营造建筑环境 构建美好生活 ——记大连理工大学陈滨教授

2023-10-09 12:00:21     来源:

千百年来,人与自然讲究和谐共存,古人择宜居之地时,都要考虑山形、地势、水流…..随坡就势、枕山环水,甚至直接把建筑建在自然中。所有一切适应环境、择优利用环境,目的是为了更加舒适地生活。而随着社会发展和科技进步,人们采用各种工业化技术手段控制室内环境已经轻而易举,照明、通风、取暖、制冷等,渐渐脱离了与自然环境的和谐共处。

大连理工大学的陈滨教授,作为我国建筑环境研究领域知名专家,近10年来,致力于建筑室内环境原始需求的文化体现相关课题研究。她采用多学科交叉的研究方法探索人、建筑与自然的关系及其基于文化背景室内环境需求依据的形成方式,取得了丰硕的研究成果,为结合我国文化背景的室内环境营造理论和方法的建立做出了重要贡献。

调节建筑环境 人与自然和谐共处

这一点和陈滨研究的气候自适应型建筑、建筑室内环境可通过自然“自造”的理念不谋而合。自1999年进入大连理工大学土木工程学院,陈滨开始研究将建筑环境人工调节技术向自然调节技术转变,通过良好的设计,实现自我调节,使建筑环境更好地适应气候变化。

对于建筑室内环境,陈滨有着深刻的理解和深入的研究,她曾对建筑室内环境营建学科的中外历史进行探索研究,包括欧美室内气候标准的发展历程、我国民用建筑从劳动卫生标准到居室卫生标准的发展历程,以及国外标准对我国民用建筑室内气候标准形成的影响等,她还就我国的室内气候营建提出了一系列精辟而独到的观点。

陈滨表示,通过良好的建筑设计来实现环境调控的方法,被称为建筑环境的被动式控制,而采用空调或采暖等设备系统,实现对环境的调控,则属于主动式控制。我国古代建筑大部分取暖、制冷、照明和通风都是被动式的,其舒适程度足令现代人惊讶,而现代工业化建筑建造方式往往注重速度和规模,自然健康的生活方式也被伴随大量消耗和废弃的现代生活方式所取代。

二十多年来,围绕适合中国国情的低碳宜居室内环境营造理论和方法,陈滨带领团队开展了一系列基础研究,从引进日本的OM太阳房、新型低温地板辐射采暖系统,到对农村地区传统采暖方式的关注;从对农村地区涌现出的改进型灶炕、被动式太阳房、燃池进行广泛深入地长期实测调查,到建立被动式环境调控技术的实验平台;近年来,她又提出了综合考虑人、建筑、气候相互作用关系、从节律协同和感应自然观等新视角构建结合文化背景的室内环境营造理论和方法。她不断刷新着人与自然相互依存关系的认识,不断从系统角度对建筑环境调控方式进行着大胆探索与尝试。

迄今为止,陈滨已主持国家自然科学基金面上项目4项、国家“十三五”重点研发计划子课题1项、国家“十二五”科技支撑计划课题和子课题各1项、国家“十一五”科技支撑计划子课题1项,取得了一系列创新性科研成果。她表示,建筑环境的营建不是离散和孤立的,应该深入思考其文化体现与原始需求,结合人与自然和谐共生的哲学思想,从多视角综合考虑人居环境改善要素。

陈滨创新提出的强化建筑设计过程中自然调节技术的集成应用理论和方法,是摒弃了一味采用工业化技术手段控制室内环境的做法而创立的。她综合考虑人、建筑、气候三者关系,从如何适应气候变化、综合考虑人的生命活动现象与自然万物的共振协调关系以及建筑物的自然调节潜力入手,提出了基于被动式调控技术的室外气候综合表征参数和室内健康环境综合表征参数,为未来构建自然调节建筑热环境设计指标体系、编制相关设计施工规范或标准、完成基于被动式控制建筑系统的理论基础构建和相关技术开发、并最终达到以最小的资源和能源消耗营造健康舒适的室内环境的目标提供了科学依据。

构建美好生活 营造天人合一建筑

中国是一个拥有五千年历史的文明古国,文化渊源深厚,在从事建筑室内环境研究的最近这十余年岁月里,陈滨始终致力于文化传承和发展中国固有知识体系,力图为人们创造与自然和谐共生的美好生活,在现代技术的助推下形成更符合中国人对美好生活追求的中国方案。

具体而言,陈滨面向中国人的适应性舒适理论和环境营造方法的探索研究路径,她和建筑学、中西医、人工智能、建筑结构等多位专家开展交流合作,探索人、建筑与自然的关系及其基于文化背景室内环境需求依据的形成方式。她采用多学科交叉的研究方法,对中医体质学、中医养生、建筑风水学、九宫八风理论、痹论、居室卫生等传统文化的科学意义用现代科学手段进行实证研究,其研究成果以独家专栏的形式在国内核心期刊上集中发表,并在相关行业领域做了十几场室内环境需求与文化传承的专题报告,引起了较大的社会反响。

中国人自古以来讲究养生,陈滨也通过养生文化对环境适应能力影响实证研究、暑热环境评价方法的文化体现的研究、中医体质学引入的实证研究、节气文化的研究、传统民居营造的信息-感应描述研究、光热环境需求矛盾的制衡研究等,这些研究最终目的是为环境导向建筑设计提供依据,构建人居环境与健康关联关系表征模型,以及以农户为核心需求适应性技术方案。

现代的室内环境,大多倾向于温度恒定,而这样一个近似不变的温度,会让人的身体功能开始衰退,中医理论认为,气候条件对人的脏腑、经络和气血流动有着很重要的影响。“天食人以五气,地食人以五味”,人作为生物体需要随着日月星辰和季节更替不断地受到冷热刺激,来激活各种器官的活性和功能,人体必须顺应自然界的各种变化,才能进行正常的生理活动。因此,陈滨与北京中医药大学合作,在建筑环境与中医传统观念的互助研究上进行大胆尝试,将中医“五脏应时”的研究成果—季节和昼夜变化与人的健康生理节律之间的关联性,用工程化的量化数据重新描述,通过分析得到满足人的“五脏应时”健康生理节律所对应的等效热环境设计指标,进而丰富、完善自然调节建筑理论体系。

陈滨的理想是通过自然调节的方法建造出“冬暖夏凉、舒适健康”的建筑。在自然界中,天、地、人三者是相应的,故为天人合一,陈滨据此提出了建筑与自然相结合的“天人合一”理论。她表示,“天人合一”是中国传统和谐观的一个基本命题,而“和谐”是中国哲学乃至中国文化的精髓。人的生存环境与自然界保持一种动态平衡体现的就是“和谐”,在人类漫长的发展历程中,不断地改变建筑功能去适应气候变化,注重考虑房屋建造与土壤、空气和水等的关系,因地制宜地实现房屋温度、湿度和空气品质的调节,这种改变大都是以不消耗能源和付出环境代价给人营造一个较为舒适的环境为基础的。陈滨所主张的“天人合一”理论追求正是人类生存环境与自然界之间保持一种平衡。

陈滨建议从事建筑行业的人员多加思考和探索,更加重视中国传统知识、经验、智慧与现代技术的结合,积极探索与地方传统生活经验相结合的建筑室内环境营造理论与方法,为中国式现代化生活的实现做出建筑环境领域的专业贡献。

“敬天惜物,乐道尚和”,现在的陈滨,正以她的智慧和勤奋,不断开拓创新,推进我国建筑室内环境朝着科技化、智能化、多元化方向发展,致力营造良好的建筑室内环境,为人们构建美好的生活。

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