探析现代环境艺术设计中的绿色设计理念

冷瀚宇

（中建科工集团有限公司，广东 深圳 518000）

1 绿色设计理念与环境艺术设计

美籍奥地利生物学家贝塔朗菲作为一般系统论的创始人，认为任何一种要素皆处于大系统中，而此大系统主要包括生态环境、社会经济、人等要素[1]。上述要素相互制约，若过度强调某种要素，势必造成大系统中其他要素的失衡。城市化进程中，现代环境艺术设计长期以来过度强调经济要素，忽视了对生态环境要素的考虑。未来，随着城市化进程放缓，地球资源紧张等趋势的发展，环境艺术设计终将面临回归自然的课题。

当前，绿色设计理念已深入人心，其旨在实现设计与自然的和谐，借助设计、生产、回收再利用等策略提高资源利用率。

环境艺术设计以环境空间为对象，并与建筑空间密不可分，多数环境艺术设计项目皆以建筑为载体，打造宜居的人居环境。环境艺术设计包括建筑内部空间及外部环境空间[2]。在环境艺术设计中融入绿色设计并非只是将传统材料替换为环保材料，更是设计思想的转变，即通过对生态环境的保护及系统的合理组合，形成全新的设计形式。

2 绿色设计理念在现代环境艺术设计中的应用策略

在环境艺术设计中融合绿色设计理念的目的首先是协调建筑、人、自然三者的关系，减少对自然环境的消极影响；其次是节约，通过资源相互之间的利用和回馈，形成可持续的系统；最后是人本关怀，打造健康舒适的生存环境，进而引导人们形成健康节约的生活习惯。以上目的的实现需要采取以下策略。

2.1 坚持选用绿色环保的材料

无论采用何种设计手法对环境空间进行艺术设计，都必须通过建筑材料实现在环境空间中，因此，环境艺术设计中所应用的各种建筑材料和施工工艺是否具备绿色环保特征将直接反映在环境空间的设计效果中。无论是何种材料，其在原材料获取、生产加工、现场施工3个主要环节中发挥的绿色环保作用将直接影响环境空间的环保特性[3]。

在室内外空间的环境艺术设计方案中，天然石材和木材深受设计师们的青睐，但开采天然石材的过程中会对现场的植被造成破坏，并且容易引发水土流失、地表塌陷、空气扬尘等次生灾害，许多名贵木材因其生长条件较为苛刻或生长速度较慢，一旦遭受砍伐，在较长一段时间内无法恢复，当开采量达到一定程度时，甚至会造成当地生态系统的失衡。

绿色设计理念崇尚的是环境空间从材料生产到装饰装修及后续使用等全过程都不得或最大限度地减少对生态环境和人类自身的破坏，因此，在现代环境艺术设计中也必须坚持使用绿色环保的材料。不仅要保障材料生产加工和日常使用过程中不会对生态环境和人体产生不利，而且还要注重材料具有一定的可重复利用性，以便当环境空间再次需要调整时被替换的材料经过简单的处理加工便可重新使用，最终达到生态效益与经济效益双赢的局面[4]。

2.2 倡导屋顶花园建设

城市空间是立体的，城市环境设计的视角也应该是多维的。建筑屋面被称为城市美化及综合利用最后的“处女地”。建筑屋面普遍存在以下问题：（1）保温效果差，建筑物顶楼空调能耗明显高于其他楼层；（2）防水性能差，容易发生渗漏；（3）许多建筑将中央空调外机、通风等设施设备放置在建筑屋顶，致使建筑屋顶外观较为杂乱。

近年来，园林绿化部门为了提高城市绿化面积，开始尝试在建筑屋顶建设屋顶花园。经过全国各地住建和园林绿化部门多年的探索和研究，许多城市编制了较为完整且适宜当地城市发展水平的屋顶花园建设标准，尤其是在土地资源珍贵的诸多一线城市中，将原本闲置的建筑屋顶转化为可供人使用的绿化空间，已成为都市人亲近大自然的“捷径”，也有助于调节城市生态环境。

从环境艺术设计角度对屋顶花园进行考量，其不仅在建造过程中几乎完全使用天然的材料，而且其对于改善建筑物内部环境和提高空间的资源利用效率也有积极的作用。借助屋顶花园，夏日的烈日、冬季的寒风不能直接对屋面进行影响，从而大大减少了建筑物屋顶与外界环境之间的热量交换。

屋顶花园中的植物能够利用自身组织结构在降雨期间大量吸收和储存水分，同时，植物叶片表面往往覆盖着浓密的绒毛组织，水分流经植物叶片，绒毛组织便能够过滤掉原本被包含在雨水中的灰尘等小颗粒物。因此，只要将屋顶花园的植物种植层朝着一个固定的方向倾斜，并在末端设置大小合适的集水槽，每当降雨期间，雨水滴落到屋顶花园上，花园内的植物能够收集大量的雨水，而这些被过滤的雨水中小颗粒物含量较低，故其水质从表观上看较为清澈，虽然不能被饮用或直接接触人体皮肤，但却能被用以建筑物内部的清洁。另外，屋顶花园中的植物本身在降雨期间也能储存一定量的水分，这也将降低花园日常养护用水量（见图1）。

2.3 充分利用大自然中可再生资源

在环境艺术设计中践行绿色设计理念不但要求在营建环境时最大限度地减少对生态环境的破坏，而且这种追求还贯穿于利用环境的全周期内，尽可能地提高自然资源的利用效率。

1）自然通风，优化室内空间布局设施，尽可能地改善室内空间的通风效果。在建筑环境艺术设计的过程中需要对建筑内部空间进行有针对性的设计，考虑到我国大部分地区是季风性气候，进行空间布局时，应当将人员活动较为密集的区域布置在夏秋两季的常年风向位置上，同时，可考虑利用增强局部对流，加强南北通风、增大回风通道等方式。

2）自然采光，通过天井、中庭等设计策略增强自然采光。在部分商业综合体中通过采用大体量的架空中庭并配以透光性较好的中空玻璃，在保证建筑物屋顶结构强度和保温隔热性能的前提下，实现日间自然光照明。与此同时，在环境空间设计时，应将人类活动较为频繁或光照需求较高的空间设置在建筑物的南侧，进而让其最大限度地利用阳光进行照明[5]。另外，在建筑物的顶部安装太阳能热水器或光伏发电板，从而将光能转化为热能或电能也能作为建筑获取能源的有效途径。

3）适当采取主动策略，如设置新风系统。并且可以结合环境监测设备和自控设备，让新风系统自主地感知空间的温度、含氧量、湿度等环境因子，并据此自主调整新风开启量，进一步节约能耗。

3 绿色设计理念在现代环境艺术设计中的应用案例

在一个低能耗长屋项目实践过程中应用了2.1~2.3中的策略。该项目的设计灵感源于中国岭南地区传统竹筒屋，其是中国南方历史街区当中众多排屋的一种，它以极其适用于当地亚热带气候而闻名。

3.1 天井设计

传统狭长形住宅（长屋）没有侧窗。这样一个狭窄的房子，光靠南北两面的立面窗户是不能满足采光和通风要求的。在本项目中，通过3个天井（一个大型天井和两个小型天井），提供了均匀和充裕的日照条件，从而最大限度地降低了照明电力成本。多个天井的设计也有助于实现多路径自然通风（见图2）。

3.2 屋顶光伏

本项目将双面光伏组件置于屋面之上，一方面可将屋面空间进行有效利用，另一方面可以与原建筑构造相互协调，发挥更多的作用。双面光伏组件与建筑雨棚相结合，两侧组件保持1°倾角保证了组件的排水坡度，中部组件与屋面结构形成双层屋面，更加有效地减少了建筑的热交换，同时10°倾角的布置增加了组件背面的发电增益。

项目所使用的光伏系统总装机功率约为10.875 kWp，采用单晶硅双面光伏组件，通过1个12 kW并网逆变器介入公共电网，主要为建筑灯光照明、空调设备、景观用电、其他电器以及电动汽车等提供能源。

3.3 新风系统

除了天井天窗实现室内空气交换外，新风系统也能作为功能的补充。新风系统管道同样在布设在集成墙内，其设备也集中在位于服务空间全屋唯一的吊顶处，在尽量不影响室内空间使用的前提下，做到了功能性全覆盖。新风系统换气量为350 m3/h，额定耗电量217 W。经过实际检测，在大部分房屋使用的时间段，相对湿度均为50%，CO2浓度始终控制在0.06%~0.12%，保持较为清新的室内空气，PM2.5测量分布值为0~50μg/m3。

3.4 水系统

为降低污水处理成本，回应城市缺水问题，基于项目设计了一种场地环境策略，即将单个建筑单元与整个社区环境系统相连，实现了社区雨水回用功能。在整套系统中，单体建筑主要负责雨水收集和简单处理，而污水处理和储存则依靠社区设备（见图3）。

4 结语

人们越来越意识到现代环境艺术设计内在的复杂性。传统的城市发展模式只注重社会效益和经济影响，而随着可持续发展理念的提出，生态环境越来越受到人们的重视，这也是现代社会对环境艺术设计所提出新的要求。

绿色设计理念作为人类社会可持续发展的必经之路，其是保护和改善生态环境的重要举措，在环境艺术设计中充分融入绿色设计理念，能够在营造环境空间舒适性和实用性的同时，进一步减少其对于人类和生态环境的影响。