本书认为建筑设计是和自然组合的整体设计过程,气候应作为建筑设计的一个基本参数来考虑。随着自然资源的日益枯竭,建筑必须和生态系统相协调,使自然能源可以得到再利用。“气候建筑学”因此成为建筑学界关注的焦点。但是这方面的大多数成果都以物理学的形式出现,建筑师很难将其运用到实践中。本书试图使气候参数成为建筑设计的一个基本要素。
资源枯竭与生态危机促使人类反思建立在工业文明基础之上的行为模式,以寻求人类社会、经济、技术和环境可持续发展的途径。
建筑活动是人类改造自然最大的活动之一。工业技术的进步实现了对建筑空间环境的绝对控制,导致人们能够尽情地利用能源和各种自然资源,不断满足对人工环境质量日益提高的需求。然而,对能源危机和环境恶化的追根溯源,发现人类建筑活动所消耗的能源资源和排放的污染物占到社会总量的三成。建立在资源无限环境容量无限理念之上的现代建筑设计理论和方法受到挑战,“气候建筑学”、“生态建筑学”则应运而生。
建筑师在建筑设计中主动地合理利用各种保温防热措施以及自然通风、遮阳等设计手段以适应地区气候特点,节约能源、利用太阳能等可再生能源,是建筑节能的主要途径,也是生态建筑、绿色建筑的主要方面。但不知西方人为什么把它叫作“被动式设计”(Passive Design),而相对应的利用机械设备系统和外部能源输入来控制改变环境状况的技术则称为“主动式系统”。在我们的文化理念里,“被动式设计”容易被认为是被动、无可奈何的行为,多多少少具有一丝贬义。在建筑设计过程中,“被动式设计”要求建筑师了解环境地理状况(气候、地形、地貌、风向、植被等),学习并继承传统建筑中蕴含的生态智慧,采用低成本、低造价或者是造价适当的技术组合与材料,具有经济节约、易于普及的明显优势,尤其对发展中国家而言,是符合现代建筑技术发展要求的。也许对于西方人来说,采用先进的采暖通风与空调设备,充分利用新技术和新材料来解决生态问题才能体现建筑学科的发展方向,而向自然寻求答案是不得已而为之。如今,不论“被动式设计”最初定义的初衷如何,但它越来越受到全球建筑学科的关注,因为只有“被动式设计”才能减少建筑物对自然生态系统的破坏,才更符合人居环境可持续发展的要求。
本书是国际被动式与低能耗建筑协会1995年4月在印度新德里建筑与规划学院召开的国际学术研讨会上交流论文的汇集。第一部分介绍了建筑设计中应考虑的各项要素,包括建筑体形与围护结构、气候与热舒适、被动式采暖与降温、住区模式与场地规划、门窗与采光、自然通风以及适应气候的低能耗建筑技术,对其做了详细的讲解,并把这些要素和传统的设计方法相结合,还介绍了相应的设计工具及众多实际案例,每一案例都是许多节能及可持续性技术的集成和综合应用。
虽然本书的内容围绕印度地区,但气候测量、建筑物理,特别是对建筑热过程的研究,是普遍存在且可定量计算的课题,其研究成果可以非常容易地在国家与区域之间进行交流。然而,任何一位专家都没有提出一个可以解决全球问题的方案,因此我们应弄清这些原理和策略的实质,并适度吸纳地域传统经验,对其进行灵活调整并运用到设计实践中去。
译者
2005年5月