·环境科学·
基于地域文化传承的绿色建筑评价体系研究
——以长沙安沙镇美村创客项目为例
石 磊,陈楚琳
(中南大学 建筑与艺术学院,湖南 长沙 410075)
摘要: 综合运用理论分析、目标分析和实证分析相结合的方法,从生态环境及地域文脉两个方面,构建了基于地域文化传承的绿色建筑评价体系,进而提出系统的八大要素:场地空间布局、景观绿化、交通组织和辅助设施、节能、环境质量、建筑造型、文化传承和生活延续。在此基础上,以湖南长沙安沙镇美村创客项目为实例,对评价体系进行实证研究。
关 键 词: 综合评价;地域文化;绿色建筑;层次分析法
当今我国建筑业主要存在3个方面的问题:第一,建筑资源消耗大,建筑从最初的设计,到施工运行以及生命结束整个周期需要消耗大量的资源;第二,建筑实际使用寿命短,原则上住宅的产权长达七十年,商业办公建筑为五十年,而实际使用中往往还未及年限就被拆除再建;第三,“千城一面”——建筑设计一味地追求现代化标志为主导,使得城市面貌趋同性严重,或者盲目摹仿古代传统建筑,甚有将现代建筑和古代建筑生硬相加的不协调案例,这都导致具有我国地域文化特色的建筑风貌受到严重破坏,地域文化的多样性正在逐渐消失。
尽管平泉市近年来附属绿地绿化建设力度较大,但与《城市绿化管理条例》中规定,新建居住区绿地率达30%、旧居住区改造绿地率应达到25%、单位附属绿地绿地率也均在20%以上等指标相比,还有一定的不足,在所有的附属绿地中,居住用地内附属绿地建设总量最高,道路绿化次之,但与国家《城市道路绿化规划与设计规范》中规定的20%标准还有很大差距;单位绿化总体上不足,主要原因在于传统企事业单位绿化建设水平较低所致。
1 研究现状与问题
1.1 研究现状
工业革命后, 人类对地球资源的开采速度大幅提高, 各国均出现了不同程度的环境资源问题, 开始意识到需要果断采取措施来保护生态环境。 建筑业也感受到了压力, 为适应可持续发展的趋势, 1994年召开的第一届绿色建设国际会议上正式提出“绿色建筑”、 “可持续建设的理念”[1-2]。
在全球范围绿色建筑迅速发展的背景下,关于“可持续建筑”和“绿色建筑”的探究西方发达国家已经收获颇丰。如美国的LEED、英国的BREE-AM、日本的CASBEE、加拿大等多国联合推出的GBTools评估体系等,这些评价体系各具代表性,且有较为广泛的受众群体,对于绿色建筑的评价体系发展有着重要作用。但这些指标体系多是建立在西方发达国家的国情基础上,鉴于我国国情,仍具有一定局限性。
我国学者在充分研究国外绿色建筑评价理论的基础上结合我国特有国情不断创新,于2003年正式确立了“绿色奥运建筑评估体系研究”课题。基于前期分析和国内绿建发展形势,原建设部发布了我国首部绿建综合评价体系《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006)[3]。其评估内容包括节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理6个部分,按照参评建筑所满足一般项和优选项的总数值将评价结果分为“1~3 星级”。2013 年住建部又组织有关单位针对评价范围、评价方式、等级确定进行了修订,出台了新版的《绿色建筑评价标准》(GB50378-2014)[4-5]。
1.2 存在的问题
绿色建筑评价标准日益完善,并在指导我国生态城市建设和绿色建筑设计方面发挥了巨大的作用。但现行新版的《绿色建筑评价标准》仍存在一些不足:一方面,评价条款彼此分散,评价内容偏于定性化,缺少定量的技术,没有主客观、定性定量分类评价;另一方面,评价体系缺少对地域文化的尊重和对地域建筑经验的提取,主要以建筑性能、节约资源作为衡量标尺,忽视了建筑对于地域文化的传承。随着人类科学水平、经济水平和精神需求的不断提高,迫切地需要一套评判建筑是否实现了地域文化传承和保护,定性结合定量的,更加客观科学的绿色建筑评价体系。
2 地域文化传承与发展的内涵
2.1 地域文化
“地域”是指在特定空间内人文要素和自然要素构成的有机整体。“地域文化”是指特定区域内由于独特的地理环境而体现出的特色文化因素,且至今在当地社会中发挥着一定作用,如饮食、自然生态、生活习惯、宗教信仰等等。可以将这些文化因素囊括在3个相互关联的层面:自然环境层面、人文环境层面和社会环境层面,3个层面相互联系、相互影响,共同决定着地域文化的传承和发展[6]。
我国地域文化是由华夏祖先创造、发展、传承下来的,它既是智慧的结晶,也是奋斗成长的历程。因此,地域文化不仅仅是静态空间维度上的,更是时空维度上的,它可以是一篇历史长歌,也可是一段故事回忆,是动态的、不断发展的,需要我们不断地保护、汲取、创新和传承[7]。
2 .2 地域文化的传承与建筑设计
文化是人类社会实践中不断积累的精神财富、物质财富以及获取生产能力的总和。建筑是人类利用自身所拥有的建造技术结合所处的自然经济环境创造出满足人类精神需求和物质需求的物体。在不同地区由于经济、宗教、风俗、政治等因素的差异使得建筑风格也大相径庭同时建筑又能反映它所处的地域特征(如建造资源、气候、地理、生物等)[8]。
采用充电较好环状电极,试验利用感应充电的原理,在喷头上安装铜圈和绝缘环,然后接上高压直流电源,对雾滴形成区域施加环状感应电极[2]。环状电极为自制的电极并且在试验准备阶段进行了雾滴带电喷雾的预试验并取得了良好的荷电效果。在此基础上进行液力式喷雾机高压静电喷雾,研究雾滴粒数和平均粒径的沉降分布状态。
从时空两个维度上对建筑进行解读发现,彰显特色地域文化,并非从历史碎片中抽选某种建筑风格、符号或是形式,也不可传承不符合时代发展和现代人生活相背离的方式。我们应充分地尊重地域文化,营造生命力顽强、良好、和谐的人文生态环境。
建筑设计中要考虑到地域文化的因素,主要包括自然要素和人文要素:
1)自然要素
病害严重度分级参照中华人名共和国农业行业标准“牧草病害调查与防治技术规程”(NY/T 2767—2015),根据发病的植物器官面积或体积占调查植物器官总面积或总体积的百分率,用分级法表示,设8级,分别用1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%和100%表示,对处于等级之间的病情则取其接近值,虽已发病但严重度低于1%,按1%记。待获得若干样本的严重度数值后,采用加权平均法计算平均严重度,按下列公式计算。
2)人文要素
人文要素包含对地方材料的运用、传统文化的吸收及符合时代需求。
① 地方材料的运用:建筑的地域性顾名思义就是要就地取材、因地制宜,不仅有独特的地方特色,还可以从根本上降低建造成本。
② 对当地文化的吸收:建筑要与当地的历史、风俗、宗教信仰、生活习惯等因素相结合。
③ 符合时代需求:建筑不仅延续了当地的古旧习俗和文化,也要符合现代社会的新需求、新标准。“去其糟粕,取其精华”,更加绿色、经济、环保,才能真正做到文化传承的可持续性。
在本课中,为了更好地帮助学生理解在生态系统中物质和能量的流动有何意义。教师播放花鸟市场的水循环盆景动态图,并提供下列问题供学生分析:水的流向是什么?会流完吗?玻璃球和水车为何能转动?该装置运转离不开什么?经过交流后达成共识:水的循环——物质循环;玻璃球和水车的转动都需要水能的推动——物质是能量的载体;该装置离不开供电——外界要供能。并由此在图3的基础上进一步加入能量,联合生态系统的相关概念,构建概念图模型(图6)。当学生从生物圈的角度思考后,也就能理清生态系统的能量来源和食物来源,以及真正地理解为何食物链(网)是物质和能量流动的渠道这一难点。
由于这些因素所传递的信息和作用方式千差万别,加上不同地区在意识形态、审美观念、伦理道德等方面的不同,以及外来文化的融入在吸取的过程中也会以自己的方式去接受和摒弃。所以,建筑地域文化的创新与传承是势在必行的,我们必须要深入挖掘建筑地域文化的内涵,重视不同地区的文化脉络,这也是实现人类社会可持续发展的重要内容。
3 基于地域文化传承的绿色建筑评价体系的构建
根据前文对地域文化建筑的特征、绿色建筑评价体系的发展历程进行理性分析,将基于地域文化传承的绿色建筑评价体系分为:室内环境、室外环境和文化环境3个子系统,并根据其影响因素得出场地空间布局、景观绿化、交通组织和辅助设施、节能、环境质量、建筑造型、文化传承和生活延续八大要素。
3)在接地极线上加装线路避雷器、将接地极线铁塔横担更换为复合横担、提高接地极线绝缘配置等措施均能有效降低共塔线路双极闭锁概率。
3.1 评价方法的选择
在对基于地域文化传承的绿色建筑评价体系因子进行分析的时候,要考虑到建筑的色彩、选材、装饰等定性因子,它们反映了建筑对地域文化的影响特性,对于建筑关于地域文化传承的评价举足轻重,但是难以用数据衡量。所以,单一的评价方法很难适应以其评估需求。
本评价体系按照因子的是否可量化的原则,将以地域文化传承为主导的绿色建筑评价体系划分成两类,一类为“客观评价体系”,另一类为“主观评价体系”,二者的方法各有针对,使得评价体系更加合理、科学、细致和全面。
3.2 指标权重的确定
指标权重的确定采用层次分析方法[9],针对评价体系中各项指标的重要性,设计专家调查问卷,俩俩比较取得原始数据。利用Yaahp层次分析法软件构造对比矩阵,进行层次排序和一致性检验,最终得到各评价指标对应的权重值,详见表1和表3。
3.3 客观评价体系
在移动特点方面,标准舞强调移动流畅,拉丁舞强调身体重心转换较快以及变向多的小范围移动(桑巴舞和斗牛舞除外);从实验结果来看,不同舞种的移动特点体现出不同的锻炼价值:标准舞更利于改善位移灵敏,而拉丁舞更利于改善动作灵敏。
通过专家的咨询、问卷调查、频度统计等方法,归纳研究确定了客观评价体系的评价因素集,并依照原有层次结构顺序建立体系见表1。
3.3.2 客观评价体系的因素释义和评分细则 借鉴现有的评价体系评分标准[10-12],本文选取适宜我国国情且具有代表性的新版《绿色建筑评价标准》(以下简称《绿建》)作为评分细则的主要依据,并对日照间距、时长是否符合气候特征进行补充(见表2)。
在建设社会主义法治国家的大环境下,依法治国已是法治社会的发展方向,法律意识深入人心,人人牢记法制观念,时刻准备利用法律武器捍卫自身合法权益,图书馆员为读者提供人性化服务要确保读者合法权益得到尊重与保护,读者享有权益保护的法律法规依据如下:
3.4 主观评价体系
3.4.1 指标的选择 同3.3.1小节权重系数计算的方法,基于地域文化传承的绿色建筑系统主观评价体系见表3。
3.4.2 主观评价体系的因素释义和评分细则 基于地域文化传承的绿色建筑主观评价体系指标释义如下:
工程木协会(APA)的质量功能得到技术工作的支持。在位于华盛顿州塔科马(Tacoma)的该组织总部的4.5万ft2研究中心,工程木协会(APA)开展标准制定、监管活动、产品评估,以及与市场需求和机遇相关的项目研究。
S 13 利于当地居民传统生活方式的延续。
S 2 结合现状,保留场地原有水域、植被,采取表层土利用等生态补偿措施;
S 3 科学搭配种植,采用当地特色的地方性植被;
自然要素体现对自然环境的回应,包括气候、地形、地貌等,建筑必须巧妙地利用地形特征,适应该地区的气候条件,创造出宜人的建筑形态。比如:防晒隔热、自然通风、恒温恒湿、抗严寒、防雨水等。
S 4 民众对配套服务设施的满意程度[13];
S 5 使用地域性的建造手法和建筑结构;
S 6 对当地传统建筑中较典型的色彩进行运用,增加地域性的归属感;
S 7 是否对从前的传统符号元素进行运用,塑造特色鲜明的现代建筑;
问题2主要考查学生的随机观念,即能否理解表格中数据所代表的意义,并根据数据的变化趋势做出推测.由表2可知,从2013—2016年,乌鲁木齐的空气优良天数逐年增加,因此,如果从平均增加的优良天数(22天)来看,可以认为小阳的推测具有一定合理性,即2017年乌鲁木齐的优良天数可以达到265天.然而,优良天数的增加幅度逐渐减少,如果按照这样的变化幅度,可以推测2017年的优良天数最多可以达到248天,即小尼的推测是正确的.然而,影响空气质量的因素很多,因此乌鲁木齐市2017年的优良天数能否达到250天,这是一个开放性问题,既考查了学生的随机意识,也考查了学生的综合思辨能力.
并以此设计问卷以便调查。
S 9 传承或发展当地传统民居的平面组织形式;
S 10 遵从当地民众对建筑的风水观念;
S 11 尊重当地宗教信仰、文化习俗;
S 12 达到历史与现代的平衡,场所有亲切感、安全感,易于唤醒人们的联想;
S 1 传承地方传统民居相应的空间序列;
表1 基于地域文化传承的绿色建筑客观评价体系
Tab.1 The objective evaluation system of green buildings
表2 基于地域文化传承的绿色建筑客观评价体系指标评分细则
Tab.2 Thescoring criteria for objective evaluation system of green buildings
表3 基于地域文化传承的绿色建筑主观评价体系
Tab.3 The subjective evaluation system of green buildings
本研究采用模糊综合评价法和语义差别法对相关因子进行评价,具体操作步骤如下:
1)根据语义差别法对基于地域文化传承的绿色建筑主观评价体系的因子建立因子集:V =(优秀,好,一般,中下,差),对应的标度等级如表4。
2015年4月,福建自贸试验区正式挂牌。今年5 月,国务院批复的《进一步深化中国(福建)自贸试验区改革开放方案》中指出,到2020年将福建自贸试验区建设成为面向21世纪海上丝绸之路沿线国家和地区的开放合作新高地。
表4 语义差别标度
Tab.4 The semantic difference scale
S 8 屋顶、立面造型是否符合当地降雨量、四季温差等气候因素;
2)确定隶属度
3.3.1 指标的选择 基于地域文化传承的绿色建筑系统客观评价体系是将系统中可以直接量化的因子独立划分得来,反之无法直接量化的因子则被纳入主观评价体系。
基于地域文化传承的绿色建筑评价体系评估因素集为U ={U 1,U 2,U 3,…,U m },对应的评语等级为V ={V 1,V 2,V 3,…,V m },而对于单个因素的评价等级的隶属度为r ij ,单个因素的评判集为R ij ={R i1 ,R i2 ,R i3 ,…,R in }。
3)构造判断矩阵:
m 个因素相应的评价集,可以组建完整的判断矩阵:
(1)
4)模糊评价计算
应把居民的需求放在首位,尊重当地民风民俗,在保留原有生态环境和生活习性的基础上,让居民享受现代化的生活便利。
B =A 0R (a 1,a 2, …,a m )
(2)
B 代表了综合评价向量,A 代表了各因子具体的权重向量;R 代表了不同因子各自的隶属度向量;a i 代表了第i 个评价指标具体的权重。
3.5 综合评分等级
由上文得出的主、客观评价体系对总评价的权重分值,计算分析可知客观评价体系的因素B i 总权重为26%,主观评价体系因素C i 总权重是74%,两者得分赋权相加得到评价体系的最终综合得分。根据这个分数可以对申报基于地域文化传承的绿色续建筑进行等级划分,分值标准在6.646~8.86之间计为优秀,4.44~6.645计为良好,2.216~4.43计为一般,0~2.215计为较差。
4 评价案例实证——长沙安沙镇美村创客项目
4.1 案例概况
长沙安沙镇地处湖南省中北部,全镇地貌以丘陵为主,兼有山地、岗地和平原,内部水资源丰富。境内属季风性气候,四季分明,相对潮湿,春夏多雨水,秋冬较干旱,暑热期长,全年气温均值17.2℃。
项目是对美村创客农舍进行保护和改建,建筑材料主要采用夯土墙,其具有高效、环保、健康的特性,屋内冬暖夏凉,恒温恒湿,不需要加装空调采暖等设备。宅院总用地规模4 280m2,其中建筑用地614m2,利用原有地形地貌设计了景观丰富的前花园,保证了5至6辆车的停车需求,是一个集地域文化和可持续性一体的新夯土建筑。
图1 改造方案图
Fig.1 The retrofit plan
项目设计注重发掘乡村住宅的场所精神内涵,强化宅舍院落的空间格局。同时大量运用当地材料,如生土、竹、木、卵石、青瓦等,做到就地取材,循环利用,避免远程运输。以达到复活乡村传统材料及建构之生命,探索新旧建筑结构和材料语言的有机共生。
4.2 地域文化保护与传承的策略
4.2.1 地域文化保护的原则
1)保护地域文化真实性原则
真实性是地域文化保护首要原则,包括一些历史遗存原物、历史信息和相关联的肌理、布局、尺度等。在项目设计中,保留了建筑的主体结构和功能,对两侧附属房进行拆除改建,并利用传统材料,使整体风格和元素与原有建筑和谐统一。
2)保护地域环境整体性原则
地域文化并非独立个体,保护的价值在于和建筑所在整体环境价值的延续。因此不仅要保护建筑本身,还应充分尊重宅舍的自然、人文和人工环境,进而延续该地区的发展脉络。
3)以人文本的原则
模糊综合评价的模型:
4.2.2 地域文化传承的策略
对于诗人来说,“乡愁”这一概念的能指并不是固定不变的,它经历了由“邮票”到“船票”,到“坟墓”,再到“海峡”的转变;它是诗人所受之痛,也是诗人所饮之酒、所观之色、所嗅之想。这种不稳定的转变,正体现出了诗歌语言符号的特性与艺术性。
1)地域环境推动文化传承
文化是人类适应自然环境过程中产生的,地域环境是一个地区最宏观的文化特征,保护和重视环境对该地区的文化传承尤为重要[14]。
2)传统庭院空间促进文化传承
庭院不仅可以将空间有机组合在一起,还可以改善整个农舍的微气候。传统院落的保留,发扬和传承了农舍朴实、自然宜人的特征, 传统空间和文脉得以传承。
3)生活延续引导文化传承
民俗是一个社会群体在长期生产生活中形成并世代相传的生活习俗。在农舍设计时,植入了民俗活动意识,考虑居民种菜、种花、饲养家禽等生活习惯,延续居民原有生产生活方式[15]。
图2 改造前后对比图
Fig.2 The comparison before and after reconstruction
4 .3 评价体系数据处理
4.3.1 客观体系评价得分 根据实际掌握资料、实地考察,参照评分细则,得出客观评价指标的分值,附加权重得到各个评价体系要素的客观评价分数。
表1显示安沙美村项目在土地利用和景观绿化方面客观评价良好,这主要依赖于原本优美的基地环境和别出心裁的场地设计。但在交通组织和环境质量方面评价分数还存在不足,原因有二:首先建筑为乡村民宅,基地区位条件差,周边没有便利的交通和辅助设施;另外项目主要是在原有民宅基础上进行改造,资金有限,硬件设施和软装饰方面并没有跟上,因此导致部分评分较低。
对于模型如图1虚线框内所示的单芯磁通门传感器,在一根铁芯上缠绕激励绕组与检测绕组,铁芯磁导率为μ,横截面面积为S,激励绕组匝数为N1,检测绕组匝数为N2。设激励线圈产生的磁场强度为H1,被测磁场强度为H0,则磁芯内部磁场可表示为:
表5 各评价体系要素的客观评价分数
Tab.5 The objective evaluation score of each evaluation system element
4.3.2 主观体系评价得分
雪萤终于有所表示了,身子左侧,双手搂紧了一杭的脖子。这样一来,一杭反倒束手束脚了,但他很快就抱紧了雪萤。他等待着瓜熟蒂落那一刻,他等这一刻很久了。
1)根据前文成立评价小组、设计并发放问卷,共计回收100份有效问卷。问卷调查方式主要有两种:民间走访和各部门访谈。当地村民文化程度不高,沟通有一定困难,为了保证数据的真实可靠性,调查小组人员在当地村委会的协助下采用语言沟通形式完成问卷。另外基于地域文化传承的绿色建筑评价离不开专家和相关政府职能部门的评判,为得到更加全面的信息,问卷调查还包括当地规划、建设、文化、博物馆、村委会等部门及有相关研究经验的高校学者[16]。
2)数据的处理
数据处理时,将统计每个因子评价的百分比,并构造判断矩阵。
例如C 1造型为准则下三级指标S 1,S 2的主观模糊综合判断矩阵为:
C 1造型因子的综合评价向量计算
B C1 =A C1 R C1 =(0.025 8 0.051 6)×
主观模糊综合评价得分5×0. 27+4×0. 21+3×0. 15+2×0. 10+1×0.05=2.890 1。
同理也可得出评价体系系统层、要素层和因子层指标的主观模糊综合评价分数。
表6 美村创客项目的要素和目标层因子主观模糊评价标准分数
Tab.6 The factor and target level factor subjective fuzzy evaluation standard score
3)模糊综合评价结果分析
根据前文可判断美村创客项目基于地域文化传承的绿色建筑主观评价得分为4.738,属于良好等级。
4 .4 评价最终得分
主、客观评价体系对总评价体系的权重分值加权可得综合评价得分5.916。由此可知,美村创客项目基于地域文化传承的绿色建筑评价体系等级为优秀。
5 结 语
国内现有结合地域文化保护与传承的绿色建筑评价研究较少,本文通过对地域文化与建筑之间耦合关系与需求的分析,在现行的《绿色建筑评价标准》基础上建立了相对合理、科学、可量化的评价体系,采用AHP法、模糊综合评价法以及定量和定性分析,为绿色建筑评价提供了一个有理可据的衡量标准。
在研究成果的应用上,以长沙市安沙镇美村创客项目作为实例,运用研究成果指导设计,完成工程实践。一方面,实践反馈校正了研究成果,另一方面,也证实研究成果的可应用性。为绿色建筑、可持续建筑未来的发展和应用提供了经验和理论依据,同时达到保护和传承地域文化的目的。
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Assessment system of green building design based on regional cultural inheritance :Taking the meicun creator project ,Ansha Town ,Changsha City as a case
SHI Lei, CHEN Chulin
(School of Architecture and Art, Central South University, Changsha 410075, China)
Abstract : By combining theoretical analysis, goal analysis and empirical analysis, an assessment system of green building design based on regional cultural inheritance is established from perspectives of ecological environment and regional cultural traditions, thereby eight elements including space layout of the site, landscape planting, traffic organization and supporting facilities, energy conservation, environmental quality, architectural style, cultural inheritance and life extension, are further proposed. On this basis, the Meicun Creator Project in Ansha Town, Changsha City is regarded as a case to conduct empirical study on the assessment system.
Key words : comprehensive evaluation; regional culture; green architecture; analytic hierarchy process
收稿日期: 2018-07-25
基金项目: 国家社会科学基金资助项目(14BG071);湖南省发改委基金资助项目(湘发改赈20131618)
作者简介: 石磊,男,陕西西安人,教授,从事建筑规划设计研究。
中图分类号: F407.9
DOI :10.16152/j.cnki.xdxbzr.2019-05-014
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
(编 辑 亢小玉)
标签:综合评价论文; 地域文化论文; 绿色建筑论文; 层次分析法论文; 中南大学建筑与艺术学院论文;