綠色建筑景觀生態(tài)化設(shè)計(jì)原理與案例(一)

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簡(jiǎn)介: 對(duì)應(yīng)與綠色建筑,“綠色景觀”是指任何與生態(tài)過程相協(xié)調(diào),盡量使其對(duì)環(huán)境的破壞達(dá)到最小的景觀。景觀的生態(tài)設(shè)計(jì)反映了人類的一個(gè)新的夢(mèng)想,一種新的美學(xué)觀和價(jià)值觀:人與自然的真正的合作與友愛的關(guān)系。在理論和實(shí)踐上包括:地方性,保護(hù)與節(jié)約自然資本,讓自然做功,和顯露自然等幾條基本原理,具體措施包括雨洪利用、鄉(xiāng)土植物和材料的應(yīng)用、自然風(fēng)、水和光的利用,避免使用化學(xué)和農(nóng)藥,材料的可循環(huán)性等等。景觀的生態(tài)化設(shè)計(jì)不是一種奢侈,而是必須;生態(tài)化設(shè)計(jì)是一個(gè)過程,而不是產(chǎn)品;生態(tài)化設(shè)計(jì)更是一種倫理;生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)的,也必須是美的。
    關(guān)鍵字:生態(tài)設(shè)計(jì) 景觀設(shè)計(jì) 城市設(shè)計(jì) 生態(tài)城市 可持續(xù)景觀
    從上個(gè)世紀(jì)60-70年代開始,Rachel Carson的“寂靜的春天”把人們從工業(yè)時(shí)代的富足夢(mèng)想中喚醒;Lynn White揭示了環(huán)境危機(jī)的根源來(lái)自西方文化的根基,即“創(chuàng)世紀(jì)”本身,而Garrett Hardin 的“公有資源的悲劇”則揭示了資源枯竭來(lái)源于人類的本性和資本主義經(jīng)濟(jì)的本質(zhì);Donella Meadows則計(jì)算出地球資源的極限,警示了人類生存的危機(jī)。所有這些都把設(shè)計(jì)師們從對(duì)美與形式及優(yōu)越文化的陶醉中引向?qū)ψ匀坏年P(guān)注,引向?qū)ζ渌幕嘘P(guān)于人與自然關(guān)系的關(guān)注。設(shè)計(jì)師開始懂得用植物而非人工大壩更能有效地防治水土流失,微生物而非化學(xué)品能更持久地維持水體干凈;太陽(yáng)能比核裂變更安全;泥質(zhì)護(hù)岸比水泥護(hù)岸更經(jīng)濟(jì)而持久;自然風(fēng)比人工空調(diào)更健康。這是對(duì)自然和文化的一種全新的認(rèn)識(shí)。在此背景下,產(chǎn)生了In McHarg的“設(shè)計(jì)尊重自然”(Design with Nature,1969),也產(chǎn)生了更為廣泛意義上的生態(tài)設(shè)計(jì),包括建筑的生態(tài)設(shè)計(jì),景觀與城市的生態(tài)設(shè)計(jì),工業(yè)及工藝大生態(tài)設(shè)計(jì),等等。本文將著重討論景觀與城市的生態(tài)設(shè)計(jì)。
    景觀與城市的生態(tài)設(shè)計(jì)反映了人類的一個(gè)新的夢(mèng)想,它伴隨著工業(yè)化的進(jìn)程和后工業(yè)時(shí)代的到來(lái)而日益清晰,從社會(huì)主義運(yùn)動(dòng)先驅(qū)歐文的新和諧工業(yè)村,到霍華德的田園城市和70-80年代興起的生態(tài)城市 (eco-city,eco-community),以及可持續(xù)城市 (sustainable cities,sustainable communities)(Walter,Arkin,et al,1992;Aberley,1994;Register,1994;Roseland,1997;王如松,1988;黃肇義,楊東援,2001;宋永昌等,1999;黃光宇,陳勇,1997;沈清基,2000;李團(tuán)勝石鐵矛,1998;王軍待等,1999;歐陽(yáng)志云王如松,1995;宗躍光,1999)。這個(gè)夢(mèng)想就是自然與文化、設(shè)計(jì)的環(huán)境與生命的環(huán)境,美的形式與生態(tài)功能的真正全面地融合,它要讓公園不再是孤立的城市中的特定用地,而是讓其消融,進(jìn)入千家萬(wàn)戶;它要讓自然參與設(shè)計(jì);讓自然過程伴依人人的日常生活;讓人們重新感知、體驗(yàn)和關(guān)懷自然過程和自然的設(shè)計(jì)。
    1、關(guān)于生態(tài)設(shè)計(jì)
    “設(shè)計(jì)”是有意識(shí)地塑造物質(zhì)、能量和過程,來(lái)滿足預(yù)想的需要或欲望,設(shè)計(jì)是通過物質(zhì)能流及土地使用來(lái)聯(lián)系自然與文化的紐帶。參照Sim Van der Ryn 和Stuart Cown(1996 ,p18)的定義:任何與生態(tài)過程相協(xié)調(diào),盡量使其對(duì)環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小的設(shè)計(jì)形式都稱為生態(tài)設(shè)計(jì),這種協(xié)調(diào)意味著設(shè)計(jì)尊重物種多樣性,最少對(duì)資源的剝奪,保持營(yíng)養(yǎng)和水循環(huán),維持植物生境和動(dòng)物棲息地的質(zhì)量,以有助于改善人類及生態(tài)系統(tǒng)的健康。
    生態(tài)設(shè)計(jì)不是某個(gè)職業(yè)或?qū)W科所特有的,它是一種與自然相作用和相協(xié)調(diào)的方式,其范圍非常之廣,包括建筑師對(duì)其設(shè)計(jì)及材料選擇的考慮;水利工程師對(duì)洪水控制途徑的重新認(rèn)識(shí);工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師者對(duì)有害物的節(jié)制使用;工業(yè)流程設(shè)計(jì)者對(duì)節(jié)能和減少?gòu)U棄物的考慮。生態(tài)設(shè)計(jì)為我們提供一個(gè)統(tǒng)一的框架,幫助我們重新審視對(duì)景觀、城市、建筑的設(shè)計(jì),以及人們的日常生活方式和行為。簡(jiǎn)單地說(shuō),生態(tài)設(shè)計(jì)是對(duì)自然過程的有效適應(yīng)及結(jié)合,它需要對(duì)設(shè)計(jì)途徑給環(huán)境帶來(lái)的沖擊進(jìn)行全面的衡量。對(duì)于每一個(gè)設(shè)計(jì),我們需要問:它是有利于改善或恢復(fù)生命世界還是破壞生命世界,它是保護(hù)相關(guān)的生態(tài)結(jié)構(gòu)和過程呢?還是有害于它們?
    如果我們把景觀設(shè)計(jì)理解為對(duì)一個(gè)對(duì)任何有關(guān)于人類使用戶外空間及土地的問題的分析、提出解決問題的方法以及監(jiān)理這一解決方法的實(shí)施過程(Newton ,1971,而景觀設(shè)計(jì)師的職責(zé)就是幫助人類使人、建筑物、社區(qū)、城市以及人類的生活同生命的地球和諧處(西蒙茲,2000)。那么,景觀設(shè)計(jì)從本質(zhì)上說(shuō)就應(yīng)該是對(duì)土地和戶外空間的生態(tài)設(shè)計(jì),生態(tài)原理是景觀設(shè)計(jì)學(xué)(Landscape Architecture)的核心。從更深層的意義上說(shuō)景觀設(shè)計(jì)是人類生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(Design for human ecosystem,Lyle,1985)。是一種限度地借助于自然力的最少設(shè)計(jì)(Minimum design),一種基于自然系統(tǒng)自我有機(jī)更新能力的再生設(shè)計(jì)(Regenerative design,Lyle,1994,p10),即改變現(xiàn)有的線性物流和能流的輸入和排放模式,而在源、消費(fèi)中心和匯之間建立一個(gè)循環(huán)流程。.其所創(chuàng)造的景觀是一種可持續(xù)的景觀(Sustainable landscape,Thayer,1989,1993).然而,就國(guó)內(nèi)目前的景觀設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),無(wú)論是五一、十一的花壇,還是景觀大道或是城市廣場(chǎng),也無(wú)論是郊野“自然公園”還是整治一新的市區(qū)水系;從普通的住宅綠地設(shè)計(jì),到號(hào)稱“花園城市”,“山水城市的建設(shè)”,人們所看到的卻是非生態(tài)的設(shè)計(jì)引導(dǎo)著不可持續(xù)的景觀的創(chuàng)造(俞孔堅(jiān),吉慶萍,2000;俞孔堅(jiān),2001)。所以,有必要對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)的原理加以認(rèn)識(shí),以指導(dǎo)正確的景觀設(shè)計(jì)。
    2、生態(tài)設(shè)計(jì)原理
    下面將以Sim Van der Ryn 和Stusrt Cowan(1996)提出的生態(tài)設(shè)計(jì)原理為框架,結(jié)合John Lyle等提出的人類生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和再生設(shè)計(jì)原理,Robert Thayer等提出的可持續(xù)景觀和視覺生態(tài)原理,以及生態(tài)城市的原理,并進(jìn)一步結(jié)合目前國(guó)際景觀和城市設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài),系統(tǒng)闡述景觀及城市生態(tài)設(shè)計(jì)的幾條基本原理。
    原理之一:地方性
    也就是說(shuō),設(shè)計(jì)應(yīng)根植于所在的地方.對(duì)于任何一個(gè)設(shè)計(jì)問題,設(shè)計(jì)師首先應(yīng)該考慮的問題是,我們?cè)谑裁吹胤??自然允許我們做什么?自然又能幫助我們做什么?我們常常驚嘆桃花源般中國(guó)鄉(xiāng)村布局及美不勝收的民居,實(shí)際上它們多半不是設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造,而是居者在與場(chǎng)所的長(zhǎng)期體驗(yàn)中,在對(duì)自然深刻了解的基礎(chǔ)上與自然過程相和諧的當(dāng)?shù)厝说膭?chuàng)造性設(shè)計(jì)。這一原理可從以下幾個(gè)方面來(lái)理解:
    其一,尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識(shí):當(dāng)?shù)厝说慕?jīng)驗(yàn),他們依賴于其生活的環(huán)境獲得日常生活的一切需要,包括水、食物、庇護(hù)、能源、藥物以及精神寄托。其生活空間中的一草一木,一水一石都是有含意的,是被賦予神靈的。他們關(guān)于環(huán)境的知識(shí)和理解是場(chǎng)所經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)衍生和積淀。所以,一個(gè)適宜于場(chǎng)所的生態(tài)設(shè)計(jì),必須首先應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝说幕蚴莻鹘y(tǒng)文化給予設(shè)計(jì)的啟示,是一個(gè)關(guān)于天地-人神關(guān)系的設(shè)計(jì)。例如,在云南的哀牢山中,時(shí)代居住這里的哈尼族人選擇在海拔1500-2000米左右的山坡居住,這里冬無(wú)嚴(yán)寒夏無(wú)酷暑,最適宜于居??;村寨之上是神圣的龍山,叢林覆蓋,云霧繚繞,村寨之下是層層梯田。叢林中涵養(yǎng)的水源細(xì)水長(zhǎng)流,供寨民日常生活所用,水流穿過村寨又?jǐn)y帶大連牲畜糞便,自流灌溉梯田。山林里豐富多樣的動(dòng)植物,都有奇特的醫(yī)藥功能。所以山林是整個(gè)居落生態(tài)系統(tǒng)的生命之源,因而被視為神圣。哈尼梯田文化之美,也正因?yàn)樗且环N基于場(chǎng)所經(jīng)驗(yàn)的生態(tài)設(shè)計(jì)之美。皖南的村落,如宏村,也可見同樣的生態(tài)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)(俞孔堅(jiān),1992)。
    其二,適應(yīng)場(chǎng)所自然過程:現(xiàn)代人的需要可能與歷本場(chǎng)所中的人的需要不盡相同。因此,為場(chǎng)所而設(shè)計(jì)決不意味著模仿和拘泥于傳統(tǒng)的形式,生態(tài)設(shè)計(jì)告訴我們,新的設(shè)計(jì)形式仍然應(yīng)以場(chǎng)所的自然過程為依據(jù),場(chǎng)所中的陽(yáng)光、地形、水、風(fēng)、土壤、植被及能量等能。設(shè)計(jì)的過程就是將這些帶有場(chǎng)所特征的自然因素結(jié)合在設(shè)計(jì)之中,從而維護(hù)場(chǎng)所的健康,同時(shí)也是設(shè)計(jì)物本身的健康。
    其三,當(dāng)?shù)夭牧希亨l(xiāng)土植物和建材的使用,是設(shè)計(jì)生態(tài)化的一個(gè)重要方面。鄉(xiāng)土物種不但最適宜于在當(dāng)?shù)厣L(zhǎng),管理和維護(hù)成本最少,還因?yàn)猷l(xiāng)土物種的消失以成為當(dāng)代最主要的環(huán)境問題。所以保護(hù)和利用鄉(xiāng)土物種也是時(shí)代對(duì)景觀設(shè)計(jì)師的倫理要求。
    原理之二:保護(hù)與節(jié)約自然資本
    地球上的自然資源分可再生資源(如水、森林、動(dòng)物)和不可再生資源(如石油,煤)。要實(shí)現(xiàn)人類生存環(huán)境的可持續(xù),必須對(duì)不可再生資源加以保護(hù)和節(jié)約使用。即使是可再生資源,其再生能力也是有限的,因此對(duì)它們的使用也需要采用保本取息的方式而不應(yīng)該是殺雞取卵的方式。因此,對(duì)于自然生態(tài)系統(tǒng)的物流和能流,生態(tài)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的解決之道有四條:
    第一、保護(hù)。保護(hù)不可再生資源,作為自然遺產(chǎn),不在萬(wàn)不得已,不予以使用。在東西方文化中,都有保護(hù)資源的優(yōu)秀傳統(tǒng)值得借鑒,它們往往以宗教戒律和圖騰的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)特殊資源的保護(hù)(俞孔堅(jiān)1992)。在大規(guī)模的城市發(fā)展過程中,特殊自然景觀元素或生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)尤顯重要,如城區(qū)和城郊濕地的保護(hù),自然水系和山林的保護(hù)。
    第二、減量(Reduce)。盡可能減少包括能源、土地、水、生物資源的使用,提高使用效率。設(shè)計(jì)中如果合理地利用自然的過程如光、風(fēng)水等,則可以大大減少能源的使用。新技術(shù)的采用往往可以數(shù)以倍計(jì)地減少能源和資源的消耗。即使基于已有的技術(shù),有學(xué)者認(rèn)為人類可以用比現(xiàn)在少一倍的能源和資源消耗而獲得比現(xiàn)在高一倍的生活水平,既所謂的四倍數(shù)(Factor four,Von Weizsacker 等,1997).相似的觀點(diǎn)認(rèn)為,在全世界范圍,只有將資源消耗量減少到50%,而發(fā)達(dá)國(guó)家較少到10%,地球的可持續(xù)目標(biāo)才有可能實(shí)現(xiàn),為此,一批有影響的學(xué)者和社會(huì)活動(dòng)家于1994在國(guó)際上成立了“十倍數(shù)俱樂部”(The Factor Ten Club,見Von Weizsacker 等,1997)。城市綠化中即使是物種和植物配植方式的不同,如林地取代草坪,鄉(xiāng)土樹種取代外來(lái)園藝品種,也可大大節(jié)約能源和資源的耗費(fèi),包括減少灌溉用水、少用或不用化肥和除草劑,并能自身繁衍。不考慮維護(hù)問題的城市綠化,無(wú)論其有多么美麗動(dòng)人,也可以是一項(xiàng)非生態(tài)的工程。
    第三、再用(Reuse)。利用廢棄的土地,原有材料,包括植被、土壤、磚石等服務(wù)于新的功能,可以大大節(jié)約資源和能源的耗費(fèi)。如,在城市更新過程中,關(guān)閉和廢棄的工廠可以在生態(tài)恢復(fù)后成為市民的休閑地,在發(fā)達(dá)國(guó)家的城市景觀設(shè)計(jì)中,這已成為一個(gè)不小的潮流. 早在1971年,景觀設(shè)計(jì)師Richard Hagg就提出利用西亞圖的煤氣工廠遺址建成市民休閑公園,并于1975年開放(見Frankel and Johnson,1991)。一個(gè)類似的例子是由德國(guó)景觀設(shè)計(jì)師Peter Latz設(shè)計(jì)的Emscher Landscape Park景觀公園(見Brown B. J.,2001),1991年開始設(shè)計(jì),1994年開放,公園占地230公傾,位于德國(guó)鋼鐵重鎮(zhèn)Ruhgebiet,設(shè)計(jì)充分利用原有工廠設(shè)施,進(jìn)行生態(tài)恢復(fù),生銹的告爐,斑駁斷墻,在綠色的包圍中講述一個(gè)輝煌工業(yè)帝國(guó)的過去. 國(guó)內(nèi)的廣東省中山市在這方面也進(jìn)行了大膽的探索,一個(gè)始建于上個(gè)世紀(jì)50-60年代的粵東造船廠,不是被徹底拆掉和推平用于地產(chǎn)開發(fā),而是利用現(xiàn)有榕樹,廠房和機(jī)器,設(shè)計(jì)成一個(gè)開放的市民休閑場(chǎng)所。在這里,古樹講述了這塊場(chǎng)地的歷史,廠房和機(jī)器深刻了城市的記憶。
    第四、再生(Recycle)。在自然系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量流動(dòng)是一個(gè)由“源—消費(fèi)中心—匯”構(gòu)成的、頭未相接的閉合環(huán)循環(huán)流,因此,大自然沒有廢物。而在現(xiàn)代城市生態(tài)系統(tǒng)中,這一流是單向不閉合的。因此在人們消費(fèi)和生產(chǎn)的同時(shí),產(chǎn)生了垃圾和廢物,因此有了水、大氣和土壤的污染。
    土地資源是不可再生的,但土地的利用方式和屬性是可以循環(huán)再生的.從原野,田園,高密度城市,再到花園郊區(qū),邊緣城市和高科技園區(qū),隨著城市景觀的演替,大地上的沒一寸土地的屬性都在發(fā)生著深刻的變化(俞孔堅(jiān),2000,2001). 昔日高密度中心城區(qū)的大面積鋪裝或遲或早會(huì)重新變?yōu)樯只蚋弋a(chǎn)的農(nóng)田,已經(jīng)填去的水系會(huì)被重新恢復(fù)。
    工業(yè)的生態(tài)設(shè)計(jì)要求工業(yè)生產(chǎn)流程的閉合性,一個(gè)閉合的生產(chǎn)流程線可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的生態(tài)目標(biāo),一是,它將廢物變成資源,取代對(duì)原始自然材料的需求;二是,避免將廢物轉(zhuǎn)化為污染物。
    基于這一概念,Lyle等人(1994,p10)提出了再生設(shè)計(jì)理論(Regenerative Design).即用“源—消費(fèi)中心—匯”循環(huán)系統(tǒng)取代目前的線性流,形成一個(gè)再生系統(tǒng)(Regenerative system),使前一流程中的匯變成下一流程中的源。根據(jù)Lyle的經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)再生系統(tǒng),在設(shè)計(jì)上有以下十二大戰(zhàn)略:
    1. 讓自然做功;
    2. 向自然學(xué)習(xí)、以自然為背景;
    3. 整合而非孤立;
    4. 需求多功能的滿意或較優(yōu)而非單一功能的或最??;
    5. 適當(dāng)?shù)囊堰m用為目的的技術(shù)追求,而非過分追求高科技;
    6. 用信息取代物質(zhì)和能力消耗;
    7. 提供多條解決途徑;
    8. 尋求用共同途徑解決多個(gè)不同問題,而非就事論事;
    9. 把管理儲(chǔ)存(包括資源、能源和廢棄物)作為關(guān)鍵因素來(lái)對(duì);
    10. 創(chuàng)造環(huán)境之形來(lái)引導(dǎo)功能流;
    11. 創(chuàng)造環(huán)境之形來(lái)標(biāo)識(shí)過程;
    12. 可持續(xù)性優(yōu)先。
    正如沒有一個(gè)通常意義上的可實(shí)施的設(shè)計(jì)不考慮經(jīng)濟(jì)預(yù)算一樣,沒有一個(gè)可實(shí)施的生態(tài)設(shè)計(jì)可以不考慮生態(tài)代價(jià),包括資源的消耗,污染的產(chǎn)生以及棲息地的喪失。
    生態(tài)算帳方式有主要有:
    其一是生命周期分析方法
    城市開放空間中的一件戶外家俱可能是以東北長(zhǎng)白山的紅松為材,長(zhǎng)途運(yùn)到廣東某地加工成品后,又運(yùn)至北京置于場(chǎng)地之中,破舊后變成垃圾,進(jìn)入處理場(chǎng)。這整個(gè)過程中都蘊(yùn)含著物質(zhì)、水、能量和土地的消耗,也就是說(shuō),這一家俱的生態(tài)費(fèi)用都應(yīng)該作為設(shè)計(jì)時(shí)的考慮因素。一張簡(jiǎn)單的園林座椅,實(shí)際上關(guān)聯(lián)著河流的水質(zhì)、森林的狀態(tài)以及山體的水土流失程度。通過對(duì)產(chǎn)品整個(gè)生命周期對(duì)環(huán)境影響的考察,我們可以評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)和使用的產(chǎn)品的生態(tài)性。我們需要對(duì)理解產(chǎn)品生產(chǎn)過程以決定它們對(duì)物質(zhì)和能量是節(jié)約的,或是浪費(fèi)的,是有毒的,或是無(wú)害的。生態(tài)設(shè)計(jì)要求我們對(duì)所有我們使用的東西進(jìn)行探究,生產(chǎn)它們意味著犧牲什么?它們的創(chuàng)造會(huì)給人、動(dòng)物及自然帶來(lái)什么危害?
    其二:能流和物流跟蹤
    通過對(duì)維護(hù)我們的居住和工作環(huán)境所必須的能流和物流,包括自然水、污水流、電流、食物流、垃圾處理及舊物如玻璃的再利用等流程,我們就會(huì)對(duì)維持我們生活的系統(tǒng)更加敏感和關(guān)注。