绿色室内环境设计：随境所宜，依循自然生态

绿色室内环境与其周围环境保有高度一致性，与所处的自然秩序、环境内在机制相协调，设计中主张环境的意义不是脱离功能的东西，而其本身是功能的一个最重要的方面^[2]。这种尊而顺之的自然环境观可追溯到我们祖先的原始氏族时代，他们的庇护所就是遵循自然而制之的结果，蒙昧时代的人们笃信人附庸于自然的整体观念，人的最原始本性就是尊敬自然环境。反观历来具有生态可持续属性的室内环境，如有机自然主义、文脉主义、地域风格等，都体现出室内环境积极顺应周遭环境的整体自然观。今天的绿色室内环境设计已不再奉行“人定胜天”“对立自然”的工业文明世界观，遵循所处自然环境是自然观中的最基础理念，是对自然的首肯态度，是环境共生意识的首要体现。随境所宜、依循自然的设计活动遵循设计与自然生态相结合、新的生活方式与自然环境相结合的原则，以“人与万物为一”的态度正确处理与周边自然生态的和谐关系。

绿色室内环境对周边自然环境和谐性的表现形式，根本上取决于它所处的地理位置，这决定了室内环境的大气候条件和建筑场地的基本属性。建筑的地理方位也会直接对室内环境产生影响，影响源不多但影响力大且会一直存在。首先，建筑物所处的地理位置决定了其每个表面的四季太阳辐射量（图3-1），进而决定了室内每日的日照时长以及温湿度变化。其次，太阳方位角和高度角的不同会导致太阳光线入射的方向角度和入射室内空间的深度，进而影响建筑高度和间距、房间朝向、平面布局、窗洞形式、自然采光的方式等（图3-2）。这些自然条件都是绿色室内环境设计中一直依循的因素。

图3-1　以北纬42度为例，南面的太阳辐射冬季最大而夏季较小，屋顶接受全年较多且夏季最大的太阳辐射，东西面在夏季有较强太阳辐射，北面的全年太阳辐射最小。　Figure 3-1 In the case of 42 degrees north latitude，the maximum south solar radiation in winter and less in summer， the roof to accept more throughout the year and the most in the summer，east and west sides face strong solar radiation in the summer，the north to accept minimum annual solar radiation.

图3-2　室内环境（北半球）高效利用太阳能和获得良好采光的布局和朝向。　Figure 3-2 How indoor environment design（northern hemisphere）to use solar energy and obtain good daylighting and orientation.

图3-3　奥戈雅的生物气候图　Figure 3-3 Victor Olgyay’s bioclimatic chart

图3-4　巴基斯坦Singh省的通风塔小镇　Figure 3-4 Ventilation tower town in Singh Province，Pakistan

图3-5

图3-5、图3-6、图3-7哈桑·法赛的别墅通风冷却示意图，通风冷却装置可使室内降温10度左右。　Figure 3-5，3-6，3-7 Hassan’s villa ventilation cooling diagram method，ventilation cooling device can make indoor temperature of about 10 degrees.

图3-6

图3-5、图3-6、图3-7哈桑·法赛的别墅通风冷却示意图，通风冷却装置可使室内降温10度左右。　Figure 3-5，3-6，3-7 Hassan’s villa ventilation cooling diagram method，ventilation cooling device can make indoor temperature of about 10 degrees.

图3-7

图3-5、图3-6、图3-7哈桑·法赛的别墅通风冷却示意图，通风冷却装置可使室内降温10度左右。　Figure 3-5，3-6，3-7 Hassan’s villa ventilation cooling diagram method，ventilation cooling device can make indoor temperature of about 10 degrees.

气候条件可能是室内环境中最为重要的影响源。欧美绿色室内环境理论在发展初期最早表现出的就是对气候的关注。1963年，V.奥戈雅（Victor Olgyay）在《设计结合气候：建筑地方主义的生物气候研究》（Design with Climate：Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism）一书中提出“生物气候地方主义”的设计理论（图3-3），认为气候因素是建造设计需要考虑的首要因素；印度设计师查尔斯·柯里亚（Charles Carrea）的设计方法论是“形式追随气候”（Forms Follow Climate）。建筑学者一般将环境气候大致分为湿热、干热、温热、湿冷、干冷进行研究^[3]。在不同的气候区，室内环境的生态可持续策略会有所不同，北方保暖，南方遮阳、通风、防潮是生态可持续策略随地而异的总体表现。首先，设计中会利用全年主导风向、四季缓和的温度变化等有利气候条件来营造舒适宜人的室内环境。例如，在土耳其、伊朗、巴基斯坦的一些地区，各家住宅均采用通风塔（图3-4），朝向常年相对稳定的风向促进自然通风，以引导气流进入各户起居空间；在中非、北非一些地区，用通风塔配合装满冷水的水盆或是淋湿的草席，更是一套蒸发冷却系统（图3-5～图3-7），气流进入房间之前经过水盆或草席使空气冷却且提高湿度。其次，面对一些不理想的气候条件，设计以高度适应性承担起阻挡不利因素进入室内的责任，采用隔离、调节、净化等措施以改善室内环境。如种植地锦类植物的屋顶绿化（图3-8），建筑的隔热性能的提高极大地减少室内接受到的太阳热辐射，有效调节了夏季室内热环境条件。(www.xing528.com)

因地域气候的差异，每个地区的室内环境都有其独特的空间形态（表3-1）来应对当地的气候条件。在沙漠干旱地区，太阳辐射强、昼夜温差大，如北非、阿富汗及我国新疆等地，此地区民宅设计中的重要问题是减弱太阳辐射的负效应，采用厚重的构造材料如生土、石材来隔热。墙体通常厚达50cm，开口处配有遮阳设施，内院和狭窄的街道能阻挡热沙尘风，而且在聚落布局上使建筑物相互靠近，以利于相互遮阳和阻挡风沙。在热带、亚热带和季风地带的潮湿多雨地区，应遮阳和通风防潮之需产生了干栏建筑，大尺度的陡坡屋顶和出挑的屋檐使室内十分阴凉，并有利于排出大量雨水，脱离地面的屋底面也承担了散热功能。架起的形式和高度随基地条件而不同，在平原地区常为2m左右；在山地丘陵等坡地上的干栏架空使柱子不等长；在水位涨落的湖泽地区，干栏则架离地面较高。这种人居其上的房屋结构还能防御野兽、蛇、虫害等^[4]。在干冷和干热的气候恶劣地区，覆土建筑完全包被于大地环境中，将具有良好的调温功能的土壤覆置于屋顶，土壤表面种植草皮，能减少室内温度的波动。覆土建筑的室内温度变化较外部环境要滞后15～24周，并且夏天的低温屋顶会吸收室内的热空气，是一个很好的气候缓冲层和温度调节器。

图3-8　纽约州阿迪朗达克湖滨度假屋的大面积屋顶花园　Figure 3-8 the big roof garden of lakeside vacation hotel in NY Adirondack

表3-1　英国学者斯欧克来的气候分区和空间形态关系
Table 3-1 British scholar B·V·Szokolay’s climate partition and the corresponding spatial form

设计在确定影响室内环境的开窗、布局、室内外草坪变化等方案时，会仔细勘察场地情况，包括建筑物的朝向、体块组合、地形地貌、场地气候条件等的综合性研究，做到依循场地特征，尽量少破坏环境原貌。利用植被树种布置屋顶花园和地面草坪，主要采用适合当地生长的植物，避免非本土的外运产品，并拒绝昂贵的品种。另外，建筑基地周围的生态材料生长于环境中，与环境具有高度一致性，并且运输成本非常低，被认为是最为生态环保的建材。例如，日本的木工们普遍相信用当地木材营建的室内环境从功能到外观都是最匹配的，职业工匠用这种根植于场所的营建行为将存在和表象完美地合为一体^[5]。当地建材构建的室内环境可以说是完全来自于自然，统一性由材质到内在肌理，这是真正和谐环境的室内空间（图3-9、图3-10）。

室内环境是一个开放性的有机系统，作为自然环境整体中的一个部分，无时无刻不在与外界环境进行着交流，自然要素总在以各种形式进入室内空间。绿色室内环境设计依据场地的地理、气候、生态等自然条件合理利用自然风、新鲜空气、自然光线、太阳能、水流或瀑布产生的能量等自然资源，这种做法在节约传统能源的同时还能帮助营造自然意境。例如，张永和设计的土宅别墅（图3-11、图3-12），室内多处运用落地玻璃，并采用开敞式的空间布局，既增加了自然光照的入射量，又可以把屋外的自然景致引入室内，使室内空间充盈着自然气息，身居室内者与自然有很好的交流和心理对话，整个设计让室内环境无时无刻不在接受自然的恩惠。又如，Symbiosis Architecture设计的一座建筑内庭院（vegetated courtyard）（图3-13），用整个立面和顶部的大面积玻璃以获得足够的太阳能量和自然光线，院内布满各种当地植物，并在低处将场地周边的水系引入其中，夏季打开玻璃窗让空气自然流通^[6]。整个庭院完全向外部世界开放，充满各种植物的芳香、流水的潺潺声响、自然生态的气息，这个室内环境与大自然之间存在着深刻的联系，它帮助身在其中的人定义了一种融合自然体验的更大限度的场所感。

环境信息被感知内化为我们的认知、观念、意识，指引着设计创造以适应自然环境为前提的人性化室内空间。绿色室内环境面对自然选择的“保留”“淘汰”“蜕变”过程，内部结构、功能不断完善，自身组织不断优化，使之能适应自然环境、更好地利用环境资源，与自然共同进化并趋复杂，有机体从一个内稳态进化至更高的内稳态，以此摆脱旧的秩序而获得新生机。正是因为自然环境的变化，才促使绿色室内环境的功能、形式保持在其自身的发展中，实现着不断超越，变得更内环境面对它的“境遇”所做出的自然选择。

图3-9

图3-9、图3-10 Studio1984用当地的稻草和木材做成了这个“鸟巢”生态家园　Figure 3-9，3-10 Studio 1984 use local straw and wood to made the "Bird's Nest" eco-homes

图3-10

图3-9、图3-10 Studio1984用当地的稻草和木材做成了这个“鸟巢”生态家园　Figure 3-9，3-10 Studio 1984 use local straw and wood to made the "Bird's Nest" eco-homes

图3-11　张永和的土宅别墅内景Figure 3-11 soil house villa interior

图3-12　张永和的土宅别墅内景　Figure 3-12 soil house villa interior

图3-13　Symbiosis Architecture设计的一座建筑内庭院　Figure 3-13 a building in the yard design by Symbiosis Architecture