基于绿色建筑的城市生态客厅设计的发展启示

宋佳清

(武汉大学,湖北 武汉 430000)

1 研究背景——城市与自然之间的矛盾

1)生活方式的变化。中国现代化城市的快速发展让农事活动远离了城市人的生活视野，人们再也没有“采菊东篱下，悠然见南山”的生活意境。同时因为互联网的出现，越来越多的城市居民出门社交、购物、锻炼等户外活动的时间呈下降趋势。这些都潜移默化地影响着人们的生活方式，从前友好的社区邻里关系也逐渐消失。城市化率示意图见图1，中国中小学生日均户外时间统计见图2。

2)环境问题和可持续发展。随着工业化的超高速发展，气候变暖导致海平面上升和极端天气的增加，传统农业近年来受不稳定大自然气候和自然灾害影响严重。退耕还林，大气治理，垃圾分类，可再生能源的利用，资源再回收利用是人类可持续发展的重大议题(见图3)。

3)生态教育的缺乏。绿色建筑，循环生态，低碳及可持续发展等概念往往被认为是政府和专业人员的空谈，虽然在建筑师看来已经是老生常谈，但是民众参与不够，或者不了解如何参与，或者缺乏参与的渠道和对象。书本知识与实践的脱节让普通人无法理解其重要性和具体实施手段。城市中应提供这样的设施场所和渠道，实现以上大家共同的利益(见图4)。

4)人口的增长和土地的稀缺。在未来50年，绝大多数人将从农村到城市居住，生活方式的改变和人口的聚集，已经衍生出各种环境问题，生态平衡遭到了巨大的毁坏(见图5)。

5)食品安全问题。随着工业发展对环境的污染，未经处理的食物可能从空气、土壤中被重金属等废物或病毒等疾病污染。同时经历过2020年—2021年的新冠疫情，人类对食品安全问题越来越重视，越来越多的人追求有机食物，但大部分人由于没有合理的购买渠道，只能是无奈和被动接受。

2 研究目的——城市与自然如何共生

基于以上的现实背景及政策背景，我们不禁思考儿时记忆中的美好自然如何跟高速发展的现代化城市建设协调共生，如何在水泥林立的城市中寻找一方可以亲近自然的净土。作为建筑师，笔者提出绿色建筑与生态农业共生的概念(见图6)，通过将近零能耗建筑作为载体，把绿色建筑技术和循环生态农业结合起来，提出“城市生态客厅”的理念，创造一个让各个年龄层次的市民在其中进行参观教育、种植体验、购买食物、交往娱乐的建筑空间。

3 研究范围与对象

3.1 研究范围——绿色建筑

绿色建筑的概念为“在全寿命周期内，节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑[1]。”绿色建筑概念的诞生最早可追溯到1970年，在美国石油危机后，社会意识到过度依赖石油这个单一能源，而当时的建筑能耗占整个社会总能耗的40%以上，一些建筑学家意识到可以从建筑节能的角度寻求节约资源的方法，早期的绿色建筑概念便由此诞生。

3.2 研究范围——城市立体农场

城市立体农场被认为是城市农产品的供给站。垂直农场的农业生产单元，通过人工补充光照、调节温度等手段，使农场内的环境始终适宜农作物种植，保障农场内全年不间断生产[2]。1999年，城市立体农场(Vertical Farm)概念作为都市农业现代化发展下的必然产物被美国哥伦比亚大学的迪克森得斯泊米尔教授(Dickson Despommier)首次提出。

3.3 研究对象——城市生态客厅

本文研究对象为城市生态客厅，城市生态客厅是由笔者创新性提出的一种全新建筑类型。城市生态客厅从本质上来讲是公益的，开放的，是人们梦想创造绿色，低碳的良好人居环境的产物。城市生态客厅作为将绿色建筑技术和循环生态农业结合起来的最好方式之一，将近零能耗建筑作为载体，并且将绿建技术和循环生态农业显性表达，提供一个让各个年龄层次的市民在其中进行参观教育、种植体验、购买食物、交往娱乐的建筑场所。

4 研究意义

随着全球经济社会的不断发展，现代化城市已经进入高速发展阶段。人口、土地、环境之间的矛盾日益凸显，中国正经历着比以往任何历史时期都迅猛的城市化过渡。城市生态客厅作为将绿色建筑技术和循环生态农业结合起来的最好方式之一，将近零能耗建筑作为载体，并且将绿建技术和循环生态农业显性表达，提供一个让各个年龄层次的市民在其中进行参观教育、种植体验、购买食物、交往娱乐的建筑场所。因此，在城市中我们需要这样一个设施、建筑或环境，它能实现以下愿景。

4.1 增进城市人的交往，倡导健康、低碳的生活方式

绿色建筑—循环生态教育示范基地位于城市生活圈，理想的位置是位于周边社区半小时步行范围内(2 000 m～3 000 m)，改善现代人的生活方式，增强城市居民的人际交往和邻里关系。在这个空间内，不同种族，不同身份，不同年龄的人群，为了一个更加积极、健康、低碳的生活方式聚集于此，融入自然，贡献劳动和智慧，增强社区、城市的参与感与幸福感。建筑场地情景见图7。

4.2 安全生产有机食物，节约土地，美化城市环境

随着人口增长，人们对物质生活水平的要求日益提高，而土地资源有限，单位面积粮食产量必须提高。不同于传统农业的按节令种植，设施农业可以全年生产农作物，全年产量将是原农作物产量的4倍～6倍，某些农作物如草莓还可以高达30倍。设施农业已经成为城市食品供应的主要解决方案之一。同时，“城市生态客厅”建设在城市中，作物将在它们生长的同一个基础设施中销售，城市居民可以直接吃到新鲜、安全、有机的食品。因此，将传统的水平种植生产方式转变成垂直种植成为必然趋势。大幅度地增加农业生产效率，提高城市本身粮食产量。同时将释放大量的耕地，退耕还林，有助于自然生态地改善和保护。城市生态客厅是解决粮食量不足、缓解交通运输压力、提高能源利用率的一个潜在方案。传统农业与城市生态农业对比见图8。

4.3 达到绿色建筑—循环生态教育的目的

教育基地位于城市生活圈内，人们不一定要去自然博物馆和郊外，就可以通过展示参观、动手体验等方式进行生态系统循环教育、现代高效农业技术教育、垃圾分类及资源再利用教育、绿色建筑技术教育(节能、节水、节材、节地、及室内环境健康)等等。循环生态系统关系图见图9。

4.4 意义小结

基于以上背景，城市生态客厅作为将绿色建筑技术和循环生态农业结合起来的最好方式之一，将近零能耗建筑作为载体，并且将绿建技术和循环生态农业显性表达，提供一个让各个年龄层次的市民在其中进行参观教育、种植体验、购买食物、交往娱乐的建筑场所(见图10)。

早在20世纪就有绿色建筑和城市立体农场等相关概念，但是把绿色建筑与城市生态农业相结合是一个全新的设计策略，诞生于城市和自然共生模式下。基于绿色建筑技术的城市立体农场与传统的都市农业的本质区别是以建筑为载体，种植功能改变了建筑空间的使用方式，导致了建筑内新的人际关系和生活方式的出现[3]。循环生态农业加强了绿色建筑技术的系统完整性，实现了建筑内的物质和能量循环代谢。绿色建筑为城市设施农业提供了一个完美容器，通过一系列的节能技术高效、集约地实现小范围建筑内的生态循环和能量平衡。绿色建筑技术与循环生态农业结合的这一共生模式兼顾了城市居民的生活、生产、生态三个维度，是未来都市农业和绿色建筑发展的必然趋势之一。

如何基于现有理论和技术构建适用性的建筑设计策略和技术系统，是一个重大挑战。

5 结语

城市生态客厅是一个全新的建筑类型，是一个将多种先进的科学技术融为一体的综合系统。建筑的落地建成，它需要多学科、多领域、多层面相互协作，需要城市规划师、建筑设计师、生态学家、社会学家、能源专家的共同参与，使得城市、建筑、农业、能源等方面最大限度地结合应用。

例如如何调控建筑室内环境来满足农作物生长所需要地温度、湿度、光照及人的热舒适要求，同时又要降低建筑整体的能耗；如何最大程度地发挥城市生态客厅的生态效益和社会效益，实现公益性；如何最大化地利用城市中水系统及垃圾分类体系来实现节能，节水，节材，等等。

如果解决了这些问题，这个以建筑作为载体，把绿色建筑技术和循环生态农业结合到一起的综合系统将对人类的可持续发展产生巨大的积极意义。