建筑与生态永恒关系

人类不断扩建城池、宫室、园林、道路,使建筑活动的产品越来越高大、美观、实用,这在极大地程度上改善了人们的居住条件,也使各种精神层面的需求得到了满足。但与之对应,人类付出的是使自然界失衡以及难以持续发展的代价。以一种传统的说法,“天人合一”已经演变为“天人”关系的急剧恶化。建筑活动必须要解决的是人类发展的同时也保持人与自然和谐关系的矛盾问题。在这方面,华夏民族曾经进行过卓有成效的探索,发展出比较先进的营造理念。但这些先进的营造理念在二十世纪全盘西化的潮流中遭到了摈弃。在构建和谐、可持续发展社会以及提高环保意识、发展低碳经济的今天,应当对传统的、现代的建筑理念都重新进行审视,特别是建筑与生态的长远关系问题。

中国现代建筑材料以水泥、钢材、烧结砖为主,此外还包括玻璃、塑料、合金、涂料、油漆以及其它一系列的合成、化工产品。水泥自清末传入中国,其特点是可以迅速浇捣成任意形状。钢材和水泥、砂、石子共同作用,又加强了结构的刚度和强度,这正是营造产品向上延伸所必须的条件。因此钢筋混凝土结构迅速崛起,取代传统土木结构成为营造理念的主流,特别是在人口密集的城市,钢筋混凝土结构的营造方式客观上解决了城镇人口的居住和工作场所问题。烧结砖在现代建筑生产模式中用量也很大,在砖混结构中还是作为承重体系的主材。但水泥、钢材、烧结砖的生产,都必须取走大量符合生产要求的地表土层、岩层,烧制过程又必然耗费大量燃料资源,只能使地球地表遭到严重破坏,土壤沙化,矿产资源越来越少,空气中二氧化碳越来越多。玻璃、塑料、墙面砖、石膏、合金等现代材料的生产对环境的破坏力量也很大,有的建筑材料如涂料、油漆、沥青等甚至对人体有直接的危害。此外,现代营造材料大多是不易降解的,水泥的降解需要上百万年,塑料等材料则更长。长此下去,对于一个有着十三亿人口而人均土地面积有限的国家,若说中国正在变成一个巨大的“垃圾场”,也并不是危言耸听的言论。回顾华夏民族利用自然界的材料解决居住问题,则选取的是土、木作为营造主材,二者之中又以木构为主流,并且很早就形成了定制。至汉代,中国木构建筑的体制已经完全建立起来了[1]。仅从材料学的观点来看,木材远非十全十美的营造材料,而且因为木材易于损毁,致使木构建筑的寿命往往较短。木材的这一缺陷不能不说是重大而关乎国计民生的,但何以木构建筑作为主流营造理念能够一直从先秦延续至清末,其中一个不可忽视的因素是:木材是一种可以再生的营造材料。这也是华夏先祖把自己看作自然界的一部分而作出的合理选择。《孟子•梁惠王上》说“斧斤以时入山林,材木不可胜用也”,就是这种人向自然合理取用思想的反映。土,是华夏先祖向自然界取用的另一种营造主材,但仍是以一种可循环、可降解而不与自然发生根本冲突的方式取用。古人筑墙,采取的是夹板筑墙的“版筑”技术,从周初到三千年后的清代版筑工艺都基本相同[2]。另外一种墙体是木构承重体系内的围护结构,多以竹、木编网再抹以泥土,用土量并不大。筑墙和涂抹用的土,在建筑废弃之后很快就会与原生土属性一致,甚至还可做肥料。传统营造材料中也存在对天然原生材料的加工,主要是砖和瓦,都是对土的加工烧制。砖瓦的烧制需取用粘性土,且需耗费煤、材木等天然资源,算是对自然危害比较大的两种营造材料。华夏先祖虽然很早就懂得用粘土烧制青砖,但大量用砖来砌筑墙壁并不太早,大约从明代开始才逐渐用砖墙代替了土墙。瓦的使用是基于周初制陶技术的发展而开始的,延续的时间相当长,但因其只用于屋顶,相比之下用量不大。纵观整个中国古代营造活动,土与木的结合、以木为主的营造方式是绝对主流。这种合理向自然界取用的营造理念被历史证明是正确的。至清代末期,在解决四亿中国人的居住问题的前提下,环境基本保存完好,全国特别是南方仍覆盖着大面积的森林,耕地面积达到历史上的最大数量,煤、铁矿等资源也只是消耗了很少一部分。而反观清末以来中国采取钢筋混凝土结构进行营造活动而造成的环境破坏,则可反思放弃土木结构的营造方式究竟是否科学合理。现代中国要解决中国十三亿人口的居住问题,提高人们的居住质量并不是一件容易的事,但绝不可为了达到这样的目的而无视地球越来越承重的负担。问题的关键在于,如何在发展的过程中同时处理好人与自然的和谐关系。目前一些专家已经在致力于发展绿色建筑、和谐建筑、可持续建筑的研究,但必须强调的是,营造材料的选取问题应是第一位的。依据现在的国情,中国应该更多地回归传统营造理念,在中小城市以及广大农村大力发展土木结构的环保住宅。这样的环保住宅,应以当地的可降解的原生材料为主营材料,北方可适量多用原生土,南方可适量多用木,其它的化工、合成材料应尽量少用。有一种思想观念认为绿色建材是“采用清洁卫生生产技术,少用天然资源和能源,大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料”,因此可以大力推广涂料、塑钢门窗、防水材料、塑料管道等化学建材[3],但是从长远的观点来看,化学建材的可降解性很差,仍是不能与土、木等原生材料比拟的,除非能将废旧建材全部回收再利用。在这方面,中国的现实条件虽远远比不上美国、加拿大、澳大利亚等地广人稀、森林覆盖面积大的国家,但一旦放弃就意味着自食其果。解决之道在于一系列退耕还林、保护耕地、保护水土环境资源等政策措施,使人合理取用自然界土、木等资源进行的营造活动能达到良性循环状态。

推行绿色建筑,还涉及将营造活动的各个环节进行生态与经济的协同优化问题[4]。小区式单元住宅也可以设计“空中花园”、“室内生态景观”、“立体生态景观”等等方式达到内部空间的自然化,以增加人均享有的绿化面积。但目前国内研究者大多认为绿色建筑的理念包括了环保、节能、可持续发展、经济适用等诸多方面,所以依据中国目前的国情,为增加绿化面积而造成经济成本过大同样是不可取的。但是从长远的角度来说,中国最终还是应该回到“园林建筑”的道路上来。目前,城郊别墅是一种占用土地资源较多而享有绿化空间也较多的“富人”住宅,长远来看是人们的理想栖居方式。但目前大量兴建别墅,却又是不符合中国国情的。如何处理短期与长期的关系,合理利用土地,使生态和经济均处于科学发展状态是现代中国必须严肃对待的问题。现代规划学也注重建筑产品与整体自然空间的融合,从这一点来说与传统的风水理论仍是有相通之处的。不同的是,现代规划学要解决的是庞大的十三亿人口的居住空间与日益缩小的自然空间的和谐问题。中国人口城市化的潮流已不可阻挡,它首先导致了人口向大城市集聚,然后扩展了中小城市的规模,此外,小城镇建设也拉动了农村人口的迅速集聚[5]。

与此同时,随着社会经济的发展,中国居民人均居住面积也在不断上升。城市化和人均居住面积增大不但使营造产品与外部自然的融合发生困难,还直接导致了局部和整体的环境恶化,自然界整体空间的缩小又使其原来具有的对废水、废气、废渣的消解能力急剧下降。中国城市群上空的大气已出现煤烟型与机动车共存的复合型污染,大中城市的灰霾天数增加。城市城乡结合部以及农村地区居民聚集点的生活污染也日益严重[7]。解决居住区与自然界的和谐融合问题,先要治理污染,这是“天人”关系恶化带来的新问题。由此可见,现代城市规划学在处理“天人”关系问题上是失败的。近年世界建筑学界提出的生态建筑的概念,主张尽可能地利用当地的地势、气候、阳光、空气、水流等自然因素,使之符合人类居住但尽可能不破坏当地环境因素循环,确保生态体系健全运行。这种现代建筑思想与传统风水理念有殊途同归之处,但也未能全面。两者结合,实际上就是一种“村落”型社会,即将适度人口的“村落”散布于自然环境中。这样既可以满足人们群居生活的需要,也可以使人与自然融为一体而不改变自然原来的体系平衡。最重要的是,它是人们达到“诗意栖居”的最高理想的必然途径。1990年,著名科学家钱学森也提出了建设“山水城市”的理念[8],其核心思想也是让自然包围城市,而不是让城市包围自然,因为在建筑空间内部进行的“自然化”毕竟很受限制。

《北京宪章》签署至今已经十年之久了,构建和谐人居环境,人与自然和谐共融的理念已经得到关注。不管是师法自然、天人和谐的传统营造理念,还是绿色生态、节能节地、可持续发展的现代建筑理念,都不能忽略人具有群居且有物质与精神双重需要的特性以及中国人口众多的现实国情。唯有将传统营造理念更好地融入现代建设思想之中,且从长远考虑,才能解决“天人”关系恶化的现实问题,真正达到人与自然的和谐共融。