李保峰:宣恩低碳建筑实践
4月24日,第十二届园冶高峰论坛之城市更新与城市设计论坛以线上形式举行。《新建筑》杂志社社长、华中科技大学建筑与城市规划学院李保峰教授发表题为《宣恩低碳实践》的演讲。他介绍了在湖北宣恩的低碳建造实践,提出“修旧如旧,补新以新”的建筑保育思路。为了减少对自然的扰动,团队从材料的低碳环保性入手,使用全自然的木材作为建构材料;同时使用数字技术,将建筑设计、施工和建造有机高效率地结合在一起,用当代木结构展示时代精神和场所精神,传承和发扬了土家族敬畏自然的价值观和因地制宜的创造智慧。
李保峰教授
宣恩县位于湖北省西部山区,隶属于恩施土家族苗族自治州,当地地处偏远,交通不便,大量人口外出打工,留下了很好的自然风景,还保留了有特色的传统建筑。这些建筑巧妙地适应了山地地形,并且使用当地的材料。宣恩县的两河口村是中国历史文化名村,当地的彭家寨古建筑群是全国第七批重点文物保护单位。
为了改变当地的贫困状况,我们联合政府官员、旅游专家和室内设计师等组成项目团队,采取建筑师负责制的方式,以彭家寨为中心,把附近的九个村子串起来做了一个旅游规划。目前第一期已经完成,从主游客中心进入景区、商业街、国际研学营、木匠博物馆、摩霄楼,最后到彭家寨。
这一项目中做的是新建筑,面对的一个重要的问题就是材料问题。我们希望材料能够“从摇篮到坟墓”全生命周期减少碳排放和环境污染。从这个角度来看,木材是特别好的材料,因为它的生产只需种子、阳光、水分和土壤,生长期吸收二氧化碳,放出氧气,可干法加工、自重较轻,保温隔热,有利抗震,可装配制作、减少内装,可循环利用、自然降解,还有独特的美学价值。
中国建筑领域的碳排放一直很高,实现碳达峰碳中和目标的压力不小。其实,工业革命前几千年,人类建筑并不依赖钢筋混凝土。但中国传统的木结构也有不少问题,如榫卯结构会损失强度,斗拱要损失很多截面,材料非匀质无法精确计算,出材率高的并不是结构最好的,等等。我们用胶合木建造的伸臂桥,可以进行精确的计算。传统木结构跨度受树高限制,当代结构可以不受这样的限制。传统的桥因为受材料限制,很多风雨桥仅一米多宽,没有公共空间。我们做了8米宽的桥,上面可供游乐和表演。还建了一座塔,希望能形成竖直标志物,登上塔可以鸟瞰寨子。
用胶合木作为材料,设计方面可以有参数化,并不是太难,组合也不是问题,但在施工上遇到了问题。老木匠独享的传统技艺,必须在材料上放线,不可快速建造。现在生产汽车、飞机已经用机械臂,难道建筑业还要用传统的弹墨线方法么?于是我们与机器人公司联合,做了“数字孪生”概念。建筑师提供构件尺寸,他们提供建造服务,高效地进行施工,实现了计算机辅助设计(CAD)到计算机辅助制造(CAM),再到计算机辅助现场安装(CAC)。
土家族是个有独特文化的民族,有宴客按人头配菜、喝摔碗酒等习俗,传统建筑拥有潇洒的大挑梁。我们希望完成的建筑也有潇洒的大悬挑,不需要怎么装修,将风管藏在夹墙里,做出出檐深远、挑梁宏大、潇洒的当代土家木楼。我们把传统吊脚楼镶嵌到当代建筑里,用木材与传统建筑相呼应,产生了时空的张力。材料尽量杜绝浪费,最后几根结构材变成了城市雕塑。边角余料也物尽其用,做成了坐凳。
最终,游客中心在群山环抱的环境中建成。研学营里有博物馆,学习、住宿场所等。建筑与其外部环境之间提供了很多“灰空间”,可以发生很多公共行为。学术报告厅没任何装修,木结构搭起来就可以直接使用。我们不希望简单地仿古,也不希望漠视当代建筑技术。
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