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8建筑与环境共生是建筑人持续关注的主题EXCLUSIVE INTERVIEW-9梅洪元：中国工程院院士；全国工程勘察设计大师；中国建筑学会副理事长；哈尔滨工业大学建筑设计研究院院长、总建筑师。胡 越：全国工程勘察设计大师；北京市建筑设计研究院有限公司总建筑师；建筑创作杂志主编。编者按：本期建筑创作以“建筑中的玻璃”为主题。主编胡越先生与中国工程院梅洪元院士以建筑气候性问题为切入点进行了交流。探讨在新时代背景下，玻璃作为外围护结构在建筑建造中的应用理念，并从极端天气拓展至对地外建筑的探索与研究，令人回归建筑本质的思考，启迪未来建筑教育与实践的融合发展。专访 梅洪元 SYMBIOSIS BETWEEN ARCHITECTURE AND THE ENVIRONMENT AN ONGOING THEME FOR ARCHITECTSwith MEI Hongyuan8CHAPTER I访谈评论胡越：目前应对气候变化对人类生存的威胁已经成为一个全球性的问题。而建筑作为人类最古老的创造物之一，在诞生初期，其主要解决的问题就是应对气候的变化，所以我以为应对气候变化是建筑学的一个传统话题，只是问题的维度在不断变化。您作为中国寒地建筑学科的学术带头人，在建筑应对特殊气候条件方面积累了大量的理论和实践经验。请您谈一下寒地建筑研究和实践的现状。梅洪元：应对气候变化对于建筑师来说的确是一个传统问题，但是不同时代所要面对的具体任务却完全不同。最初的建筑所要解决的，还是如何给人提供一个更有利于生存的微小环境，但是发展到现在，一系列新环境问题、社会问题被抛出来了，比如：城市热岛、全球变暖、极端气候，这些都在督促建筑师不仅仅要考虑如何营造健康的、舒适的室内环境，还要考虑建筑在漫长的生命中，在更大范围上对气候造成连续性、扩散性的负面影响。由此，建筑应对气候这一问题的复杂性就增加了。同时，气候特征与自然环境、社会文化具有天然的同质性，尤其是对于地域建筑，这些都会反映在其研究和实践上，是无法忽视或回避的。说到寒地建筑，我国的寒地建筑成因繁杂，和世界上其他地区相比，是非常不一样的。地理信息上，跨越了最东与最西；传统习俗上，融合了大部分的少数民族；此外，地域文化根源也各不相同。以东北寒地建筑为例，国际地缘政治关系和国家战略对其城市的形成和发展影响巨大：一个世纪以来，东北寒地的城市建筑经历“侵入式”的古典主义、“未成熟”的现代主义跃迁至今日复杂多元的时代。但是反观东北寒地乡土建筑这种根植于地方文化与人民智慧的建筑类型，一直秉持着两个带有启蒙意味的建筑气候观：朴素的环境意识与实用的低技思想。抛开琳琅满目的实验类建筑不谈，这些年我国寒地建筑研究和实践也是大体朝着这两个方向“发力”的：建筑研究大多都殚精竭虑地在用尽量简单的技术去适应复杂的寒地气候，而建筑实践往往都聚焦在寒地冰、雪气候的复现。我并不是说这些努力不对，但是每天我们都在建筑里生活，只在这些方向尝试，对人的创造力实际上是一种遏制。气候条件和我国寒地相近的北欧国家，在建筑研究和实践上给了我们很多启发。他们也有用建筑摹像冰雪的尝试，以及关于建筑应对气候变化的深入探讨。众所周知，他们在后者上是走得很远的。但是这些并不是北欧建筑的全部，确切地说，只占据一小部分。毕竟，能耗和碳排放都属于建筑气候性的研究范畴。解决建筑气候性的问题，与解决建筑美的问题并不矛盾：前者是建筑能否成立的解决建筑气候性的问题，与解决建筑美的问题并不矛盾：前者是建筑能否成立的基础，而后者关乎不可多得的生命体验。10-11基础，而后者关乎不可多得的生命体验。当然，我这里谈到的美是多义的。那么，回到我国的寒地建筑，其气候性，包括了保温、导风、排水、日照、节能、节碳、可持续等一系列话题，这些在别的地域建筑里，都能找到相关的踪迹，从此也足见建筑气候性的基石地位。那么寒地建筑的地域美表达，则体现的是某个建筑师对寒冷的审美意趣，包括表象的寒冷、隐喻的寒冷以及意识的寒冷。我特别欣赏芬兰建筑师阿尔瓦阿尔托的设计。他的作品经常流露出对后两者的深刻思考，更暗含了他对生活世界的寻味。建筑，总是要回归生活的（图1）。现在的寒地建筑研究和实践出现了个别“拧巴”的现象：一些人把建筑性能高悬于建筑本原之上，将建筑视为综合目标体系下的工具，去追求一个又一个新“热点”；还有人试图抽干建筑本原的内核，将建筑理性刻板化，用一些可计算、可重复的方法，创造出一套新的评定、遴选寒地建筑的范式。其实这些都陷入到了用物质来标定价值的谬误里。在源头对建筑设计“收口”的行为，最后不过是得到一个冷冰冰、干巴巴的世界罢了。胡越：绿色可持续建筑对外围护结构有很高的要求，玻璃作为外墙的主要材料之一，其优势和劣势都非常突出。我知道您在建筑外表皮的研究上有很深的造诣，所以请您介绍一下您在这方面的研究成果，和对玻璃的看法。梅洪元：说到玻璃，最先让我想到的是“透明性”，包括物理的透明性，还有现象的透明性。当然，想要完成透明性，还需要有光。无论是自然光还是人工光都可以“通过”玻璃使建筑空间迸发出非常美妙的“化学反应”。对于建筑师，玻璃与光能够使空间呈现更多可能：共时性、交叠、互渗、矛盾富有意义也充满变数。然而，寒地建筑师对于玻璃真的是爱恨交织。一方面，寒地冬季日照时间短、辐射强度低、室外植被凋敝，自然光成为了室内空间里一种十分珍贵的不可替代的资源，对保持人们的身心健康有重要作用；另一方面，我国对建筑能效要求不断提升，而玻璃的传热系数远大于其他材质外墙，过量的使用会增加冬季供暖能耗，对于采暖期长达半年的严寒地区尤甚。因此，玻璃在表皮中运用的关键是找到一种理性与感性的平衡（图2）。在哈工大设计院办公楼设计中，我就综合考虑了玻璃的特性和寒地建筑的属性。整个办公楼外立面没有采用现代主义的大窗，在地球环境日益恶化的大背景下，我们是否需要摒弃无意义的装饰，而去将关注的重点回归到建筑真实的性能，亦或使用更新的技术手段在两者之间寻找新的平衡点，这都是我们要深度思考的问题。图1 奥斯陆歌剧院（网络图片）图2 丹麦水晶大楼（网络图片）CHAPTER I访谈评论而是一、二层保持了和毗邻校园主楼一致的立面窗元素，三、四层也相当克制地控制了窗墙比例。但是我设计了大面积的玻璃屋面，为整个办公楼打造了一个堪称“奢侈”的阳光中庭，并且将其南向解放，不仅解决了室内的采光问题，更重要的是大量自然光的透射可以释放人们因为长期处于室内而产生的焦虑感和不安感。这么做虽然损失了一定的办公空间，却换来了冬日里同事们足不出户即可享受到自然光。现在设计院办公楼已经运行十三年了，很多学术活动、工会活动都是在这举行的，包括我们的六十周年院庆的系列活动。玻璃总是能赋予建筑和人更多的“活力”，因为它不是单一的透明，而是彩色的、时刻变化着的，并将太阳、月光、星光引入，经由这一方式创造的环境，必将为我们带来一种新的文化（图3）。在郑州大剧院设计中，我思考更多的是精神功能下建筑表皮中不同材质的“角色”调度。整个建筑含歌舞剧场、音乐厅、多功能厅、戏曲排练厅及其附属配套用房，定位是中国中原地区表演艺术最高级别的殿堂。我创作以“黄河帆影、艺术之舟”为理念，运用半球形凹坑金属表皮描摹勇立潮头的“帆影”，配以“水滴”玻璃天窗呼应“黄河”意象，“帆缝”间倾斜着的玻璃幕墙冲破了连续金属表皮的沉静，人们的目光可以穿透其去感受远处传播文明的巨舰行于黄河、踞于大地的壮阔史诗。在此，玻璃成为了联系建筑内外的媒介，不断交互着界面两侧的信息：图像、温度、时间只需要一个瞬间，就会与另一个场景叠印：将自身置于辉煌灿烂的黄河文明交响中。但是这种连接一旦过于强烈，就会给建筑氛围营造带来一些消极作用，比如神秘感的下降、建筑画面感的衰减，这些体悟多源于我们的生活经验。玻璃与其他材料间透明性和不透明性的区隔和转换，自然而然为建筑增添了一道特殊的韵律。这种韵律，包括立面上的，平面上的，以及空间上的，都需要建筑师在设计时找到一种平衡（图4）。胡越：我们知道国际上 SOM、BIG 等著名事务所在太空建筑方面正在进行相应的研究，近几年来您的研究领域也从寒地建筑拓展到地外建筑这一全新的领域，请您谈一下地外建筑面临的技术挑战，以及外围护结构的研究重点。梅洪元：我和团队研究地外建筑是以月球建筑为源点的。当下，对月球资源的探测和利用已成为人类深空探测领域的关键任务，而月球建筑作为月球探测及人员驻留的场所载体，一直以来备受关注。近六十年来，美、俄、日等发达国家在月球建筑领域持续探索，而我国在该领域的研究尚处于碎片化、离散化状态，月球建筑研究已然成为我国探月工程所面对的重要工作，意义重大。由于我在超低温建筑领域有一定积累，国家科工局探月航天工程中心、中国航天科技集团科技委就委托我带领科研团队进行月球建筑的相关研究。月球环境与地球环境有很大差异，例如微重力、类真空、强辐射、昼夜温差300摄氏度、昼夜周期27天、易受太空陨石及粒子撞击等。这些极端条件造成了月球建筑实现过程中的一系列“卡图3 哈工大设计院办公楼夜景（韦树祥 摄）图4 郑州大剧院（韦树祥 摄）12-13脖子”问题，包括运载与能源问题、材料与生保问题、建筑与建造问题。我和团队从建筑复合表皮技术、结构展开技术、月壤利用技术、智能化无人建造技术、建筑内部环境控制技术、再生式生保技术等关键技术的角度对这些问题进行了一系列的探索。那么，对于月球建筑的外围护结构而言，其研究重点主要集中在两个方面。一是建筑外部的极端环境和建筑内部的生存环境，它们之间如何建立有效阻隔从而实现对建筑内部生存环境的稳定调控。我认为，面对类真空环境所带来的传热方式的根本性变化，研究重点应该着眼在研发围护材料方面，这种材料应该是以阻止辐射传热为主要性能目标的、应该是轻质高强的。二是地月距离遥远，运载成本高昂，如何充分利用月球原位资源的优势，实现月球建筑的可持续建造？月球蕴藏着丰富资源，比如月壤、月岩等原位物质资源，比如氦三等原位能源资源，通过智能建造设备、遥操作技术对这些资源加以开采、加工和利用，使其达到月球建筑外围护结构的性能要求，这些都是未来研究的重点（图5）。胡越：我们注意到，在当下对深空探索过程中有一些关于月球社区、月球营地、月球栖息地等主题的国际设计大赛，也许在不久的将来，当地球人口或者环境发生巨变的时候，这些构想都将成为现实。那么请问，以发展的眼光看问题，您与团队对地外建筑的研究对未来的地面建筑设计有什么启发？梅洪元：在研究月球建筑的过程中，面对月球独特的极端环境，我们重新将目光回归到了建筑的本原问题，关注“人-建筑-环境”三者间的关系问题，从原点思考建筑系统的初始逻辑。我们在月球建筑中究竟要实现人类的哪些生理、心理需求？我们到底需要抵御、规避哪些不利的自然现象，又到底可以因借利用怎样的环境优势？我们拥有哪些可以就地取材的建筑材料资源？我们可以利用哪些绿色的设计手段实现人因舒适的要求？回到在地建筑，追溯人类最初的生存方式：穴居、棚屋、蒙古包、生土建筑在地球环境日益恶化的大背景下，我们是否需要摒弃无意义的装饰，而去将关注的重点回归到建筑真实的性能，亦或使用更新的技术手段在两者之间寻找新的平衡点，这都是我们要深度思考的问题。此外，无论是在地还是地外，极端环境下的建筑实践在本质上我认为学习和执业的两个环节，当脱得足够大的时候，大家就不一定也不必要用直线去连接起它们了，适时要跳出“顺理成章”，才能获得突破。建筑教育如是，建筑实践亦如是。图5 团队进行的驻人月球科研站适应性设计研究：月表式三叶草方案（梅洪元院士工作室提供）CHAPTER I访谈评论是异曲同工的。月球建筑在结构、材料、能源利用等方面需要与其他工科专业协同，这种工作方式以及在这种方式下所突破的技术瓶颈同样可以应用于在地建筑设计中。比如，在材料创新领域，我们可以使用气凝胶等高性能隔热材料来降低寒冷地区的外墙保温层厚度；在能源利用领域，我们可以尝试利用更为清洁的能源形式，尝试使用无线电能的传输方法，以优化城市规划布局，促进城市绿色发展；在施工建造领域，我们可以加速推广预制装配技术、智慧建造技术和增材制造术，未来的建筑建造将会是人机协同，也将是各不相