李晉：綠色建筑緩解人居環(huán)境與自然環(huán)境矛盾

李晉 華南理工大學(xué)建筑學(xué)院亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授﹔綠色建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任、營(yíng)造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任﹔國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建筑師、綠色建筑工程師、中國(guó)綠色建筑委員會(huì)青年委員會(huì)委員。

人物簡(jiǎn)介：立足于/熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，李晉積極展開亞熱帶條件下的建筑氣候適應(yīng)性理論研究。先后主持、參加國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)﹔主持、參加亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題4項(xiàng)﹔完成開放課題1項(xiàng)。

【導(dǎo)讀】：當(dāng)前無(wú)論哪座城市，都是大廈林立，玻璃幕墻明光耀眼，中央空調(diào)日夜運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其會(huì)展 筑、飯店商廈，寫字樓，動(dòng)輒幾十萬(wàn)，甚至上百萬(wàn)平米的建筑規(guī)模，室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)幾乎完全依賴人工調(diào)節(jié)（空調(diào)設(shè)備），建筑的自然調(diào)節(jié)、自我適應(yīng)機(jī)能幾乎喪失殆盡。當(dāng)我們感嘆自己所創(chuàng)造出效率的同時(shí)也在透支著賴以生存的環(huán)境，這種建筑模式是可持續(xù)的嗎？

近日，“鳳凰廣場(chǎng)建筑全球邀請(qǐng)賽”落下帷幕。經(jīng)由院士、設(shè)計(jì)大師、知名學(xué)者所組成的評(píng)審委員會(huì)對(duì)來自全球的y百多個(gè)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了激烈點(diǎn)評(píng)和專業(yè)評(píng)分，評(píng)選結(jié)果揭曉，其中題為“交互”的方案成為前三名中唯一獲獎(jiǎng)的中國(guó)建筑師作品（一、二等獎(jiǎng)分別為美國(guó)建筑師事務(wù)所作品）。該方案全面采用了適宜氣候的多項(xiàng)被動(dòng)技術(shù)，建筑與技術(shù)有機(jī)融合，有效節(jié)約了能源。

該方案的設(shè)計(jì)者就是華南理工大學(xué)建筑學(xué)院李晉副教授及其設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，這從一個(gè)側(cè)面表明中國(guó)建筑師通過在綠色建筑研究與設(shè)計(jì)方面的多年努力得到了認(rèn)可。

“建筑設(shè)計(jì)向植物學(xué)習(xí)”

我國(guó)民居建筑中秉持著的“天人合一”的規(guī)劃、建造理念。如華南地區(qū)的竹筒屋﹔安徽宏村圍水而居的村落﹔北京的四合院，均采用了當(dāng)?shù)剡m宜的建筑材料與技術(shù)，其規(guī)劃理念和布局方式充分適應(yīng)了當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，創(chuàng)造了宜居的室內(nèi)微氣候，同時(shí)對(duì)環(huán)境的影響最小。但在當(dāng)今不斷膨脹的建筑規(guī)模和復(fù)雜類型面前，在傳統(tǒng)建筑中看似易于實(shí)現(xiàn)的自然＝冢正變得越來越困難。無(wú)論身處何地，均是千城一面，高層辦公建筑大多是玻璃幕墻、中央空調(diào)，地域建筑所應(yīng)具有的獨(dú)特性沒有絲毫體現(xiàn)。室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)過多地依賴人工調(diào)節(jié)（空調(diào)設(shè)備），使建筑的自然調(diào)節(jié)、自我適應(yīng)機(jī)能幾乎喪失殆盡。有些建筑在盲目模仿國(guó)外的炫目造型，而脫Ｊ導(dǎo)使δ芎推候環(huán)境，造成了巨大浪費(fèi)和環(huán)境破壞。這是“逆自然、逆氣候”的建筑。

李晉告訴記者！敖ㄖ設(shè)計(jì)應(yīng)該向植物學(xué)習(xí)，不同氣候條件的自然選擇，導(dǎo)致了不同地域的植物迥異，北方傲雪的松樹﹔華北垂拂的楊柳﹔南海婆娑的棕櫚，植物有著適合生長(zhǎng)的環(huán)境。建筑也是一樣。通過建筑與綠色技術(shù)的融合——建構(gòu)正確的氣候適應(yīng)機(jī)制。在一年之中的不同季節(jié)，一天中的不同時(shí)段，Ｍ適應(yīng)機(jī)制交替發(fā)揮作用。不同氣候條件，必然成就性格迥異的建筑?！?/p>

李晉認(rèn)為，“建筑只有順應(yīng)：潁才能實(shí)現(xiàn)全面節(jié)能。建筑適應(yīng)氣候的手法，也是建筑節(jié)能的方法。一方面，通過加強(qiáng)建筑保溫、隔熱，減少建筑內(nèi)部的能量損耗﹔另一方面，通過提高建筑的氣候適應(yīng)性，強(qiáng)化其自然調(diào)節(jié)的能力，減少對(duì)人工空調(diào)的使用時(shí)間。兩者相輔相成，不可替代，不能偏廢?！?/p>

體育館是獨(dú)特的大空間建筑類型。他深入研究亞熱帶綠色體育館的設(shè)計(jì)理論，以利于體育館的節(jié)能環(huán)保和室內(nèi)環(huán)境的自我更新﹔在國(guó)內(nèi)提出并實(shí)踐了大跨度空間整體綠色種植屋蓋體系，這是體育館適應(yīng)濕熱地區(qū)氣候并塑造健康運(yùn)動(dòng)環(huán)境的基礎(chǔ)性理論研究之一。

“綠色建筑并不是一種流派或風(fēng)格，而是緩解人居環(huán)境與自然環(huán)境矛盾的方法，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)人居環(huán)境的必由之路。因此，綠色建筑的思考方式應(yīng)該不是從形式入手，而是從探索內(nèi)在作用機(jī)理入手?！崩顣x說道，而只有根植在中國(guó)固有氣候特質(zhì)之上的建筑，才能培植出具有中國(guó)特色的綠色建筑文化和地域建筑之美。

以作品設(shè)計(jì)闡述綠色理念

“研究生階段的學(xué)習(xí)確定了自己目前的研究方向，深深感念自己的恩師。” 1997年李晉考進(jìn)了哈爾濱建筑大學(xué)，也就是現(xiàn)在的哈爾濱工業(yè)大學(xué)，建筑研究所攻讀碩士學(xué)位，專門學(xué)習(xí)體育建筑。研究生的指導(dǎo)老師是劉德明教授、梅季魁教授，梅教授是改革開放以來，我國(guó)體育建筑的奠基人之一。

來到華南理工大學(xué)工作之后，跟隨何鏡堂院士，攻讀博士學(xué)位。在學(xué)習(xí)中何院士曾經(jīng)很明確地指出，在當(dāng)前紛繁的建筑潮流g前，應(yīng)注意回歸基本原理，研究建筑的本質(zhì)問題?！案畈拍苋~茂，扎實(shí)的理論基礎(chǔ)使自己在后來研究、設(shè)計(jì)與教學(xué)中受益良多。”李晉感慨地說。在何鏡堂院士的主持帶領(lǐng)下，李晉作為主要設(shè)計(jì)人、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人創(chuàng)作完成了多個(gè)體育館建筑，以設(shè)計(jì)作品闡述著綠色建筑理念。

廣東藥學(xué)院體育館在廣州大學(xué)城“八館一場(chǎng)”全國(guó)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中中標(biāo)，并稱為實(shí)施方案。這個(gè)體育館全面采用了適宜亞熱帶氣候條件下的自然采光、自然通風(fēng)、遮陽(yáng)、隔熱等被動(dòng)技術(shù)，有效節(jié)約了能源，創(chuàng)造了宜人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境。建成后先后獲得全國(guó)、省部級(jí)四項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。

“在自然通風(fēng)方面采用了多種新穎的建筑設(shè)計(jì)手法以提高大空間的自然通風(fēng)效能。具體來講，體育館的屋頂形態(tài)突破傳統(tǒng)，采用了非對(duì)稱的布局，呈南低北高逐級(jí)跌落的形態(tài)，從而有效增加建筑的南向進(jìn)風(fēng)面積，強(qiáng)化正負(fù)風(fēng)壓區(qū)的對(duì)比，加強(qiáng)室內(nèi)的自然通風(fēng)。在進(jìn)出風(fēng)口的選擇上，首先是利用南向迭級(jí)桁架形成錯(cuò)落的屋頂，布置豎向天窗，形成屋頂進(jìn)風(fēng)口，可用機(jī)械控制開啟，將風(fēng)引入室內(nèi)﹔南立面的進(jìn)風(fēng)口為樓座下的通風(fēng)百葉窗，可將東南風(fēng)引入室內(nèi)﹔同時(shí)東西立面的遮陽(yáng)板分別向南旋轉(zhuǎn)30°形成風(fēng)翼形構(gòu)造，構(gòu)圓嘞蚪風(fēng)口。這種多角度、全方位的進(jìn)出風(fēng)口設(shè)計(jì)，有效強(qiáng)化了體育館室內(nèi)的自然通風(fēng)?！崩顣x介紹道。

“在采光方面，則利用跌級(jí)狀天窗作自然采光，直射的光線照射在桁架上懸掛的折射板上，在室內(nèi)形成漫射光，改善室內(nèi)的光環(huán)境。體育館東西立面的豎向遮陽(yáng)板分別向南旋轉(zhuǎn)30°，豎向遮陽(yáng)板也擴(kuò)大了遮陽(yáng)面積，配合彩釉玻璃可遮擋掉東西向的大部分日光，同時(shí)可將少量光線折射到館內(nèi)，形成漫射光，加強(qiáng)了體育館自然照明?！?/p>

更有特色的設(shè)計(jì)表現(xiàn)在體育館副館屋頂?shù)木坝^設(shè)計(jì)上。菝竊諼荻サ鈉教ㄉ仙柚昧舜竺婊的植被綠化，層次豐富。這種設(shè)計(jì)不僅使體育館與周邊環(huán)境融為一體，而且茂密的綠化更能為體育館形成一層綠色隔熱膜，能夠有效緩解室外溫度升高對(duì)館內(nèi)的影響，降低能耗。

重慶理工大學(xué)體育館是山地建筑，較全面詮釋了“建筑應(yīng)隨室外氣候環(huán)境的不斷變化的實(shí)時(shí)應(yīng)變性”的理念。體育館的設(shè)計(jì)隨山就勢(shì)，利用山城地勢(shì)和早晚溫差，采用深遠(yuǎn)的屋檐將山地風(fēng)引入館內(nèi)，東西立面上則設(shè)置智能化機(jī)械通風(fēng)百葉，根據(jù)室外風(fēng)勢(shì)環(huán)境決定開閉，實(shí)現(xiàn)了夏季不用空調(diào)，完全自然調(diào)節(jié)的目標(biāo)。建成后，得到了學(xué)校師生的一致認(rèn)可。

南京理工大學(xué)體育館項(xiàng)目在全國(guó)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得第一名，目前正在施工中，設(shè)計(jì)結(jié)合當(dāng)?shù)貪駸釟夂蜉^多地融入了自然通風(fēng)、自然采光等被動(dòng)技術(shù)，力求在自然調(diào)節(jié)的狀態(tài)下，尋求健康運(yùn)動(dòng)環(huán)境﹔佛山市南海全民健身中心的全國(guó)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得第一名，并成為實(shí)施方案，方案在構(gòu)思中結(jié)合了多項(xiàng)被動(dòng)節(jié)能技術(shù)，受到當(dāng)?shù)卣馁澰S。

除此而外，北京電影學(xué)院校園規(guī)劃在全國(guó)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中成為中選方案﹔廣州軍區(qū)空軍工程建設(shè)局軍事偽裝防護(hù)實(shí)驗(yàn)中心即將建成，其綠色規(guī)劃、建筑理念得到了學(xué)校、軍隊(duì)的一致稱贊。李晉用一個(gè)又一個(gè)的建筑設(shè)計(jì)作品不斷證明，綠色建筑的實(shí)現(xiàn)并非遙不可及的，是需要我們的理論探索和不懈實(shí)踐。

氣候適應(yīng)性理念不斷延續(xù)

他集教師、研究員、建筑師于一身。李晉說他的理論和作品都是來源于實(shí)踐的，是在實(shí)際設(shè)計(jì)中形成的，是理論與實(shí)踐密切結(jié)合的產(chǎn)物?！翱照劺碚摬恍?，無(wú)法從實(shí)踐當(dāng)中得到印證﹔光實(shí)踐也不行，理論素養(yǎng)不夠，建筑設(shè)計(jì)素質(zhì)就上不去。綠色建筑的氣候適應(yīng)性理論有許多方面是空白，需要深入研究，這是我們提高設(shè)計(jì)水平的基礎(chǔ)”。

教學(xué)方面，李晉同樣堅(jiān)持著理論與實(shí)際相結(jié)合的方法來培養(yǎng)人才。如今多個(gè)研究生已經(jīng)畢業(yè)了，李晉看到了學(xué)生的成長(zhǎng)和變化。在畢業(yè)離校的列車上發(fā)出的學(xué)生感謝短信也讓他深感欣慰和溫暖?！斑@是作為老師所獨(dú)有的一種幸福感，希望他們能將在這里學(xué)習(xí)到的綠色建筑理念延續(xù)下去?！敝笇?dǎo)的學(xué)生也成功獲得了2011年“建筑新人戰(zhàn)”這一國(guó)際性獎(jiǎng)項(xiàng)的青龍獎(jiǎng)。

李晉身處高水平的科研平臺(tái)、教學(xué)平臺(tái)和設(shè)計(jì)平臺(tái)，三者可以相互促進(jìn)，探索節(jié)能、環(huán)保、健康，具有示范意義的綠色建筑是他努力的方向，“很多人都說我們的綠色建筑水平與國(guó)外有差距，其實(shí)我認(rèn)為很重要的原因是依然缺乏自己的基礎(chǔ)理論研究支撐，需要更多真正屬于自己的、獨(dú)到的觀點(diǎn)。這方面我們還有很長(zhǎng)的路?！?/p>