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  • 建筑与环境的冲突

    建筑与环境的冲突是指一种建筑模式。

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    建筑物是否与环境和谐共存,主要视乎能否充份利用周围的自然环境。回顾中 外的建筑史,我们的祖先前辈就充份发挥了应用自然环境这一方面的智慧在搭 建居舍的技巧上。在中国这一片辽阔的土地上,从北到南、东到西、平地到高 原等不同的气候和地理条件下,孕育了蒙古草原的蒙古包、陕西河南的黄土 高原上的云南壮族及台湾的杆栏建筑、福建的土楼等等形式完全不同的

    "生态建筑"/建筑与环境的冲突 编辑

    (图)建筑与环境的冲突建筑与环境的冲突

    结构简洁的圆型蒙古包,巧妙地避过了北 方草原经常刮起的强风,容易拆建的结构既适合游牧民族的生活模式的需要,更刚巧符合了 环保再用的原则;"黄土高原的条条冲沟、块块坡地上挖掘而成的黄土窰洞,既不占耕地, 还可防止水土流失,冬暖夏凉,适合人类的居住要求。"
    "杆栏竹楼"是云贵及其他热湿气候地区 的最佳智慧之作,"它既可利用通风防潮、冷却除湿的原理来调节热湿气候" 尤其是云南西双版纳傣族的"竹楼" 最为典型,"它们大多为竹、木结构,屋顶挑担深远,造成大片阴影使下部房 屋荫凉,底层架空和带缝的竹、木地板,使底部较为阴凉的室外空气渗透到室内,空气 自然流动带走热湿,也避免了雨水淹没和蛇虫的侵扰。"

    (图)建筑与环境的冲突建筑与环境的冲突

    福建及广东同样是热湿气候地区,却在闽西南及粤东北 的客家地区产生另一种与上述的"杆栏"截然不同的生态建筑─"土楼"。围敝的圆型、方型等客家土 楼的空间组织规划,虽然是源於抗御外敌的概念,但对於东南沿海多台风的气候也形成合理 的抵御作用。且自然取材的土楼建筑技术亦与生态概念不谋而合,"就地挖出土和泥,建造 厚厚的夯土实墙;为使墙面牢固,每隔一定距离还放置木板或竹片作为拉筋,以便加强夯土 墙的牢度。以这种方式建成的夯土墙作为土楼的外围结构,具有经济、实惠、坚固、耐久, 以及既可防寒又可隔热的优点。"
    此外,即使是严格尊从礼教规范的四合 院,在不同气候条件下,也会在空间组织的规划上出现南北有别,东西不一的情况。

    (图)建筑与环境的冲突建筑与环境的冲突

    "北京 四合院为纵向连接布局,向南北方向延伸,东西向狭窄;而山西、陕西的四合院则相反,可 能受气候(东西日晒而炎热)、地形的影响,是横向连接布局,向东西方向延伸,南北向狭 窄。"而四合院中的院落 "在寒冷乾燥、日照较少的北方,表现为南北向较长,院落空 间开阔,以得到充份的阳光照射;而在湿热多雨、日照较长的南方,南北向相对较短,院落空间较小,建筑的阴影正好投射在院落中,造 成了阴凉的小天井,即使在炎热的夏季也凉爽舒心。"

    古代建筑/建筑与环境的冲突 编辑

    (图)图5. 典型的四合院
图5. 典型的四合院

    古人是如此了解环境,尊重环境及应用环 境。反观现代世界,科技进步了,对环境的控制能力亦不断增强,然而,我们也就慢慢地忽 视了与我们共存的大自然环境的力量。为抗衡环境的局限或制约,人们不惜大量消耗能源来 创造所谓"舒适" 的人造微环境。但是,人们利用空调系统在创造"舒适"室内环境的同 时,因为热平衡原理,从室内抽出的热量只是不断排出室外,再加上工业、能源生产和人类 活动不断排放的二氧化碳,而造成现时普遍的城市现象─"热岛效应"。大部份自以为先 进的大都市均被"石屎森林"所占满,其实当中,人们的生活质素是很低的 ─狭窄的生活空间、混浊的空气、厌烦的噪音、挤塞的交通 及有限的户外活动空间等等所造成的紧张生活,都是与自然环境并不协调的人造环境。 在整个建筑行为中,建筑物与生态环境是 冲突还是和谐共存,建筑设计者有着最先、最主宰性的影响。然而,长期以来,建筑设计的 理论大部份是源於西方,而从事建筑设计此行业的专业人员(包括本人在内),绝大多数是 承袭西方所传授之模式。无可否认,大部份的设计理论、方法及技术均能应用於不同地区, 亦为各地区建设发展发挥了很大的作用。然而在"一面倒"学习西方技术的同时,无可否 认,也存在着"搬字过纸"的盲目抄袭的情况。导致一些因应地域气候、环境差异等因素 的设计方法或技术,也毫不思考地被完全"借镜"到不同、甚至相反气候的地域中去。简单 举个例子─玻璃幕墙大楼,

    办公大楼建筑模式/建筑与环境的冲突 编辑

    (图)图6. 澳门近年新建的玻璃幕墙大楼
图6. 澳门近年新建的玻璃幕墙大楼

    大部份欧美地区均处於寒温地带,全年超 过一半以上的寒冷日子需要暖气以维持室内恒温。为了减低供热能源的消耗,致有不少应用 太阳能技术来供热的新建筑出现,如全封闭式玻璃幕墙大楼便是其中一种最典型的例子。因 其是采用最简单的节能技术─"温室效应"来免费摄取阳光的热量,从而减少人工供热的 需要,也同时减少石化能源或电源的消耗。因为能达到节能效果,以及具有现代美的简洁外 观,玻璃幕墙大楼才普遍为欧美地区广泛应用。
    然而,对地处亚热带的中国南部地区、港 澳或台湾地区,玻璃幕墙大楼除了美观之外,不见得有什麽其他好处。试想想,同样地"温 室效应"只会使湿热地区室内热环境"热上加热"。"「温室建筑」的原意是要在寒冷的气 候中创造热湿气候,然而在热湿气候中再以玻璃温室来强化炎热的气候岂不严重违反自然?" 要使热量平衡,室内达到舒适的环境,需要消耗加倍的能源来制冷。"全面玻璃大楼的单位 空调设备量甚至可能膨胀为一般RC大楼的三、四倍,不但使投资成本暴涨,也伤害地球 环境。"

    不良反映/建筑与环境的冲突 编辑

    (图)图7. ASHREA杂志有关能源节约的海报,表示室温控制不良、冷热分布不均的情形
图7. ASHREA杂志有关能源节约的海报,表示室温控制不良、冷热分布不均的情形

    不过,尽管有空调来制衡增加的热量,但 是由於热浪透过大楼四周玻璃进入,自然使大楼热量分布不均,那麽制冷负荷也很难达到平 均,"因此常使外周区焦热如焚,内部区冻如寒天,室内冷热分布不均,忽冷忽热,而造成 使人的血管急剧放大缩小,损及健康。"为了临时解决室温不均的问题,在台湾有些玻璃幕墙大楼的使用者或小业主便直接地在幕墙上 开窗洞,突兀地装上个别的窗口式冷气机以补足冷风量,这反而使亮丽新潮的大楼变成千疮 百孔,体无完肤的立体面,可说是被"毁容"了(见图8)。由此可见,不考虑地域气候的 因素,而盲目"崇洋",可说是建筑设计的"悲哀"。这样的玻璃幕墙大楼往往是最不环 保、最消耗能源的建筑物。

    (图)图8 在幕墙外加装窗口或分体冷气的古怪情形 (左:台湾; 右:澳门)
图8 在幕墙外加装窗口或分体冷气的古怪情形 (左:台湾; 右:澳门)

    此外,在建筑业内,对环境产生直接影 响,并且对环境造成极大公害的,可说是现在市场上普遍应用的建筑材料了。不管是结构材 料,结构装饰材料,不同产品对环境或人类健康亦产生不同程度的影响。在建筑科技不发达及交通运输不便的古 代,像前面所说的人们用来搭建房屋的材料,往往只能"就地取材",取用当地适合於构筑 房屋的材料,如黄土筑成的洞、大木构筑的宫殿庙宇及高脚楼、老竹编成 之竹楼及普通泥土堆成的坚固土楼等,虽然都是简陋的建材,而应用的又是传统单一的 技术,却构筑出这些能经历百年风霜,仍屹立不倒的坚固楼 房,而且即使拆卸後,这些老房子所用的材料,如木材、竹 和泥土等,都是大自然可分解及吸收的,绝不会残留在大地 况,不会为环境带来压力。然而,反观我们现在所使用的材 料,大部份是以高科技生产的非天然材料,为了配合高层建 筑的发展,材料耐用了,结构也坚固了。然而,坚固耐用的 建筑物不见得为不断求新的现代人所长久居住或使用,反而往往因为空间使用功能的改变、追求美观、设 备落後及城市规划改变等原因,有不少混凝土房子都面临被拆除的命运。而且,再加上现在 建筑技术的不断进步,建筑物的建造比过去的更容易且较快捷,但却不为人所珍惜。过去要 花一辈子时间去建造房子,供七、八代人来居住。现在却只花上几个月或一年的时间建成的 房子,不到三、四十年就为人所嫌弃。建材愈是长久耐用,房子经济寿命反而愈短。在这种 矛盾的情况下,被废弃的建材便相对过去大幅增加。当中有不少是不能分解的,且对环境造 成负荷的建材,就如混凝土
    其实,建材除了在废弃的时候造成环境污 染外,在其整个生产、运输、装砌、应用等过程中,皆可能对环境产生不同程度的影响。在 生产过程中的影响,红砖算是最典型的例子。众所周知,红砖的原材料是很有自然价值及农 作效益的耕地粘土,"烧制粘土砖要取土毁掉大片农田,我国粘土砖年产量5,300亿块,按取 土下挖深度10m计算,每年烧砖毁田达 8,000km2。"6而且在烧制红砖的过程中,也需 耗用大量的热能源。为了保护土地资源,现在中国已全面禁止生产红砖,同时,也逐步在 省、市、县、镇等禁止使用红砖作墙体材料。
    在运输方面,由於经济发达及建筑材料的 国际化,大部份建筑物在建造时有不少都采用外地建材,需要长途跋涉地把建材运送到施工 地点,这样除增加建造成本外,也间接因运输而增加了对环境的污染。此外,以现在一般的 施工工序,有不少建材需要在现场拌合或砌割加工而成,这也免不了对环境产生空气和噪音 的污染,不过,工地施工的噪音和污染已为人所习惯和认为是必然的,其实,这也可在施工 方法和技术问题上作解决。
    再者,建筑物完成後,建材并不是就此便 停止影响环境。反之,随着时光的步伐,建材不断地产生微量而长久的变化,如果这种变化 是有益於环境及人体健康,那当然是最好不过。可惜,现在大部份所使用的人工建材不但 不能产生良性的微变化,反而是造成室内环境污染的主要元凶,这已渐渐为不少用者所体会 和认识。不管是建筑结构的构造材料或是室内装修的装饰材料都不断对室内环境产生不同程 度的影响。在建筑物开始使用的阶段,人们最容易体会到的是刚完成装修的气味,其实这是 装修材料如墙和天花的油漆、各种复合木材黏合剂及涂料、壁纸、人造地毯等等所挥发的有 机物(VOC),包括甲醛、乙苯、二甲苯和丙酮等五十多种有机物及部份等重金属,这些物质对人体健康是有害的。此外,建筑物的结构材料,如水泥、混凝土、 石灰、砖石及陶瓷等,在长期使用过程中,亦会不断地向室内释放如氡的辐射性致癌物质。 "这些物质的浓度有时虽不是很高,在它们长期的综合作用下,可使居住在被这些挥发性有 机物污染的室内的人群出现不良建筑物综合症、与建筑物相关的疾患等。尤其是在装有空 调系统的建筑物内,由於室内污染物得不到及时消除,就容易使人出现这些不良反应及疾 病。

    (图)图9. 充满尘秽或细菌的风管内壁
图9. 充满尘秽或细菌的风管内壁

    所以,空调系统可说是室内空气污染的帮 凶,尤其是中央空调系统。一般情况下,在空调启用的时候,人们大多会把窗户关闭,这样 无疑可增加制冷效果,减少不必要的能源消耗,但同时亦减低室内的空气流通量,使室内 装饰建材所挥发的有机污染物质不易驱散,而慢慢地积存下来,致使室内空气污染更严重。 所以,根据有关记录,办公室的室内空气污染程度远超过住宅。而且,若果办公大楼是采用 中央式风管空调系统,则情况可能更为严重。因为在弯曲的风管内,风流速较慢,且由於低 温及湿度高,很容易在风管的弯曲处凝水积尘,甚至滋生细菌(见图9)。这便使室内空 气增加细菌污染的可能性。近几年来引起广泛注意的"建筑物综合症"便是由此而来。
    综合而言,现代建筑在给人们提供舒适的 居住空间的同时,在不知不觉间也为环境及人类健康带来种种问题。在过去,由於建造的技 术有限,人们会从敬畏、尊重自然的角度出发,尽量应用及配合自然条件来建造恰当的居 住空间,使建筑物和谐地成为自然环境的一部份。而现代的科技进步却给人们一种"人胜自 然"的假象,以各种技术去克制自然条件的约束,这虽然能创造了短时间舒适的"人造微环 境",但是这"微环境"往往与自然界的大环境并不协调,甚至产生种种不同程度的冲突。
    当然,我们并不需要因为环境问题而放弃 现代的生活模式,而去追寻往昔的原始生活,因这是不切事实际及本末倒置的想法。我们应 该是效法前人对自然环境的态度─尊重,在不降低生活质素的同时,尽量地应用自然给予 的条件来构造我们的生活空间,以减少能源的消耗、减少对环境的污染等。可能这些技术并 不复杂,只要建筑师等专业人员稍加注意便可。如在热带地区,在可能的情况下,建筑物 开窗面积应尽量避免西晒,加设遮阳设备,少采用幕墙设计,在空间安排上尽量把一些附属 空间如厕所、储物室等安排在西边,这种种措施均可减低对空调的负荷。采用"穿堂"设计 增加室内空气对流,以便及时排走室内的湿气及热气,同时减少室内空气污染,从而减少对 空调的依赖。在建材及设备应用方面,只要发展商、设计师及承建商能意识到哪些建材是有 害於环境,哪些设备是浪费能源,尽量避免使用这类建材。目前,市场上也开始出现一些环 保的建材及节能设备,如替代红砖的各种空心墙体材料;零VOC的各种健康的建筑涂料;低 辐射玻璃;各种节电控制器;多种节水型冲厕系统;各种节能的变风量(VAV)、变制冷剂 流量(VRV)等空调系统配合全热交换节能系统;及太阳能热水器等等,均可考虑采用,虽 然可能会增加少许投资成本,但长远而言,却可使营运成本减低,以及大大减轻环境的成本 负荷。其实只要用者能明了建筑行为与环境间的利害关系,自然便会对建筑有较高的环保及 健康质量的要求,这样便有市场的需求,从而推动相关的环保建筑行为。如此种种,只要建 筑业者能为生态环境多花点心思,所创造的建筑空间便能对大自然的环境增加多一分和谐, 少一点冲突。

    参考文献:/建筑与环境的冲突 编辑

    1.周浩明、张晓东编着."生态建筑─面向未来的建筑".南京:东南大学出版 社,2002

    2.林宪德着."热湿气候的绿色建筑计划".台北:詹氏书局,1996

    3. 陈易着."自然之韵─生态居住社区设计".上海:同济大学出版社,2003

    4. 陈从周、潘洪萱、路秉杰着."中国民居".香港:三联书店(香港)有限公司、学林出版社,1993

    5. 林宪德着."建筑风土与节能设计".台 北: 詹氏书局,1997

    6. 杨静编着."建筑材料与人居环境".北 京:清华大学出版社,2001

    7. 周中平、赵寿堂、朱立、赵毅红编着."室内污染检测与控制".北京:化学工业出版社,2002

    8. "Environmental Building News".U.S.A.: BuildingGreen, Inc. 1996: May/June

    [1]http://www.ambiente.gov.mo/schinese/07/lotus24/6C.asp


     
     

     

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