chuàng)歷史新高，占全球二氧化碳排放量的38%。建筑物降溫格外耗能，而且預(yù)計(jì)到2050年全球空調(diào)機(jī)組的數(shù)量將增加兩倍多。

與此同時(shí)，世界各地的酷暑期越來(lái)越長(zhǎng)，氣溫也越來(lái)越高。2022年，印度經(jīng)歷了一波又一波超強(qiáng)熱浪，德里5月份的氣溫甚至創(chuàng)紀(jì)錄地高達(dá)49攝氏度。

面對(duì)快速推進(jìn)的城市化進(jìn)程和呼嘯而來(lái)的超強(qiáng)熱浪，印度正在尋找既具有可持續(xù)性，又節(jié)能環(huán)保的建筑物降溫法。2019年，印度政府發(fā)布《印度制冷行動(dòng)計(jì)劃》，概述了為落實(shí)可持續(xù)的節(jié)能降溫法需要采取什么行動(dòng)。該計(jì)劃強(qiáng)調(diào)了被動(dòng)式降溫干預(yù)措施的重要性，也就是要利用建筑原理來(lái)降溫。這種方法既能提高建筑物對(duì)氣候的適應(yīng)能力，也能削弱因建筑物與道路吸熱、儲(chǔ)熱導(dǎo)致的城市熱島效應(yīng)。

就職于印度科技學(xué)院的杰出科學(xué)家賈亞拉曼·斯里尼瓦桑說(shuō)：“印度已處于高溫的重壓之下，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年情況會(huì)更糟。空調(diào)的需求量會(huì)因此增加，進(jìn)而又會(huì)釋放出大量的熱?！彼€補(bǔ)充說(shuō)，仍需其他建筑物降溫法，比如從最初設(shè)計(jì)階段就盡可能地降低建筑物對(duì)空調(diào)的需求。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，部分建筑師從古人的方法中汲取靈感，其中就包括加利隔斷?！斑@是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)降溫、解決通風(fēng)問(wèn)題的環(huán)保措施。”建筑師薩欽·拉斯托吉說(shuō)道。拉斯托吉也是“零能耗設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室”的創(chuàng)辦理事，這家位于德里的實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)門(mén)研究零耗能建筑。

采用被動(dòng)降溫法和將建筑物內(nèi)部與外部環(huán)境隔開(kāi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)能降低室內(nèi)溫度，從而大大提高建筑物內(nèi)部的熱舒適性。如此一來(lái)，建筑物對(duì)空調(diào)的需求也會(huì)降低，可減少高達(dá)70%的能耗。

格柵結(jié)構(gòu)將一整扇普通的窗戶分割成若干小洞，如此便可阻止熱浪直接進(jìn)入建筑物內(nèi)部。龐佳指出，傳統(tǒng)加利隔斷的洞，其深度幾乎與大理石或砂巖的厚度相同。他還說(shuō)：“這樣的深度在減少太陽(yáng)強(qiáng)光直射的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)漫射照明?！?/p>

格柵結(jié)構(gòu)是利用文丘里效應(yīng)實(shí)現(xiàn)降溫的，與空調(diào)機(jī)組的原理類(lèi)似。龐佳說(shuō)：“空氣穿過(guò)小洞時(shí)，流動(dòng)速度加快，進(jìn)而可深入室內(nèi)。小洞將空氣壓縮，待重新釋放后，空氣的溫度會(huì)降低。”

| 應(yīng)用實(shí)例遍布全球 |

現(xiàn)代降溫技術(shù)的興起限制了格柵結(jié)構(gòu)的發(fā)展，但正如龐佳所說(shuō)：“對(duì)全球氣候變暖的擔(dān)憂漸漸將人們的關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向了格柵結(jié)構(gòu)的復(fù)興。傳統(tǒng)的建筑形式已經(jīng)證明了自己具備對(duì)抗不利環(huán)境的卓越性能?！?/p>

從中國(guó)佛山的時(shí)代全球創(chuàng)客小鎮(zhèn)，到法國(guó)阿德格角的納卡拉酒店，再到西班牙的科爾多瓦醫(yī)院，格柵結(jié)構(gòu)已應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的外立面，可以調(diào)節(jié)自然光、優(yōu)化能耗、提升舒適度。

英國(guó)諾丁漢大學(xué)可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)研究員艾莎·巴圖爾說(shuō)：“在世界各地關(guān)注可持續(xù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑師群體中，鏤空外立面越來(lái)越受歡迎?！?018年，巴圖爾評(píng)估了三層隔斷遮陽(yáng)系統(tǒng)，結(jié)果顯示加利隔斷的性能優(yōu)于全玻璃幕墻和遮陽(yáng)板，后兩者可使陽(yáng)光照射的角度發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

“加利隔斷提升了人們?cè)诮ㄖ飪?nèi)的熱舒適性和視覺(jué)舒適感?！卑蛨D爾說(shuō)道，“重要的是學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的建筑方法，而不是過(guò)分神化傳統(tǒng)建筑的性能?！?/p>

位于新德里的《旁遮普獅報(bào)》總部大樓融合了印度傳統(tǒng)建筑的加利隔斷與現(xiàn)代設(shè)計(jì)特色。這棟大樓由多次獲獎(jiǎng)的“共生工作室”設(shè)計(jì)，通體包裹在白色鏤空的玻璃纖維加固混凝土外立面之中，讓人聯(lián)想到加利隔斷?！肮采ぷ魇摇钡穆?lián)合創(chuàng)始人布麗塔·古普塔指出，這一設(shè)計(jì)旨在充分利用自然光、降低溫度、增強(qiáng)空氣對(duì)流。

古普塔解釋道：“雙層加利隔斷能降低玻璃外面的空氣溫度，從而將溫度較低的空氣吸入室內(nèi)。如此便可減輕空調(diào)的負(fù)擔(dān)?！?/p>

這個(gè)建筑項(xiàng)目利用數(shù)字模擬技術(shù)，根據(jù)每面墻能照到多少陽(yáng)光，設(shè)計(jì)出了不同的鏤空分布模式。比如，朝北外立面的不透明度為81%，朝南的則為27%。古普塔補(bǔ)充說(shuō)，加利隔斷還有助于滿足建筑物的自然采光需求，確保白天無(wú)須人工照明。

另一個(gè)有效利用加利隔斷的現(xiàn)代建筑是印度古爾岡圣安德魯斯技術(shù)與管理學(xué)院的學(xué)生宿舍樓。這棟宿舍樓的一個(gè)顯著特點(diǎn)是利用了物理學(xué)的煙囪效應(yīng)，即加利隔斷上每塊磚的旋轉(zhuǎn)角都是為了將太陽(yáng)輻射量降到最低而設(shè)計(jì)的?！凹永饬⒚婵捎米鞲魺嵴?，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)能擋住70%的強(qiáng)光直射，進(jìn)而可將建筑物的得熱量降到最低?！崩雇屑f(shuō)道。他設(shè)計(jì)的這棟宿舍樓能捕捉熱空氣，再將其排放到室外。拉斯托吉還指出，采用加利隔斷大大降低了該建筑的能源花銷(xiāo)，減少了35%的空調(diào)需求量。

其他國(guó)家也漸漸注意到格柵結(jié)構(gòu)的益處。西班牙衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司“伊斯帕薩特”位于馬德里的衛(wèi)星控制中心采用了類(lèi)似的設(shè)計(jì)，以便減少太陽(yáng)輻射量、提高室內(nèi)舒適度。該中心運(yùn)用三種不同密度的鏤空隔斷來(lái)幫助過(guò)濾光線，減少刺眼的陽(yáng)光。

“伊斯帕薩特”衛(wèi)星控制中心由西班牙建筑事務(wù)所“埃雷羅斯”設(shè)計(jì)，建筑師胡安·埃雷羅斯是該事務(wù)所的聯(lián)合創(chuàng)始人。他說(shuō)：“我們最終選擇給原先的外立面加上了由五毫米厚金屬板構(gòu)成的第二層外立面。在鏤空程度方面，我們考慮到了人們對(duì)照明及熱量的需求?！?/p>

埃雷羅斯還表示，建筑本體與格柵結(jié)構(gòu)之間的一米空隙還產(chǎn)生了艙效應(yīng)，既可遮陽(yáng)又可通風(fēng)。他說(shuō)：“兩個(gè)外立面之間的空隙成了通風(fēng)廊道?！?/p>

| 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)融入科技 |

技術(shù)進(jìn)步讓格柵結(jié)構(gòu)更富于變化。仿生學(xué)是從大自然中汲取靈感創(chuàng)造非生物系統(tǒng)的科學(xué)。動(dòng)態(tài)的格柵外立面設(shè)計(jì)便試圖效仿自然界中的熱適應(yīng)方法。例如，部分格柵外立面設(shè)計(jì)模擬出了人類(lèi)皮膚的質(zhì)感，能幫助建筑物通過(guò)數(shù)千個(gè)“毛孔”呼吸。

矗立在阿布扎比熾烈沙漠陽(yáng)光下的安巴爾塔就有這樣的動(dòng)態(tài)外立面。安巴爾塔雙子樓由英國(guó)凱達(dá)建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)，其反應(yīng)靈敏的“智能”外立面可根據(jù)氣溫或開(kāi)或合。這個(gè)設(shè)計(jì)的靈感來(lái)源是加利隔斷以及傳統(tǒng)的阿拉伯木雕窗格。

“阿拉伯木雕窗格是個(gè)新奇的系統(tǒng)，能為建筑減少20%的陽(yáng)光直射。”提議采用鏤空結(jié)構(gòu)的英國(guó)工程咨詢(xún)公司“奧雅納”前任董事約翰·萊爾說(shuō)，“裝有引擎的格柵結(jié)構(gòu)根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)或開(kāi)或合，這樣便可將非直射自然光引入室內(nèi)。”

動(dòng)態(tài)外立面與樓體間隔兩米，內(nèi)置程序讓其能根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)，從而削弱刺眼的陽(yáng)光、提高日光滲透率。整個(gè)動(dòng)態(tài)外立面隨太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，為雙子樓遮陽(yáng)?！皧W雅納”提供的數(shù)據(jù)顯示，這一設(shè)計(jì)已將雙子樓的碳排放量減少了40%。

盡管格柵結(jié)構(gòu)正逐步邁向復(fù)興，仍有幾個(gè)問(wèn)題值得警醒。有人擔(dān)心鏤空的外立面不能徹底攔住昆蟲(chóng)。為了防止昆蟲(chóng)進(jìn)入建筑物內(nèi)部，可在格柵外立面之外加裝玻璃或防蟲(chóng)網(wǎng)。

此外，由于科技含量高，動(dòng)態(tài)外立面的設(shè)計(jì)與制造往往耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)、造價(jià)高昂。盡管如此，這類(lèi)結(jié)構(gòu)的諸多好處也為深入探索能效優(yōu)化方法提供了思路。

采用大理石等傳統(tǒng)材料建造現(xiàn)代建筑既不可行，又不劃算，而且單一的建筑材料也無(wú)法適應(yīng)所有氣候。如今的格柵結(jié)構(gòu)大多由中密度纖維板、混凝土、磚塊、木材、石料、聚氯乙烯板及硬石膏制成。

氣候干燥的地區(qū)還會(huì)添加木質(zhì)纖維等材料來(lái)為建筑物加濕。夜間，當(dāng)風(fēng)穿過(guò)冷卻的鏤空結(jié)構(gòu)，會(huì)留下潮氣。待白天氣溫升高，建筑物吸收的潮氣又會(huì)散入空氣中。整個(gè)過(guò)程與植物的蒸散作用類(lèi)似。

在不同氣候條件下，格柵結(jié)構(gòu)的性能不同。也就是說(shuō)，整體如何設(shè)計(jì)、具體做成哪種幾何圖形、鏤空密度如何、采用哪種材料，還有以何種方式排列，都要根據(jù)氣候條件調(diào)整，并不存在通用的設(shè)計(jì)方案。舉例來(lái)說(shuō)，在炎熱干燥的氣候條件下，鏤空深度為十厘米、鏤空面積占比為30%的格柵結(jié)構(gòu)能提高建筑物的熱舒適性，但在炎熱潮濕的氣候條件下，或許就需要增加鏤空面積了。

拉斯托吉指出，盡管前期設(shè)計(jì)略微復(fù)雜，但格柵結(jié)構(gòu)可以通過(guò)保障自然采光、提供良好通風(fēng)條件的方式，助力建筑節(jié)能。

“想建造既符合環(huán)保要求又具備經(jīng)濟(jì)可行性的建筑，格柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵?！崩雇屑f(shuō)，“可持續(xù)性不是個(gè)附加概念，而應(yīng)該是一種生活方式?！?/p>

[編譯自英國(guó)廣播公司網(wǎng)站]

編輯：馬果娜