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环境设计中的适宜技术手段研究
摘要:本文以“适宜技术”手段作为论述要点,从材料的应用、建构的技术以及可持续发展的设计观念等多方面对“适宜技术”建造特征与手段进行详细的论述。并通过相关实例的引证,分析出“适宜技术”的技术路线,以及通过“适宜技术”手段的有效应用,来提高环境空间的品质。
  关键词:设计艺术;环境艺术设计;建筑艺术;适宜技术;建造;可持续发展
  中图分类号:j50 文献标识码:a
  当人们把现代主义的文化、艺术和设计看作是科技、理性、客观性、条理化、完美、纯洁以及秩序化时;当高技术、高造价、新材料的建造成为环境设计的流行时尚时;当人们在现代物质进程和文化进程中无所适从但又最终妥协时,我们是否应该冷静思考一下:现代生活需要什么?环境中需要体现与表达什么样的情感?什么是人与环境的对话?“适宜技术”建造还存在吗?这一系列问题需要我们认真思考。
  一、“适宜技术”建造的特征与手段
  所谓“适宜技术”建造是人们在环境建造的认识领域和技术领域中相对于“常规技术”、“现代技术”、“传统技术”等建造手段所提出的一种可持续发展的设计观念,是一种“合理的技术”。1999年世界建筑师大会国际建协《北京宪章》曾经提出:“适宜技术不是一种新生的建筑技术,而是蕴含在传统技术、现代技术的发展之中。”英国建筑师理查德·罗杰斯这样说过:“我们对科技有极大的兴趣,但它不一定是高级和低级的,而应当是合理的技术。”它体现的是一种方法、措施、技术以及适宜设备的使用,它们既合乎科学技术与环境保护要求,又符合当地的自然、经济、气候等条件,能在环境资源和经济能力的承受范围内,最大限度的满足建造者和使用者的需求。WWW.11665.COM体现出简便、易行、经济、有效的技术手段以及因地制宜的技术观。适宜技术是一个灵活、动态的模式,它突破了单纯的技术概念,同经济学等其他学科形成内容上的交叉。可因时、因地、因对象而不同。同样一种技术,对不同地域、不同时间和不同对象而言,可能是适宜的,也可能是不适宜的。因此,适宜技术需要具备目标的适宜性、产品的适宜性、建构的适宜性以及文化与环境的适宜性的多方面要求。具有一定适宜性、普遍性的技术,又能根据环境的不同而有一定地域特色的生态环境应该成为研究的重点。
  环境设计中的适宜技术是从建造手段、建造方式以及物质材料的角度将环境建造中的物质“输入”和“输出”纳人人类的生态循环,并通过更科学、更系统的设计方法来改善人们的生存环境。其适宜性则是“适宜技术”建造的主要特征。“适宜技术”建造在物质与技术手段上主要包含三个方面的认识。第一,从环境所在地域出发。由于地域环境的不同,具有地域特色的建造技术有着很大的差别,特别是在全球化的背景下,这些极具地域特色的建造技术必然会发生互相渗透。因此提倡利用适宜的材料和适宜技术的手段;积极合理地使用最适宜的材料和建造手段。英国建筑师诺曼·福斯特对“适宜技术”的广义理解是:决定采用某项技术时,要根据当地条件判定,而不论其“先进”与否。他说:“高技术不是其本身的目的,它是实现社会目标和更加广泛的可能性的一种手段,高技术建筑同样关注砖瓦砾石乃至木材和手工活。”由他设计的德国商务远程技术中心是其最有代表性的环保理念设计之一。福斯特在设计中充分发挥了高科技的潜力,实现了节能、低耗、低造价的设计同时创造了舒适的室内环境。建筑充分利用了太阳能、自然光和自然通风,以非常低的能耗实现了十分舒适的室内环境。建筑有两个人工气候大棚。大棚采用透光绝热材料,具有特殊的导光系统和日光发射与热量收集系统,建筑外部设置空气收集系统能将新鲜的空气,根据季节变化冷却或加温后送入大棚,完美的展现了生态建筑的理念,这就是“适宜技术”(图1)。第二,既重视地方性,又适当地引入新技术的设计手法;完善地考虑建造中的资源使用,在“适宜”的条件下,最大可能地发挥材料、技术的效率以获得最多的使用功能和生态效益。一方面,要求设计者应熟悉在特定环境中所能获得的适宜的技术和材料,对适宜的技术特点、适宜材料的性能和审美形态有深入的了解;另一方面,充分通过设计的介入,寻找适宜技术和材料的所体现出的不平凡性。建筑师jersey devil在墨西哥设计的考拉松住宅(camino con corazon house),采用了混凝土框架和砌块填充墙等普通材料

。为了最大程度适应南巴里亚半岛的炎热气候,建筑师设计了一个用“加筋混凝土覆盖的凸起的蝴蝶形桁架屋顶,同时屋顶上的雨水可以直接通过下方的排水孔流入蓄水池;桁架弦杆下为板面水泥抹灰,形成了自循环通风的双层屋顶体系,有效地消除了太阳辐射;蝴蝶形桁架屋顶成为建筑最显著的特征高效的生态功能。优雅的蝴蝶形造型还成为建筑最显著的特征”(图2)。第三,结合当地自然生态条件与生态理论,充分采用造价适宜的技术组合与材料来解决设计问题,进行合理的环境建构与形态的循环设计。如对旧建筑的合理性与适应性改造;通过优化建造物尺寸和形状以及使用模数形态方案来减少材料的需求。利用合理的技术手段将建造的结构变成可拆卸、分离、回收与重新组合的形式。日本丰村石匠博物馆建筑环境是利用传统石工技艺的进行适宜建筑环境设计的最好例证,建筑师将建筑物本身作为博物馆陈列品的一个重要组成部分,并将建筑物的墙体与日本传统木构屋顶完美结合。建筑形态利用了圆木木架支撑石质拱券,并利用当地材料的砌筑技法形成了建筑环境外观的主要特征。因此,该建筑的成功除了依赖于石匠们的独门绝技,另一方面采用了数字技术,通过运用新的数字结构分析方法对记录的数据进行验证,保证最后完美的建构形成(图3)。
  从“适宜技术”建造的类型来看:“适宜技术”建造往往不造成或很少造成环境污染和生态破坏;它的发展机理主要是以生态学原理和生态经济规律为基础的,它强调经济系统和生态系统的和谐,以更新资源为主要能源和原材料,力求做到资源最大限度地转化为产品;“适宜技术”建造具有高度的战略性,与可持续发展战略密不可分;“适宜技术”建造是一个发展的动态的相对概念,随着时间的推移和科技的进步,它的内涵和外延也将不断变化和发展。  “适宜技术”建造技术手段与材料运用无论在建筑还是在工业产品设计中均有很多实例:加拿大多伦多大学研究员iizuka教授发明了用普通玻璃纸把笔记本电脑屏幕变成三维显示器。iizuka在寻找所谓三维显示旋转光偏振的半波片,结果却发现某品牌的锻带玻璃纸包装解决了这个问题。他说:“我试过各种可能有半波片功能的材料,这种是最好的,而且是最便宜的”。该发明探究了“适宜技术”材料建造中所孕育着重大的高科技的发现。
  匈牙利研究人员发明了将塑料垃圾加工成为现代工业材料的技术。研究人员首先将塑料垃圾加工成为一种新型合成材料,然后将这种材料与沥青按比例混合,制成铺路材料,可增大路面硬度,同时也可制成隔热材料用于建筑领域。由于塑料垃圾的再利用,起到了节约能源的作用。美国一公司利用塑料垃圾回收技术,生产一种称为“塑料木材”的新型建材。这种新技术通过回收利用各种各样的塑料制品,经过分类拣选后清洗干净碎成屑状,然后挤压成“塑料木材”。它具有标准木材的形状,性能要优于天然的木材,像天然木材一样具有很好的可加工性,具有不吸水、不膨胀、抗腐蚀、不开裂、高抗冲击性和抗磨损性。
  伊朗的建筑师纳迪尔·哈利利曾经发明了一种用来建造抗震建筑的技术,用这项技术建造的房屋被人们称为“超级土砖”。“超级土砖”的形态为圆锥形,越往上直径就越小,底部直径大约4米。建造“超级土砖”所需的材料是一些十分普通物质,如泥土、水泥、水、沙袋以及带刺的铁丝。其建造的过程只须把泥土、水泥和水按一定比例搅拌,把搅拌后的混合物塞进管状袋子做成沙袋,再把这种沙袋一个个垒起来,直到垒成墙为止,然后用铁丝把沙袋固定住,形成牢固的墙体。
  瑞士纸塔建筑是“适宜技术”建造中一个有意义的例子,该纸塔使用了可循环利用的、一种可更新的原材料——木材。纸塔建筑物不仅其使用的材料具有可循环性能,而且具有环境友善之特性,为建筑使用可降解性材料开辟了一条道路,因此,它们被人们誉为“绿色建筑”典范。由青年建筑师shigeru ban设计的日本的超级纸屋也是“人、自然、技术”融合的智慧体现。建筑全部使用再生纸管和纸板建造,它采用回收加工的纸建成拱筒形的结构,屋面和墙身材料也是织物和纸膜,自然光透过防水的织物和纸膜构成的屋顶照射到室内,造成一片富有日本风情的空间环境(图4)。
  通过以上的实例论述,我们深深地感到,人们为进行各种生存活动而对环境进行改造,创造出物质以及精神特性上与人相和谐的环境,以支持人类生存的各种意义。

这个意义上,以“适宜技术”建造所做出的贡献应引起人们的关注。
  二、设计中适宜的技术路线
  设计中如何使用技术、使用何种技术一直以来都是设计领域关注的问题。但是无一例外,在风格迥异、流派纷呈以及设计理论多元发展的今天,很多设计师都会在自己实践的过程中有效地反映出适宜技术对环境建构的关照,并将适宜技术设计原则纳入到自己的设计创作体系中。在具体运作中,首先,适宜技术所采用的技术手段需与所关注功能一致;其次,要求采用的技术和建构有利于资源能源的节约;再次,采用的技术需满足人类社会可持续发展的需求。
  在适宜技术的表现中,“高技术”与“低技术”是最为突出的两种不同技术倾向。提起高技术,人们自然会联想起英国的劳埃德大厦、香港汇丰银行、巴黎蓬皮杜中心等“高技派”代表作。这些建筑大量将技术的结构、材料、设备、工艺等显露出来,转化为特定环境相和谐以及具有技术至上的适宜建筑表现。高技的先锋派设计师除了热衷于技术的表现,更加关注适宜技术的运用,他们注重生态环境,将当地自然生态条件与最新生态理论相结合,充分利用新技术和新材料来解决环境资源问题。而“低技术”是从建筑所在地域出发,提倡积极利用本地材料和传统技术的设计手法。“低技术”以其造价低廉,注重民俗习惯,使用当地材料,适应地域气候等特点而得到设计师的广泛关注,成为适宜技术利用的另一种趋势。
  印度建筑师柯里亚是利用低技术营造的代表人物。柯里亚非常注意建筑设计如何适应印度的亚热带特点,提出了“设计追随气候”的适宜设计手法。在印度圣雄甘地纪念馆中,柯里亚引入了“通向露天的空间”的概念,并结合传统水庭院的设计,创造了宜人的小气候环境(图5)。
  在适宜技术的表现中,生态技术与适宜技术之间的差别也将越来越模糊。近年来,随着生态环境的破坏日益严重,利用适宜的生态技术来解决环境的问题成为了设计师最重要的设计手段。生态技术是科技发展的产物,也是与适宜技术相关联的技术门类。它是以生态环境的研究作为研究手段的,其技术路线的体现会根据不同的地域自然条件来选择不同的生态技术。因此,它是支撑可持续发展为目标的一种适宜技术观。从生态技术和适宜技术发展的现状来看,由于生态技术多采用高技术,需要较高的经济成本,所以,现代的生态技术以及适宜技术手段将体现出相对的地方性、辩证的时效性、多层次性和整体适宜性。《北京宪章》指出“21世纪必将是多种技术并存的时代”,而今后适宜技术路线所涵盖的技术理论与技术手段也必然是多层次、多技术种类的集合。
  三、从旧建筑改造实例看“适宜技术”建造
  曾经在法国访学期间,由法国同行的引导考察了位于巴黎老城区中的一批旧建筑改造项目。时间虽是短短几天,但给笔者留下的印象非常深刻。考察的项目是一批位于法国巴黎老城区的建筑群,建筑形态是对原葡萄酒的生产厂房与酒窖的改建。现在的建筑环境已经成为了一个巴黎非常有特色的商业与文化教育的场所。它们不但满足了现代人们生活与工作的需求,而且成为了一组城市记忆与历史信息的载体。
  该建筑环境给人们的印象是十分和谐的,整个空间气氛中不断地流露出一种纯净的、亲切的、叙事性的以及带有一种悠悠情思。建筑所体现的那种原始的形态以及构筑物在形式上的直率和构造上的诚实,是一种在古老的环境中形成的既土生土长融入环境义兀立于世的景观彤态。它使我想起了法兰西造酒的隐秘方式;想起了艺术和现实、环境和人之间古老关系的隐喻。设计者在工艺和技术进行了大胆的尝试,以“适宜技术”的建造来获得和谐与高雅的空问。该建筑环境力图传达出两个方面的信息:一是历史的意蕴;二是“适宜技术”建造理念。所谓历史的意蕴,通过原建筑遗留的痕迹体现历史传统文化中所给予人们的审美情趣和生活取向,形成一种以心造境的环境氛围。整个环境中没有豪华的材料装饰,建筑外墙与室内基本保持原建筑的风貌,室外的地面只有过去留下的运输铁轨与规则的石砖排列在一起的铺装方式,仿佛向人们诉说着它的故事。而“适宜技术”建造理念是面对现实,选择技术上的相对简易性,注重经济上的廉价可行,充分强调对古老的历史文明优势的发掘利用,力图通过令人信服的设计理念和充足的智慧含量,以低造价和适宜技术手段营造高度的建筑艺术品质,在经济条件、技术水准

和建筑艺术之间寻找一个平衡点(图6、图7、图8)。
  主体的建筑环境分为三部分:第一部分是在原有老建筑的基础上改建,建筑的基本形式与材料均保留了原建筑的特征,只是在功能上进行了置换,使原来造酒作坊变为了具有法兰西文化特征的商业空间;第二部分是在原建筑形式上的改建与扩建,显示出传统与现代、新与旧的对比,在功能上是第一部分的延续;第三部分在环境与建筑的规划上采用了对比的手法,一方面在建筑的形式上保留原来的酒窖的特征,在环境的规划上由于功能的置换,环境空间形成了极富有序列感的空间形态。建筑的更新设计在原建筑形态与材料的基础上,主要采用了保留与延伸的手法,建筑主体材料采用了水泥、石板、木材以及砖石规格的改型垛斧等。不仅整体降低了工程造价,而且将合适的建筑装饰完整溶入了建筑空间之中,使得建筑形态获得了纯净而大气的艺术效果。并具有清晰的叙事话语与“适宜技术”建造策略。
  改建的建筑在设计之初就遵循生态和环保的原则,尽量采用自然和再生材料,把那些传统建筑所不屑的普通建筑材料如灰砂、水泥、木、石、铁等以不同的装饰手法以及不同的程度表现引入建筑空间。特别是在改建的过程就地取材使用了很多回收的粘土砖以及木材等,将所有这些材料都采用粗做工法,如石料毛打、木材作旧等,强调建筑与人与自然联系。表达了“适宜技术”建造的基本原则以及表现性的方言。整组建筑群均保留原建筑的形态,其中最重要的部分是由墙体做出的建筑表述。在建筑改造中有意采用直线的墙面,强调出砖混结构的重复的、直拙的砌筑感。以大面积灰白色墙体和穿插其间的图片、文字、招牌构成了极具人文性的戏剧性表现。从经济上,文脉和艺术形态上,表达了具有“适宜技术”建造理念最内在的属性。
  充分发挥适宜技术对人类社会文明进步的促进作用是新世纪的重要使命。随着人们环境意识的不断增强,可持续发展理论的发展和充实,人们已经达成了一些对适宜技术认识的共识。利用可再生能源和可再生材料的生态技术,包括对技术应用的选择,也不再是盲目追求所谓的先进性,而是要根据环境的实际状况来判定采用何种适宜技术。显然,适宜技术手段的应用将是我们在环境营造中的重要研究点。
  (责任编辑:武翠娟)
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  •  更新时间:2013-09-29 09:43:33  作者:佚名 [标签: 技术手段 环境设计 环境设计 环境设计 ]
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