科創院士談｜吳碩賢：建筑與規劃設計中的減碳之道

在中國，什么產品的生產和使用帶來了最多的碳排放？不是電力，不是石化產品，而是建筑。

根據中國建筑節能協會發布的《中國建筑能耗研究報告（2020）》，2018年全國建筑全過程碳排放總量為49.3億噸，占全國碳排放比重的51.3%。其中，建材生產階段占比28.3%；建筑運行階段占比21.9%。

為此，國家把發展節能低碳建筑、優化建筑用能結構，作為實現綠色低碳發展與“雙碳”目標的重要一環。作為一種建筑環境性能的衡量標準，綠色建筑以其節能、環保、健康、適用、美觀等特性，受到社會廣泛關注。11月11日，在由深圳創新發展研究院等主辦的科技創新院士報告廳活動上，中國科學院院士、建筑技術科學專家吳碩賢教授以“綠色建筑規劃設計中的聲與光”為題做了分享。

吳碩賢院士在科技創新院士報告廳發表演講

減碳離不開綠色建筑、綠色城市

“建筑是碳排放大戶，要達到雙碳目標，一定要重視綠色建筑。”吳碩賢說，一方面，建筑上的一磚一瓦、一鐵一石都是能源的固化物，其生產制造過程要排放大量的二氧化碳――每生產1公斤水泥要排放0.8公斤二氧化碳，1公斤鋼鐵排放2.23公斤二氧化碳，1平方米瓷磚排放7.38公斤二氧化碳……總和起來，每平方米中等住宅樓所使用建材的二氧化碳排放量就達到約300公斤。此外，建成之后的運行使用，及至拆除，還要用到大量的能源，產生大量的碳排放。

而在另一方面，城鄉建設規劃與環境景觀設計，則跟固碳息息相關。據測算，森林中每立方米的木材量每年可以固定0.95噸二氧化碳，所以綠化也是最經濟有效的減碳辦法。其中以生態復層，即大小喬木、灌木跟花草密植而成的綠化區的固碳量最高，可達1200公斤/平方米；闊葉大喬木次之，約為900公斤/平方米；其他喬木再次之，約為600公斤/平方米。而以草坪、花圃固碳量最低，僅為約20公斤/平方米。“所以，我們做城市綠化的時候，要注意多栽種喬木和生態復層，少搞一些草坪、花圃。”吳碩賢說。

由此可見，我們不僅要推行綠色建筑，還要推行綠色社區、綠色城市。在城市規劃建設中，把它們結合起來，才能在保證建筑實用價值的基礎上，最大化地實現減碳效果。

城鄉規劃應做到“大音希聲，大象無形”

“大音希聲，大象無形”語出《道德經》，是老子推崇的一種美學觀念，近似于化繁為簡、順其自然的意思。吳碩賢用它來闡釋建筑設計和城市規劃的哲理，提出了“城市留白”的概念。

所謂在城市中“留白”，即要注意留出足夠的戶外空間以及未開發、建設的土地和空間，并合理地加以分布。“建筑是凝固的音樂”，因此不難從音樂這種流動的藝術中“希聲”的重要性，直接推及在建筑學與規劃學這種空間設計規劃的藝術中“無形”與“留白”的重要性。

吳碩賢認為，“大音希聲、大象無形”應成為指導建筑設計尤其是城鄉規劃的重要哲理，“我們在設計規劃中，無論從微觀、中觀乃至宏觀角度出發，都要注重留白。”

他進一步解釋，從微觀而言，要注重建筑的虛實關系、圖底關系（建筑平面圖通常用黑或藍色標記地基、墻體等實體，稱為“圖”，用留白來表現空間，稱為“底”），以及在各棟建筑物之間留足必要的戶外空間，以滿足采光、空氣流通及照顧私密度的需要，同時構成建筑群的空間節奏、韻律與美感；從中觀而言，應在各居住區等建成區之間留足綠地、園林、水體等空地；從宏觀而言，應在各城鎮之間留足必要的自然山川、濕地、農田等生態綠地或綠廊。上述這些空地、綠地宜相互連通，以形成生態廊道，有利于維護生物多樣性，而不是攤大餅，無限擴張，連成一片混凝土海洋。這是創建生態、宜居城鄉的題中應有之意和必要前提。如此，方能形成空間的節奏、韻律與美感，改善人居環境，建成美麗城鄉。

吳碩賢說，未開發的空間無論是山巒、河川和池塘，還是森林、公園或田地，都可以作為城市泄洪儲水的區域，可以補充涵養城市的地下水，也可以作為災害發生時的避難地，以及人們休閑鍛煉、接觸大自然的處所。這樣的城市才更低碳、環保、宜居，更具備可持續發展的潛力。“為什么有些城市一下暴雨就洪澇，這跟城市留白不夠有很大關系。這也是我們提倡建設‘海綿城市’的緣由。”吳碩賢補充道。

景觀環境設計應追求“漸入佳境、留連忘返”

現實中我們看到，不少城市、社區的廣場空間環境景觀設計，往往以噴泉、大型雕塑為視覺中心，采取規則的幾何圖案劃分空間，使得視覺穿透性極強，私密性幾無可言。這樣的設計，一覽無余，缺乏懸念，既費土地，也不留客，殊為可惜。

吳碩賢認為，用于舉辦群眾性集會或營造莊嚴氣氛的紀念性場所，可以采取宏大、通透的環境景觀設計，一般的戶外活動空間，尤其是園林景區的設計，則應多從使用者的角度出發，以能讓人“漸入佳境”“流連忘返”作為設計目標。這方面，不妨多借鑒吸取中國古典園林設計的“空間性”“時間性”理念，譬如蘇州“拙政園”的“凡入門處必小委屈，忌諱太直”，明代造園家計成所言園林要“納千頃之汪洋，收四時只浪漫”，北宋文學家李格非描述“湖園”的“雖四時不同，而景物皆好”。

吳碩賢院士演講現場

吳碩賢還提出，應將“人”列入景觀及景觀設計之要素。中國傳統詩詞、繪畫中存在大量觀賞“人”及其活動的元素。在吳碩賢看來，“人”作為社會的人，具有喜歡觀看他人，有時也樂于被他人所觀看、欣賞的意愿。在景觀設計中，忽略了將人及其活動作為景觀要素之一，將會使風景園林景觀失去某些重要的方面。反之，若有意識地把“人”列入景觀設計，則可能提升景觀設計的水準，使得景觀場所與空間更加人性化，更能體現“以人為本”的理念。

同時，將人及其活動作為景觀設計的要素，將促使設計師更加關注當地文化與民俗，更加注意從中發掘出值得保留與發揚光大的與人有關的景觀模式。“這將有助于使景觀更具地方、民族和傳統特色，避免千篇一律、千園一面。”吳碩賢說。

綜合考慮“聲景”“香景”“光景”

綠色建筑屬于人居環境科學，吳碩賢提出，我們要美化人居環境，視覺和聲音景觀都很重要。良好的人居環境要有聽覺和視覺的人文關懷，既需要建筑本身的聲景、光景設計，也需要做好城市、社區等環境聲光設計。

吳碩賢結合國際上當前對聲景學的研究與實踐分析，“最安靜的聲環境并非最佳，精心策劃的附加聲音卻可以形成最佳的環境。”他舉了英國謝菲爾德市中央火車站站前廣場的例子：設計者用一道不銹鋼雕“鋒刃”，作為阻隔交通噪聲的屏障，同時其面向廣場一側順表皮流下清水，提供人們喜愛的流水聲。廣場上還建造一處噴泉，各種水景在此提供了一場聲景“音樂會”，悅耳的水聲有效地掩蓋了交通噪聲。

在中國傳統園林中，花木香氣作為重要的“虛景”，營造了園林的“象外之境”，增強了園林空間的感染力。吳碩賢以“拙政園”中的香景為例進行了分析，并指出可以通過“氣味漫步”來有效地記錄感知、分析氣味景觀與人的關系。

吳碩賢是光景學的提出者，在他看來，光景可分為自然光景與人工光景兩大類，也包括兼有二者的光景。古今中外，建筑設計中對自然光景的運用佳作不勝枚舉。而在近現代，隨著科學技術的發展，以LED燈和激光、三維全息投影、激光水幕電影、音樂燈光噴泉以及焰火等為代表的各種新手段、新方法、新技術層出不窮，為創造各種新的光景提供了無限可能，光景作品也在藝術領域大放異彩。吳碩賢表示，我們應當在注意繼承、保護傳統光景模式的基礎上，利用新的技術來推陳出新，創造更加美好的人居環境與景觀。

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