低技术是相对于高技术而言的。建筑中低技术的运用一直伴随着人类的建筑活动。人们在长期的建筑实践中,总结出了许多有益的经验,借助各种自然力达到自己所要追求的建筑目标,它不影响周围的自然环境,可以用最少的人力、物力、财力达到一定的目的,因此也始终是人类建筑技术中的主要内容。
建造一个遮风避雨、抵御蛇虫猛兽的庇护所是人类营建建筑的最初动机。例如,《韩非子·五蠹》中就有记载:“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害。”当时的人们常常就地取材,由于各地气候条件、地理状况的因素不同,建造方式也各不相同。
今天,在世界各地依然保留着大量较为原始的建筑聚落。建筑大师路易·康从非洲回来后就曾说:“我看到很多土人的茅屋,他们全一样,也全都好用,而在那里没有建筑师。我很感动,人类竟可以如此聪明地解决太阳、风雨的问题。”这些传统的乡土建筑蕴含着许多朴素的科学原理,但与现代科学不同的是,这些原理只需要用很简单的手段就可以实现,有效地为人类的居住和生活环境提供安全、舒适的保障。中东地区的风塔使当地民居能够在酷热的环境条件下获得凉爽、舒适的室内环境;风塔的开口总是面向当地的主导风向,风压使空气经过风塔灌入风道,建筑材料巨大的热容量不断吸收空气中的热量,使空气温度经过风道时逐渐下降,最后到达室内空间,凉爽的空气经过室内时,吸收室内的热量,因“烟囱效应”而通过内庭院上升回到室外。建筑中没有任何机械通风装置,仅仅运用自然力,依靠传统的低技术就达到了良好的通风、降温效果。而处于严寒条件的西伯利亚与阿拉斯加的Tundra与Taiga民居,则将建筑建在地下,以减少建筑的承风面,减少室内的热损失。室内的火塘使室内保持温暖,上部的开口使烟雾可以顺利地排出室外。
在中国古代的传统民居中,也不乏利用自然物理现象等低技术手段改善室内环境质量的例子。大地蕴含的热量与温度提供了一个恒定、安全的可替代能源选择,而承担大地能量的输送与储存功能的正是地下水。同时,土壤的隔热性使地下水总是保持在一个温度恒定的状态。井的开凿大概是人类对地下水的最早利用,不过主要是为了解决当时人们的饮水问题。但是,我们聪明的先辈们发现了地下水的另一个自然特性,即温度始终保持在4 ℃ 左右,利用这一冬暖夏凉的自然特性,先辈们用水井调节室内温度。例如,在著名的苏州园林“艺圃”中,主人在会客大厅“世纶堂”的西南角开凿了一口水井,井上还加置石盖板,当夏季天气炎热时,园主人可以打开盖板,用水井中的凉气降低室内的温度,平常的水井成了一台没有任何花费的、没有碳排放的“土空调”。
时至今日,人类社会虽然已经进入了高科技的信息化时代,但是这些看似原始的低技术仍在发挥着积极的作用,尤其是在倡导可持续发展的今天,这种经济、便利、与自然协调、带有明显地方特色的低技术正受到人们越来越多的关注。生态、建筑室内环境设计不应该只注重高科技的追求而排斥低技术的运用,而应该在运用高科技的同时,充分发挥低技术的作用,从而使人类的建筑活动对环境的破坏减到最小,同时尽可能地减小建筑的经济代价。
事实上,在现代建筑的实践中,优秀的建筑师总能够在借助现代高技术的同时,合理地运用传统的低技术手段,从而提高建筑与室内环境的生态特性。这些手段包括利用材料本身的蓄热性能储存来自太阳的热量,再在需要的时候使其释放出来,以节约能源并防止室内温度随室外环境的变化而出现太大的波动;利用“热空气上升,冷空气下降”的原理,合理地安排空调风口,有效地提高空调的制冷和供热效率,这一点在上部无人到达的高大建筑空间中尤其实用,如将空调的供热风口置于靠近地面的高度,依靠热空气吹出风口时的速度以及热空气本身的上升力量使冬季高大空间室内的供热范围仅限于人们活动所涉及的高度范围。同样,可将制冷风口设立在靠近人们活动范围的上方,使下沉的冷空气能够最有效地达到制冷的效果;还可以通过对建筑物空间形态的塑造,使之形成一定的空间通道,以利于“烟囱效应”或“穿堂风”的形成。英国巴克雷卡德总部、德国盖尔森基兴科技园等都在高科技与低技术紧密结合方面取得了良好的效果。
1989 年,德国北莱茵戚斯特伐利亚兰德政府制定了环境改善的十年计划,盖尔森基兴科技园即是该计划中由埃姆什公园保奥斯特隆国际组织发起的极富创造性的项目之一。它形成了雷纳尔伯科技园的轴线,在一个废弃的钢铁厂旧址上建起了技术革新中心,同时该地段经清理整治后,叉开挖了一个湖泊,既美化了环境又可作为雨水蓄留池。(www.daowen.com)
沿建筑主体的东面分别排列着9 个研究用房,进入地下停车场的人口也在这一边。西面是长约300 m 的“拱廊”,这是一处设有商店和咖啡馆的公共场所,“拱廊”高三层,外侧为倾斜的玻璃墙面,在走廊中人们可以俯瞰整个湖泊(图6-16)。
图6-16 盖尔森基兴科技园
在这座建筑中,“拱廊”既是建筑内外空间的主要视觉控制元素,又是在紧缩投资和运行成本基础上的节能管理策略的核心。“拱廊”的灵感来自19世纪的园艺建筑和工业建筑的巨大空间。10 m宽的内部通道成为与后面建筑的过渡部分。建筑正面安装Thermoplus 隔热玻璃,其开启状态可随季节变化而自由调节。在冬季,可将低处的挡板关闭,在夏季可将它们滑向上方,就像是大型的上下推拉窗,这样做主要是为了获得自然通风,并且可以使人们感受到临水而居的感觉,同时地板下的室温调节系统有助于室内降温,调节过程中被热空气加温的水可以进一步加以利用。建筑还设有一个室外雨棚,避免了拱廊地面在夏天出现过热的现象。
与高技术相比,低技术似乎只能算是“雕虫小技”,但正是这些“小技”与高技术的结合,使上述建筑显现出极佳的节能效益,同时使建筑的内外环境呈现出非凡的活力。
低技术,其生命力永存。
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