“生态补偿”的设计与实践

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“生态补偿”的设计与实践

在与研究生的研讨、交流中，大部分研究生都直觉地感觉到“生态“问题的非正常性，同时理解并接受作者的主要观点。但他们又提出了一个“破”和”立“的问题。即如果以往设计说明书中，汇报过程中屡被提及的“生态设计”等是错误的，不能再提了，那么我们该怎么办呢？实际上这个问题包括两个方面：一个是如何设计，另一个是如何表述。我们在这一张中试图去解决这两个问题。用“生态补偿设计”来代替以往的“生态设计“，用实例及简短的解释来说明设计的内容。但两者都不全面，“生态补偿”显然无法让一些商人和官员接受;实例也很不全面和充分。但我们想，这一切首先是为学生和设计师朋友们准备的，而且仅仅是一个开始，是真正的抛砖引玉。因为我们始终牢记一点，人无法成为自己生存环境的上帝，我们所做的永远是—点一滴。6.1

建筑的“生态补偿”设计实践圆厅别墅(VillaRotonda)

意大利文艺复兴时期，再度将门廊和中厅作为古典元素用于建筑中，随后，门廊又成为建筑和自然之间过渡和协调的象征，并作为利用日光和追求舒适的因素。

在圆厅别墅的设计中，帕拉第奥使门廊成为建筑中的神奇因素，1566年建于维琴察的这幢别墅，冷空气由地下室产生，经由建筑的核心——中厅，最后从屋顶排出室外，造成室内舒适的环境。Castozza别墅群(CastozzaVillas)

在维琴察附近，帕拉第奥的另一个别Castozza通过设计，建立了一套非比寻常的、利用自然的“空调系统”。别墅建在自然洞穴之上，洞穴中的冷空气通过大理石格栅进入别墅中，从而起到通风和降温的效果。Castozza别墅立面Castozza别墅“空调系统”剖面示意图大理石格栅土耳其建筑

早在奥斯曼帝国时期(OttomanEmpire)，太阳能已作为保障舒适生活的基本原则。开敞和闭合空间之间的平衡既引导光线进入室内，又保留合宜的阴凉，从而创造出宜人的建筑空间。

土耳其临水建筑中，因水而生的微微凉风从高大的窗洞进入室内，使室内环境极为舒适，人们依靠在房间的矮床上放松、休息。

而土耳其浴室则是奥斯曼帝国时期人们生活的中心场所，它是一切舒适和享乐的最主要源泉，各种奇思和创造保证了浴室的有效运转，冷墙和良好的自然通风，保证了休息空间的舒适性。太阳村（SunVillage）

太阳村是400多年前的一个希腊村落。经考古和研究发现，其村镇的规划和建筑群及单体建筑的设计，无不考虑了太阳能和风能的利用。北欧五国使馆在德国柏林众多大型建筑的丛林之中，5个北欧小国的使馆集中在一起，以一个整体的面貌示人。调节空气和光线的活动格栅成了其统一的外部形象。蚀刻在玻璃上是五国使馆平面图使馆接待区门厅内景杜塞尔多夫建筑专科学校

学校位于道路一侧，建筑仅此一幢楼，在德国是极普通的一个建筑，其窗口上部的遮阳隔栅，不经意地成了建筑整体的一个组成部分。伊比利亚——美国研究所位于德国柏林的伊比利亚——美国研究所，主要研究伊比利亚(即西班牙、葡萄牙)与美国的历史、文化和艺术，一楼入口右转即为公共的图书、阅览大厅。

在眩目的柏林市中心区，众多大师的大作品几乎要把这一建筑淹没了(其正对面就是密斯的国立美术馆)，但是其对环境的关注，对自然能源的利用，从采光和通风屋顶的设计中充分体现出来。入口大厅左侧的图书架也受到天然光线的惠及阅览室大厅有良好的光源从室内看采光、通风天窗细部阅览座位部分也有柔和自然的光线德国某高速公路休息区旅馆、饭店建筑旅馆、饭店远景，可以看见其屋顶的通风散热仓饭店屋顶，通风口和屋面草皮一目了然旅馆近景，窗上部的遮阳板细部德国Frank果汁公司

德国鲁尔区格尔森基尔欣Nordstern公园附近的Frank果汁厂，其厂房的屋面铺满草皮，减弱了太阳的热辐射。通风和采光天窗也是德国等发达国家建筑处理方式。法国国立高级中学

设计师：NormanFoster

在这所拥有900名学生的学校中，设计师采用了具有生态学意义的自然通风通道。这是阿拉伯等国建筑的传统做法，利用“烟囱效应“(利用热空气向上的原理，吸入新鲜清新空）进行的自然通风。英国剑桥Lonica楼

设计师：剑桥PH组

自然和人工通风系统在这座建筑中被有机结合起来，通过计算机系统的有效控制，无论在盛夏还是严冬，都能达到最低能耗的舒适效果。奥地利LinZ的会议和展览大厅计者:Herzoa及其合伙人太阳能被有效利用太阳能被大部分反射德国Moingen青年会馆设计师:PeterHubner这是一个形似飞盘的建筑。玻璃房形成了一个有效的过渡空间冬季通过玻璃房吸收的太阳热能在室内自循环夏季顶窗和侧窗开启后形成风的对流，带走热空气伦敦联排房原型

设计师：BillDonst西腊雅典卫城新博物馆

设计师:ManFredNicoletti,LucioPassareili罗马太阳能研究所。

太阳能系统提供:Fraunhofer研究所位于卫城脚下的这个新博物馆，在重点考虑建筑的形式和功能的同时，通过综合的研究自然冷却和光照系统，使参观者和艺术藏品的环境条件臻于完善。柏林证券交易中心设计师:Nicholas

Grimshaw

这是一个包括3个西式快餐店和商贸中心的证券交易中心大楼。设计目标除了增加大楼的透明度外，还将提供一个高质量的室内环境，自然光照和自然通风将被最大限度地利用，而且使用者可以自行控制。1、自然光线可进入大厅2、大量使用自然光减少了人工照明的需求3、百叶窗遮挡了多余的光线4、”烟囱”效应增加了大厅和其他办公室的通风量5、开窗提高了周边办公室的自然通风量6、在盛夏，通过安装在会议室的置换通风装置，提供通风和降温7、大厅是消极热量交换缓冲区，位于办公室和室外之间，有利于减少热负荷春冬秋夏美国萌大拿州立大学国家能源中心，在设计中着重考虑了一年四季的自然能源利用问题。美国国家能源中心太阳热能利用

位置：英国伦敦格林威治半岛格林威治千禧年村

设计师:HTA/RalphErskine

格林威治千禧年村通过太阳和太阳光线的模拟和分析来帮助项目的推动和发展，其目标是在各种尺度中增加和强化太阳能利用的设计。解决的方案是建立一个通用的标准，用以增加太阳能获取量和河流视域范围，以及使风能利用始终处于最佳状态。最终制定出一个建筑设计、植物种植设计和外部环境设计的整体和最佳方案。轴测图，表现了建筑立面设计相应于空间利用和环境设计的灵活剖面分析图，表达了设计师在太阳能利用方案的总体意图节能建筑设计这是一栋综合利用自然风能和太阳能的建筑，以最大限度的减少不可再生资源的利用。

项目地点:沙特阿拉伯，麦加

设计师:BodoRasch伞下的阴凉

广场上的伞是为麦加某清真寺设计的，清真寺提出需要一种可以调整的遮阴棚，但是不能依托现有的建筑结构，因此必须独立于现有的建筑群。Rasch设计了一个太阳能电池，放在其遮阳伞中，所以，伞的开合等机械用电可以自行解决。

如何更好地理解人的行为与建筑形式及自然环境的关系，以及尖端的计算机模拟技术，这些都是成功地进行最低能量消耗的”生态”设计的关键。设计师模拟了在不同条件下，大楼周围风能的形式和强度，通过计算机的“视觉再现”技术，风和光照对人个体影的各种可能性被显示出来。能量流的模拟再现项目：德国法兰克福商业银行总部大楼设计师：RogerPreston计算机模拟辅助设计

德国柏林波茨坦广场是欧洲最大的高质量的办公楼项目之一，自然通风和高效利用日光是其特色之一。计算机模拟在改变窗户位置的条件下，尽可能地完善自然通风系统;计算机流体力学（CFD)也被用来提高上述系统的性能，计算机软件还可以模拟日光在室内空间的分布，从而使设计师可以改进自己的设计。6·2园林的“生态补偿”设计实践

萨尔布吕肯港口岛公园（BurgparkHafeninsel）

德国萨尔布吕肯市(Saarbruchen）的港口岛公园，设计师彼德·拉茨用生态学思想，对废弃材料进行再利用，处理这块遭到重创而衰退的地区。

港口岛公园面积约9hm²，接近市中心，二战时期这里的运煤码头遭到了破坏，除了一些装载设备保留了下来，码头几乎变成一片废墟瓦砾。设计师采取了对场地最小干预的设计方法，他考虑了码头废墟、城市结构、基地上的植被等因素，首先对用地进行了“景观结构设计”。他用废墟中的碎石，在公园中构建了一个方格网，作为公园的骨架，他认为这样可以唤起人们对19世纪城市历史面貌片段的回忆;这些方格网又把基址分割出一块块小花园。展现不同的景观构成。

原有码头上的重要遗址均得到保留，工业的废墟经过处理，得到很好的利用，从生态学的角度考虑，相当一部分建筑材料利用了战争中留下的碎石瓦砾，并成为花园不可分割的组成部分，它们与各种植物交融在一起。园中的地表水被收集起来，通过一系列净化处理后得到循环利用，新建的内容多以红砖构筑，与原有瓦砾形成鲜明的对比，具有很强的识别性，参观者可以看到属于过去和现在的不同地段和内容。

公园建成后引起广泛的争议，一些人热情洋溢地赞扬设计师对当代园林艺术形式所作的探索和贡献;另一些人则坚决反对，认为那是垃圾美学，认为公园在材料、形式及表现手法上都非常混乱。而设计师本人思想清晰坚定，他反对用以前那种田园牧歌式的园林形式来描自然的设计思想，认为自然美要改善日常生活，而不仅是为改变一块地的贫瘩。杜伊斯堡风景公园(LandschaftsparkDuisburgNord)

面积约200hm²的杜伊斯堡风景公园，坐落于德国杜伊斯堡市北部。当具有百年历史的钢铁厂于1985年关闭后，基地上各种老工业厂房和无数构筑物很快被淹没在野草之中。1989年政府决定将工厂遗址改建为公园，设计师彼得·拉茨等面临的最关键和棘手的问题是，工厂各种遗留物大量存在，如庞大的建筑、矿渣堆、烟囱、水渠、铁路、桥梁、鼓风炉、起重机等，设计中是将这些无用的构筑物视为一种包袱或垃圾，花费大量金钱去处理还是将之视为一种可以再利用的元素，有效地处理和应用。现在我们所看到的公园风貌显然是后一种。

下图是杜伊斯堡风景公园的入口处，原有的铁路和庞大的机车车头被当做标志

与国内类似公园形成对比的是，这里设计师从未试图去掩饰或篡改历史，建筑及构筑物保留下来或被有效地再利用，而未被任意地改造或歪曲。原有植物被保留，荒草也任其自由生长，可利用的废弃材料得到尽可能的再利用。当然就国内实际而言，这并不是工业废弃地改造的惟一方式。

废弃的高架铁路被改造为公园中的游步道及步行系统的组成部分，水渠成为人们垂钓和划船的好去处，水渠两岸各种野草、花在自由地生长，没有太多的人工处理，人为的设计只是几个伸向水面的木制平台。在这里，没有

人将机器、设备、厂房等拆卸、涂色后，再

组装成所谓的现代雕塑，有的只是设计师对历史的尊重和科学理性的态度。

公园中原有的材料仓库变成不同主题的小花园和儿童游乐场，材料仓库上是步行道，与远处的风车一起，构成了一道独特的风景。在利用原有工厂废弃材料建设公园的过程中，最大限度地减少了对新材料的需求和运用，从而也就减少了对生产新材料所需能源的索取。这是一个典型的符合生态学框架和原理的过程，但公园并没有被命名为“杜伊斯堡生态公园”。原工厂中的储煤仓遗留下很多高大的混凝土墙体，如不善加利用，势必需用大量人力物力来清除，同时产生大量的建筑垃圾，现在这些高墙已成为儿童活动和登山爱好者的攀岩训练场。综合其他设计活动内容，设计师充分利用和挖掘原有条件，以大量不同的方式提供了娱乐、体育和文化设施。鲁尔区格尔森基Nordstern公园

始建于1866年的德国鲁尔区格尔森基尔(Gelsenkirchen）Nordstern煤矿于1990倒闭。政府于1991年举办设计竞赛，欲将工业废弃地变成约100h㎡的联邦园林展览园，要求被工业污染的地段改建后能适合居住、工作，成为休闲绿地，原有工业设施要保留、利用，环境设计必须符合生态学要求。

设计师普里迪克(WeidigPridik)和弗雷瑟(AndrewsFreese)首先更新被污染的表层土壤，由此塑造出大地艺术般的地形，直线的道路强化了地形，在公园最低的地方保留了500㎡的被污染的黑色土壤，表现基地原有的面貌。高50m的采掘塔成登高瞭望塔，工业设施大多成为公园的标志物。

公园的建造彻底改善了当地的生态环境，部分“生态恢复”的过程也设计成为供游人观赏的对象，各种活动和儿童游戏穿插于人造的“自然环境”中。海尔布隆市砖瓦厂公园(Ziegeleipark)

德国巴登一符腾堡州海尔布隆市砖瓦厂在开采了100余年黄粘土后，于1983年倒闭。1990年开始在此基础上进行改造，目标是将其建成一个公园。设计师鲍尔(KariBauer)面临的问题是:如何在工业废弃地上建立一个新的景观，形成新的生态和美学价值，在承受区域内人群休闲压力的同时，又不破坏7年闲置期所形成的生物多样性和新的生态平衡。

设计师的目标是使新的景观对地形地貌的干预达到最小，基地上的植被和特点都保留下来，并部分得到强化。对历史、黄土坑及百年砖厂没有排斥，而把生态和视觉的特点都保留下来。以往砖瓦厂的痕迹，正是公园的个性，砖瓦厂的废弃材料部分得到再利用，砾石作为道路的基层或挡土墙的材料，石材砌成平墙，旧铁路的路轨作为路缘。所