理论基础
可持续发展战略
可持续发展思想是在八十年代针对由于片面追求经济增长而带来系列社会问题的基础上提出的。可持续发展作为迈向新世纪的目标依据和行动纲领,不仅对传统的发展观及发展思想提出了严峻的挑战,而且也必将从价值观念、思维方式、行为模式等各方面对人类产生及其深刻的影响,因此必须建立可持续发展的价值观、人本观、资源观和法制观。
(1)可持续发展的价值观传统的价值观将人与自然对立起来,片面强调人类征服自然、改造自然的主观能动性,而无视由于过度开采使用而造成的资源枯竭和生态环境恶化的局面。世纪之交,人类不得不改变以往的价值观,选择可持续发展的道路,尊重人与自然的和谐关系一一这一人类活动的共同价值和目标归宿,提倡人类对自然的索取程度应建立在保持自然生态系统循环自如的基础上,着重研究人类社会发展活动与自然之间的相互关系,调整人类的思想、观念,继而调控人类的社会行为,寻求人类与自然的协调发展。
(2)可持续发展的人本观社会发展的主体是人,要使人的物质文化生活需求得到满足,人的潜能得到充分发挥,生活质量得到改善和提高,就必须在推进可持持续发展的同时,把传统的“经济增长第一”的发展模式转到以人为中心的轨道上来,是可持续发展和传统发展观的本质区别。只有以人为本,才可以解决发展的根本性问题,因为离开了人自身的发展,可持续发展就失去去了正确目标和检验标准;只有以人为本位,方可最大限度地开发人力、智力和一切社会资源,形成可持续发展的巨大持久的推动力。
(3)可持续发展的资源观自然资源的开发利用是人类生存和经济发展的基本条件,资源总量总是与一定的社会经济和科技发展水平相联系。在走向可持续发展的历史转折中,资源也具有了新的含义。过去,由于受生产力水平的限制,人类追求经济增长的方式多半是以消耗大量的自然资源尤其是不可再生资源为代价的,使人类陷入经济发展与资源短缺两难的窘境,面对这种双重的困难和压力,我们必须在摆脱资源危机、寻求可持续发展的努力中,树立全新的资源观,走资源节约型的经济发展道路,坚持资源的合理开发与永续利用。
(4)可持续发展的法制观实现可持续发展战略目标,迫切需要法制建设,因为实现可持续发展是关乎人类社会生存发展的宏观问题,其最有力的实施办法应是宏观调控机制。加强有关可持续发展的立法,把可持续发展的指导思想和行动目标体现在政府的政策、法律之中,使公众在推进可持续发展的实践中做到有法可循;通过开展不同层次的宣传教育和培训,加强领导者、决策者和广大群众的可持续发展意识,建立与可持续发展相适应的政策法规体系,为可持续发展创造良好的法制环境,提供可靠的法律保障。
生态学基本理论
从哲学层面考虑,现代科学和现代工业的指导思想是机械论世界观。以牛顿物理学和笛卡尔哲学为基础,形成机械论自然观。它试图用力学定律揭示一切自然和社会现象,把各种各样不同质的过程和现象都看成是机械的,否认事物运动的内部源泉,质变、发展的飞跃性及从低级到高级、从简单到复杂的发展。其存在论方面持二元论观点,强调人一自然、主客二元分离和对立,否认人与自然关系的相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的重要性质。其认识论是还原主义的消极的反映论。其方法论是分析主义的,强调对部分的认识,用孤立、静止、片面的观点看问题。其价值论上它只承认人的价值,不承认自然界的价值。
而生态世界观是以生态学及其复杂非线性的系统学科群为基础,超越了传统线性的机械论,成为生态时代的主流意志。生态学的发展为新的世界观提供了基本的哲学框架。严格地说,生态学发展至今尚未形成一系列结构严密的、或者说有物理学的规律检验过的简化了的概括原则。但仍然有一些法则对我们认识地球的生态系统规律产生了积极而有价值的影响。国内外一些学者已经提出许多正确的见解,如马世骏的生态学五规律,既相互制约和相互依赖的互生规律、相互补偿与相互协调的共生规律、物质循环转化的再生规律、相互适应与选择的协同进化规律和物质输入输出的平衡规律,康芒纳的生态关联法则、物质不灭法则、生态智慧法则和生态代价法则等。本文针对殡葬建筑生态
化设计的剖析从资源能效、动态发展以及环境共生三方面论述。
资源能效原则生态系统要维持正常的运转,就离不开一定的能量、物质和信息在生物与无机环境、生物与生物之间进行无体止的传递、转化和再生。地球资源是有限的,生物圈生态系统能长期生存并不断发展,就在于物质的循环再生和能量的流动转化。
C1)物质循环又称生物地化循环是生态系统存在发展的物质基础,指非生物环境中的各类参与合成和建造有机体的物质,在环境与生物之间反复循环的过程。生物圈中的物质是有限的,原料、产品和废物的多重利用和循环再生是生态系统长期生存并不断发展的基本对策。生态系统内部必须形成一套完整的生态工艺流程,其中每一组分既是下一组分的“源”,又是上一组分的“汇”。某一种有机体排出的作为废物的东西,会被另一种有机体当作原料而吸收。自然界的辞典中没有“废物”的概念。McDonough等在“下一个工业革命”一文中,认为新的工业将是自然循环整体中的一部分,其废弃物将是自然的食物并为自然带来成长的营养。
}2)能量流动是生态系统得以正常运转的动力源泉,具有以下特性:第一,连锁性。生态系统中的能量流动是通过以各种有机体为载体的食物链渠道进行的。食物链是生态系统中的营养结构,它的各环节上所有生物种的总和被称为“营养级”。由于消费者往往是杂食性的,从而使这些食物链错综交织连接成食物网。食物网不仅表现着生态系统内各生物体之间复杂的直接或间接的相互捕食关系,也反映了生物的广泛适应性。第二,递减性。即“生态金字塔”。生态系统的能量流遵循热力学第一定律和第二定律,输入的能量总是和生物有机体转换的、储存的释放的能量相等,而在能量传递和转换过程中,除一部分可以继续传递和做功的能量外,总有一部分不能继续传递和做功而以热的形式耗散,呈现出递减性的特征。按照林德曼效率理论,营养级间的同化能量之比值是。第三,单向性。能量只能一次流经生态系统,它既不循环,也不可逆,沿着前进方向一去不回返。
能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程,正是这两个过程使生态系统各个营养级之间和各种成分之间组成为一个完整的功能单位。物质的流动是循环式的,各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境。能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程进行的,但二者是相互制约、相辅相成而不可分割的,物质流是能量流的载体,而能量又推动着物质的运动,二者将生态系统联系成一个有机的统一整体,并共同构成生态系统演替和发展的动力。
动态发展原则生态系统中的能量流和物质循环在通常情况下(没有受到外力的剧烈干扰)总是平稳地进行着,与此同时生态系统的结构也保持相对的稳定状态,这叫做生态平衡。生态平衡的最明显表现就是系统中的物种数量和种群规模相对平稳。
生态平衡是一种动态平衡,即它的各项指标,如生产量、生物的种类和数量,都不是固定在某一水平,而是在某个范围内来回变化。这同时也表明生态系统具有自我调节和维持平衡状态的能力。当生态系统的某个要素出现功能异常时,其产生的影响就会被系统做出的调节所抵消。生态系统的能量流和物质循环以多种渠道进行着,如果某一渠道受阻,其他渠道就会发挥补偿作用。对污染物的入侵,生态系统表现出一定的自净能力,也是系统调节的结果。生态系统的结构越复杂,能量流和物质循环的途径越多,其调节能力,或者抵抗外力影响的能力就越强。反之,结构越简单,生态系统维持平衡的能力就越弱。一个生态系统的调节能力是有限度的。外力的影响超出这个限度,生态平衡就会遭到破坏,这种超限度的影响对生态系统造成的破坏是长远性的,有的甚至不可逆转的,这就是生态平衡的破坏。
人类对生物圈的破坏性影响主要表现在三个方面:一是大规模地把自然生态系统转变为人工生态系统,严重干扰和损害了生物圈的正常运转,农业开发和城市化是这种影响的典型代表;二是大量取用生物圈中的各种资源,包括生物的和非生物的,严重破坏了生态平衡,森林砍伐、水资源过度利用是其典型例子;三是向生物圈中超量输入人类活动所产生的产品和废物,严重污染和毒害了生物圈的物理环境和生物组分,包括化肥、杀虫剂、除草剂、工业三废等是其代表。
(1)建筑生命周期建筑在时间维度上需要考虑物质与能量的流动转换。作为一个开放系统,建筑一旦建成投入运营,将与其环境不断地相互作用,直到整个物质的生命过程结束。就生态化设计而言,不能把建成环境当作静态不变的系统,认为它与周围的生态环境不会产生可变更的相互作用。设计者应当预计和把握环境影响的范围以及设计结果,而不仅仅是建造之前的内容,还要包括建筑运营和使用阶段。设计者的责任范围应当包括象建成系统元素在其使用寿命终点的废弃、分解这样的内容。许多情况显示一个建成系统,在其使用和运营期间,大大超出了原先的预计。生态设计要求用一个整体和全面的方法管理建筑元素的能量和物质资源。所以有必要从概念上将每一个建成系统视为具有自身全生命周期模式的设计系统。
就传统的方法而言,设计师要负责场地的材料装配、建筑施工,并往往在房屋建成后实行调整和改动。而生态化设计方法需要设计者不仅以传统的责任感,还要贯穿全部物质生命周期的设计系统与环境的生态关联来考虑问题。虽然在实践中难以完全实现,但总的原则是必须以此为目标。这将需要检测建成环境生命周期中使用过的物质和能量流动,它们从资源到现场的可能路径,以及一个用于设计师管理那段时间发生在生态系统中的变化的系统。
(2)动态适应性动态适应是生态学的主要观点之一,认为生态系统内不存在静止不变的事物,任何事物都处在永不停息的运动变化之中。生态观对于世界以过程导向为特征的描述使人们更为接近世界不同层次进化的本原。诚如生态学家H·萨克塞所说,“我们不是把自然作为状态,而是作为过程来理解”。这种动态变化是以优化适应为根本目的。“适应”是生态学的一个普遍性的概念,Adaptation(适应)一词来源于拉丁文Adaptatus,原意是调整、改变,特指对气候的适应。适应是生命与环境相协调的行为,它一般是指环境条件发生变化时系统能通过改变结构、参数或控制策略来保持机体原有的或相近的功能,从而继续发挥作用或生存下去的行为。任何开放的生命系统都会表现出其进化过程中的适应性,而一切适应性都可以表达为当外部条件变化时系统保持一个变量的适当值的机制,也就是“负反馈调节”机制,一旦系统受到干扰即能迅速排除偏差恢复恒定的常态。
事实上,动态适应的观点不但适用于生物界,而且也适用于其它领域。我们的先哲就已经具有朴素的动态循环观。传统文化基因中的阴阳学说把阴阳交替变化看作宇宙的根本规律,五行学说更是指出了“金生水、水生木、木生火、火生土、土生金”的轮回循环思想。这些思想早己深深地植根于中华民族的意识之中,对于殡葬建筑环境设计、材料建构的影响意义深远。丹下健三等的“新陈代谢”空间理论便是根据达尔文适应与不适应之关系的论述提出的。达尔文认为某种生物越专门化,它在发生变化的情况下得以继续生存的机会就越少,即对现存的条件适应得太好,同时也就是对现存条件可能发生的变化不够适应。丹下也认为建筑空间的功能界限越明确,就越不能适应快节奏的社会在不同时期对其要求的不同功能,因此空间应灵活可塑,自由分离,开放共享,就有流动性和多功能性,从而应时间流程达到动态平衡,如同有机体的代谢构成一样。同理,只要外界随机的干扰存在,建筑系统结构就需要适当的弹性应变。
动态思维是生态理念对殡葬建筑设计的另一个启示一一从纵向历时性角度突破了传统型殡葬建筑设计的狭窄天地。生态型殡葬建筑设计也应摒弃传统一劳永逸的静态僵化思维,从发展的视角切入设计问题以适应环境的变化,如功能结构的周时性演替、围护表皮因时而异的动态复合、内部活动设施的应变、变风量空调(VAV)等策略。系统整体上的有序状态是事物内部的力量与来自环境影响的外部力量所形成的一种动态平衡的形式,而非在环境变化面前无所适从的静态系统结构。可持续发展的终极目标是通过统一前瞻性地组织优化、结构合理、运行顺畅的均衡、和谐的演化过程,完备地解决人类与变动不拘的自然的关系。而机动适应观念则通过因地制宜、随时而动等策略“活”化了殡
葬建筑设计。
环境共生原则环境通常是指周围的地方,周围的情况和条件。不同学科对环境的理解不同,如物理学上指物质空间;生态学上指有机体外部条件的总合;地理学上指自然和社会环境的总体等等。城市是一个以人工环境为主的生态系统,从城市空间的角度看,建筑与环境共生应当包括两个方面:一方面是与自然环境共生,但各建筑的存在必须有助于保持和完善城市的自然生态环境;另一方面是与城市人文环境的共生,建筑也以不破坏城市人文环境的延续为存在前提。从可持续发展的角度看,自然环境与人文环境是相辅相成的,任何一方面的失衡都会带来不良的影响。吴良墉曾指出:LL21世纪建筑在面临两大危机一一生态危机和精神危机的状况下,其发展有两个趋势;首先是人与自然的共生,其次是科学技术与人文的结合一注重新技术对推动建筑发展的积极作用的同时,尊重文化、弘扬文化。; 从根本上说,共生思想是对二元论思维方式的一种反叛,在西方文化中,二项对立的理性法则深深影响着人们的思维和行为方式。笛卡尔哲学相互对立的精神与物质,康德将物质与现象的分解都源于二元论,在设计中的具体表现为形式与功能、建筑与城市、人与自然对立等。
考虑自然、人文、社会、经济等因素,城市建筑的生态化必然是超越节能或自然的概念,寻求人工环境与自然环境的生态平衡,在自然景观、人文景观、物质和精神各方面都达到和谐。这是建筑生态化的最终理想目标。
(1)与自然环境的共生以现代生态学观点,殡葬建筑对原有地段的自然环境和动植物的破坏性影响是难以避免的。为了保持整体上的环境平衡,设计规划中必须考虑自然的保持和恢复,尽可能减小对自然环境的破坏,在城市中达到建筑、人与自然的共生始终是人类的理想,这种理想也正是我们今天建筑生态化对“真、善、美”的追求。
在古代的东西方城市中从没有间断对自然的追求。我国的私家园林的兴盛反映了封建贵族和士大夫阶层向往“天、地、人”共生的境界,实现人与自然和谐共生的愿望;而在院内绿化植树、叠石理水则体现出一般平民的自然情趣。在西方城市中自然的引入也是历史久远,根据庞贝古城遗址的考古发现,室内绿化在欧洲已有2000多年的历史:到公元一世纪的罗马时代,开始出现用云母建造植物暖房;文艺复兴后在法国凡尔赛宫出现了种植1200株果树的大暖房。事实上在复杂的现代城市环境中达到建筑与自然的结合仅有愿望是远远不够的,而面临的种种矛盾都源于人类社会本身。
麦克哈格深入探讨了价值观对设计的影响,他比较了东西方对待自然的不同态度,认为西方世界的失误,根源在于流行的价值观是强调以人为中心的,在这种社会中,人们相信现实仅仅由于人能感觉它而存在,宇宙是为人而建立起来的结构。这样的价值观念下,人类不是去寻求同大自然的结合,而是要征服自然,把一切都人格化,具有人的特点并以人为中心。在他看来,清一色的建筑、粗制滥造的城市和破坏了的景观就是在这种价值观下城市性质和城市景观的必然结果。不仅如此,这种价值观己经威胁到了人类的生存;而认识自然本身的内在价值并进行保护,也就是保护社会自己。他呼吁:“我们需要人与自然的结合,这是为了要生存下去。
麦克哈格提倡的“设计结合自然”,其首先就是要具备人与自然的共生观念,“西方的傲慢与优越是以牺牲自然为代价的,东方人与自然的和谐以牺牲人的个性而取得。通过把人看作是在自然中具有独特个性的而不是一般的物种,则尊重人和自然这两重性的统一就一定能达到。
结合气候的建筑设计是自古以来人类谋求理想的栖居条件的主要方式。对现代城市建筑来说,与气候环境相结合,不仅仅在于建筑本身能够获得舒适的室内环境和节能的生态作用。在高密度城市建成环境中,建筑群形成一个空间整体,城市空间环境的微气候对于每一座建筑都有直接影响。换句话说就是每一座建筑都通过对微气候的改变而与城市空间以及其他建筑构成一个互动的整体。建筑与自然气候的结合必须是从整体环境出发,有利于营造宜人的微气候环境。
在以人工环境为主体的城市中,建筑与气候、地形、自然水体等要素结合,在利用自然达到节能和环境舒适的同时,更应当对自然环境进行积极的保护,达到可持续发展的生态目标。为此杨经文也曾指出:“我们的设计目标是使人工系统与生态系统之间形成共生关系,并且使设计后的周边景观环境与建筑物整合为一,形成‘建筑一一观’和‘景观一一建筑’。为达到这个目标,必须整体考虑外部生态和自然文脉系统,包括城市场地以及城市整个环境生态系统。”
(2)与人文环境的共生广义而言,人文环境指人类社会历史实践中所创造的物质与精神财富的总和。因此城市建筑对人文环境的关注包括关注人和注重文化两层含义。城市建筑所构筑的人工环境最终目的是获得人的理想聚居空间,这种聚居空间是人性化的。我们所说的人性化是指满足人对基本生理、心理、行为和物质文化的需求。人性化对城市建筑及外部环境的需求表现在物质与精神两方面:首先是符合人对生活场所的基本物质要求,体现在建筑室内外空间的适宜与健康;此外还应当满足人对场所环境的文化需求,与地域环境相结合的生态化设计本身就应当带有地方文化的特点,机器般的、对人的视觉与感官毫无关注的建筑不能称得上完全意义的生态化。
第一,人性化的健康原则。尊重人的生物舒适感是建筑人性化的重要体现,即为人提供更高质量的声、光、热、湿度环境和景观环境。传统建筑的一些节能办法是采取厚重的隔热墙体,采用减小窗洞以防止热量散失,在这样的密闭环境中,虽然起到一些节能作用,但不良的通风和封闭的视觉景观对人的身心都会造成不利的影响。而当今许多高档的商业办公建筑采用全空调的封闭室内环境,同样会因通风不良,缺少新鲜空气引起空调建筑综合症。同时大量空调的使用也会造成室外空间的环境污染和排热增加,恶化城市建筑生态单元内的热环境。生态化的城市建筑注重为使用者提供对建筑环境的自我调控的可能,包括建筑上的百叶窗、多层墙体以及一些机械设备都应当由使用者根据自
己的需要控制,体现对人的尊重,而不是将人关在无法自行控制环境的盒子内。
以人为本的健康原则还表现在建筑环境的无害化,就是在建筑材料和室内装饰中不使用有毒有害的物质,体现绿色环保的概念,将建筑环境的健康、安全和耐久放在重要位置。
第二,城市文脉的尊重。从原始的刀耕火种到现代的城市生活,人类生存和发展的历史每一阶段都是以世代的文化积淀作为保证和支持,从而也产生了丰富多样的建筑文化,这些文化的积累对建筑的继续发展与进化无疑是有其内在价值的。如地方建筑更加与当地的地理环境和气候环境结合,这些条件是形成其文化性的基础。正如柯里亚所言:“在深层结构的层次上,气候条件决定了文化和它的表达形式,它的习俗、它的礼仪”。建筑生态化设计强调与自然条件结合,通过适应地形条件、气候环境达到生态节能的效果,与此同时建筑也就必然与地方文化建立相应的联系。再对传统文化持有吸纳和融合的态度,就会不断地发掘传统城市和建筑中许多符合生态学原理的处理方法,例如
建筑的规划布局以及细部构造处理,以此为创作基点,就会为生态化设计注入活力。
地域建筑具备的种种生态特性无须用更多的笔墨来论述。城市建筑生态化主张尊重不同民俗、传统和地域文化,并通过设计体现其内涵,这并非简单的建筑回归。建筑与城市文脉相融合是在生态概念上的一种文化提升,只有根植于传统和地方文化中才能够接近居民的生活,也才能创造出符合人性化的空间场所。建筑生态化的手段和方法是多种多样的,在达到生态目标的同时强调与地方性结合塑造空间环境,使建筑更能够接近人的生活与情感,也使建筑更具有生命力。
在当今全球化的发展趋势影响下,城市和建筑也趋向全球同化而丧失文化特色。从生态学的角度来看,地域特性是生物适应环境而生存的基本特征,是一种因适应而存在的根本反映。结合地域环境与气候也是建筑生态化的基本原则,因而生态型城市建筑有责任延续城市文脉和地方文化,为丰富世界建筑文化做出贡献。生态化设计与发掘地方传统建筑技术、地方建筑材料表达方式、特殊的建筑色彩和形象相结合,通过邀请市民的共同参与设计,就是与人文环境共生的一种具体体现,同时也因尊重地方文化而达到尊重人的目的。