善用能量——中国东部地区传统建筑的绿色设计研究

绪言 绿色设计（green design）是20世纪60年代提出理念、70～80年代出现的国际设计潮流，反映了人们对现代科技和文化、工业和生产等领域造成的生态环境破坏所进行的反思。在此背景下，绿色建筑应运而生，并形成相应的评价指标体系。中国在20世纪90年代颁布了相关纲要、导则和法规，在21世纪进入大力发展阶段。近年来，在科技部“十一五”“十二五”“十三五”支撑计划中，我们有幸主持和参加的4项课题的研究均与此有关。于此过程中，我们深刻体会到，在指标体系指导下建成的绿色建筑，存有一定程度的不合理性，例如借助另一层面的工业化（如机械和设备）来达标却形成了另一种浪费和污染，而传统建筑体现的绿色设计则非常智慧。绿色设计是一个系统，这个系统在中国传统社会通过低技高效的方式已发展成熟。为此，东南大学领衔开展了科技部“十三五”项目“经济发达地区传承中华建筑文脉的绿色建筑体系”①，本课题组承担的是“经济发达地区传统建筑文化中的绿色设计理念、方法及其传承研究”②。如今，课题将以《善用能量—中国东部地区传统建筑的绿色设计研究》一书出版的方式总结部分研究成果。 0.1　中国发达地区的稳定性与能量 早在1935年，地理学家胡焕庸（1901～1998年）先生在《地理学报》发表的论文《中国人口之分布》中，就中国古籍及近代文献记载进行整理，画出后人称为“胡焕庸线”的著名人口密度对比线（Heihe-Tengchong line），其文曰：自黑龙江瑷珲（今黑河）至云南腾冲的直线划分的中国东、西两部，人口密度“其多寡之悬殊，有如此者”。东部面积占全国面积的36%，人口则占全国人口的96%；西部面积占全国面积的64%，人口仅占全国人口的4%[1]。这是**张中国等值线人口密度图，意义深远，改革开放后若干年，东部被称为中国的发达地区，西部被称为中国的欠发达地区。有意思的是，“胡焕庸线”两侧人口占比的变化，并没有随着时代发展而有显著调整，从20世纪70年代末改革开放到21世纪依旧如故，因此，在2009年地理学界评选出的“中国地理百年大发现”中，“胡焕庸线”排名仅次于“珠峰测量”，可见其价值之大；2020年中国人口普查所形成的人口密度图，再次证明了这个大发现的恒久性（图0-1）。自1935年以来长时间的人口占比之稳定程度，以及2013年霾数浓度分布、2019年春运期间迁徙大数据、2020年在产煤矿数量分布①呈现的东、西部显著差异，揭示了中国东部人口密集、城镇集聚、生产强度大的情形由来已久，既是历史，也是现实。 那么，东部的魅力在哪里？显然不是人口密度、建筑密度、城镇密度的“三高”，而是其作为发达地区所具有的“能量”。以长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区为主构成的东部发达地区，在历史上就是经济发达、政治稳定、文化繁荣、技术先进的代表地区，如今仍然是中国GDP的半壁江山。以此地区展开研究，我们会发现，“能量”是十分重要的事情。能量应该包括：地理气候与环境条件；生产力与生产关系；资源与可持续发展能力；进行创造的内驱力和潜力等。 以江苏为例，江苏古代聚落体系的形成与演变，是一个漫长的发展过程。大城市的布局和人的生活需求、地理条件和交通组织、社会制度和经济结构互为关联，从而人、地和天相互作用，形成了有节奏、有广度、有深度、有密度的城镇体系。这个节奏反映在六朝虎踞龙盘的都城建康（南京）、隋唐烟花三月的都会扬州、宋元“天堂”的水城平江（苏州）等大城市辐射下的城镇聚落消长与渐成的过程中，也是由点到面、由广度到深度的商品经济成熟的过程。更值得指出的是，富裕的经济形态和畅通的物品交流，也开启了封建社会晚期明清时期的江苏社会平稳祥和、人文发达昌盛、生活品质优越、技术成熟进步的局面，这一时段的独步超前，也奠定了它在近代和现代社会改革中走在全国较前列的基础。 因此，发达地区的形成是一个长期发展的结果，这种能量的集聚和积淀是稳定性的基础；其次，发达地区充满各种挑战，人口流动大，社会变革显著，刺激了创造力的勃发；再则，发达地区往往是文化和技术交流频繁的地区。而东部水系发达，也构成了天然的条件。例如六朝时期是北方士族跨越长江，和江左文化进行交融的蜜月期；隋唐时期由于大运河的开凿及与海路的连通，扬州成为大都会，海外的文化、技术与东南西北交织的运河文化，在枢纽地带形成深层的革新和变异；之后的宋室南迁则再度使得中原文明和江南文明得以交流发展，人口的集聚也推动太湖流域圩田产粮的快速发展；近代上海的快速发展也和黄浦江形成的天然贸易港关联密切。 对于生活在发达地区的人群来说，建筑、街区、聚落，便是在这种充满稳定性和能量张力的前提下形成和发展的。其中，绿色设计—包含有现代概念的节地、节能、节材、节工的传统，既经典又潮流，既必须也必然。认知这样的传统，可以在建设中，包括规划设计中传承智慧，并将其发扬光大；理解这样的传统，则可以科学应用，修正绿色建筑的设计盲区，做到文化和科学的双重传承。 0.2　善用能量是一种整合性的能力 发达地区的建筑、街区和聚落显然非同一般，必须解决好诸多矛盾和问题，并保有持续发展的可能性。如果我们截取诸如北京四合院建筑、广州茶楼或庙宇等公共建筑、江南水乡城镇等范本，论及其长期存在与设计的合理性，可以找到许多归因：地理、气候、人文、技术等，而具体到某个建筑、街区、城镇，还可以继续细分影响因素。在这方面，许多专家学者和不同地区的研究者开展了大量的工作，形成重要的工作基础。对此，我们从长三角、珠三角和环渤海三个地区的历史文献资料和已有的相关研究成果中，遴选出重点研究对象，确定135个调研点，在2018年开展了全部案例的调研（表0-1、图0-2）。 通过调研以及课题组长期从多层面、多角度进行的研究，用“善用能量”的概念来概括发达地区绿色设计的传统似乎比较贴切，归因和影响因子可以细分，而关联和组织更为切要。“善用能量”既包含在应对气候等客观环境上绿色设计的技术措施，也包括在文化习得以及制度管理这些人为构成领域中的策略应用。 善用能量从根本上表达出的是一种整合性的能力。聚落与节地的关系，在古代发达地区便是适度发展，通过人均用地面积加以限定；合理布局，以保护基本农田为要则；生产生活，形成复合经济和生态链条；顺势而为，通过制度管理来完善更新。传统建筑与节能的关系，在发达地区特别突出体现在精准性设计上，譬如窗牖的设置强调的是关联性：如何将建筑功能、小气候中的朝向和风速、人为活动等因素，细化到每面墙、每个位置的设计。如南京甘熙故居中的一路建筑（南捕厅15号）有22种窗型（图0-3），或者如苏州网师园东侧住宅（旧瞿宅包括住宅和网师园）的门厅和轿厅窗花相同成呼应，而以窗扇不同来适应功能的需求（图0-4）。如此，不同的窗牖设计可以应对使用、通风、拔风、面阳采暖、背阴透气、采光、晾晒、互景、交流等多重需求（图0-5）。在发达地区传统建筑、街区与节材的关系，既包含建筑从下料、用料到施工的每个步骤的讲究与科学，也包括如何通过布局以及建筑围护结构的设计，