旧金山长出绿色建筑
作者:三联生活周刊(文 / 李孟苏)
( 加州科学院全景
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旧金山的绿色雄心
飞机还在旧金山机场上空盘旋,我就已经感受到旧金山要做“21世纪全球绿色之城典范”的雄心。
从飞机的小窗口看下去,旧金山国际机场航站楼拱形的屋顶像一对展开的飞鸟翅膀,翅膀上的玻璃块在透亮的空气中闪闪发亮。机场于2000年竣工后,赢得一片赞誉,2002年获得建筑界的重要奖项——美国建筑师协会AIA奖。它的翼状屋顶太优美了:航站楼的屋顶为钢悬臂桁架结构,波浪般向两边起伏,轻巧地搭在玻璃墙体上。下飞机后走在航站楼的大厅里,发现楼内没有任何支柱。天花板上,玻璃和钢桁架组成一个个向下鼓起的玻璃天窗,风帆一般,阳光照进来,通体透明,空间显得宽裕且空灵。屋顶上还有一个重要的元素不容忽视,它上面铺满了太阳能光伏电池板,我在飞机上看到的正是它们闪耀的光芒。这些光伏电池板产生的绿色能源完全能满足航站楼的能源需求,每年还能节余67万千瓦时的能量。据此计算,在航站楼30年的使用期限里,可以减少碳排放量7200吨。如此大规模使用绿色能源的公共建筑目前在世界上还是很少见的。
至少在美国,旧金山位列十大绿色之城,标志之一是它有44座已经获得LEED认证的绿色建筑。LEED是美国绿色建筑协会制定的“能源暨环境领先设计评估准则”(The Leadership in Energy and Environmental Design),专门从环保角度对大型建筑进行5方面的评估:可持续发展的地址,水资源和能源的有效利用,原材料选用,室内空气质量,创新设计。根据得分,建筑可能被定为4个级别:基本级、银奖、金奖、白金奖。LEED认证建筑最多的美国城市是芝加哥,达70座,但旧金山也有值得夸耀之处。比如它有全球第一家获得LEED认证的酒店“果园酒店”(Orchard Garden Hotel)。迄今为止,LEED绿色酒店在全球不过4家,其中2家位于美国加州。
我在旧金山期间就住在果园酒店。果园酒店在市中心的灌木街,隔壁是中国城,向南走5分钟便是繁华的商业区联合广场。它的主人是一对年过8旬的华裔黄姓夫妻。酒店总经理斯蒂芬·穆尔(Stefan Muhle)有多年服务于绿色建筑的经验,他对我说,黄夫人有3位亲人因癌症去世,她认为环境污染是她痛失亲人的原因,自此开始关注环保问题。接触到LEED评估细则后,她满腔热情要做一家对环境安全、可持续发展的酒店。果园酒店全部采用再生建材,如热电厂燃煤的副产品——粉煤灰制成的水泥,木材也是再生林,运营过程中采用了大量节能、无毒的措施。
( 加州科学院内半圆形的天文馆悬在珊瑚礁池上方
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这些都是谈及绿色建筑时必要的元素,住进酒店后,我才体会到黄夫人说的“对环境安全”。前台的墨水用大豆制造,浴室里为客人准备的沐浴用品是附近马林县一个家庭式公司生产的有机产品,即便是一次性用品也装在深蓝色玻璃瓶里——深蓝色避光能延长沐浴液的保质期,玻璃瓶则可以回收再利用。浅灰色卫生纸是再生的,马桶像飞机上的真空马桶,每次出水量很少但吸力极强。清洁工用的清洁剂不含化学成分,我看到那牌子是“Worldwise”,美国数一数二的环保家居用品品牌。
果园酒店在2006年获得LEED认证,这一年10月,旧金山市规划局出台了一项政策:如果新建或改建的项目符合LEED金奖的认证标准,规划局将提前6个月通过审批,以鼓励开发商们修建绿色建筑。投资数百万、上千万美元的工程,提前6个月开工意味着资金能够尽快周转,旧金山政府希望借此吸引更多投资。在优惠政策激励下,旧金山获得LEED认证的建筑在2007年尚为9座,到今年4月迅速增加到44座。
( 格雷戈里·法灵顿
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加州科学院,一个绿色建筑的标本
旧金山的绿色建筑群中,获得LEED认证最高等级白金奖的加州科学院(California Academy of Sciences)是标本、范例。白金奖要求得分至少52分,科学院得了56分。旧金山环境保护局规划了10个绿色建筑带头项目,科学院正是其一。
( 加州科学院内的热带雨林
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加州科学院位于旧金山郊外的金门公园内,前去参观采访的时候正逢美国学校放暑假,黄黑相间的校车一会儿就开来一辆,卸下一车学生。馆内更挤满了小到推车里的婴儿,大到各种肤色的大学新生。加州科学院建于1853年,是美国西部第一个科学研究机构,经过80年发展形成了今天的规模——13个展览馆,包括水族馆、天文馆、自然历史博物馆,还有一支世界顶尖的科学家队伍和各种研究设备。在这里,我们待了整整一天。
据科学院媒体部总监斯蒂芬妮·斯通(Stephanie Stone)介绍,科学院原有12栋建筑,1989年旧金山发生7.1级的洛马-普雷塔地震,科学院在震中被毁。经过10年规划和旧金山历史上最大规模的文化项目筹款,科学院得以重建,去年9月重新开馆。
( 伦佐·皮亚诺
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新馆主体建筑为长方形,将所有的空间——展馆、办公室、研究室、餐厅、咖啡馆——都罩在一个屋顶下。这个屋顶的中央做出3个大穹顶,下面分别对应3个主要展馆:天文馆、沼泽和水族馆、热带雨林馆。其实水族馆的3.8万种水生动物遍布全馆,展馆内到处都有水族箱和丙烯酸制作的水中隧道,以配合不同的展览主题。3个穹顶中央的那个是全透明的,屋顶其余地方种满植物,用科学院新馆设计师伦佐·皮亚诺(Renzo Piano)的话说,他们“想建一个与周围自然环境密不可分的博物馆,在视觉和功能上它都能和周边环境发生联系。所以将公园的一部分‘抬高’,在它下面修了座博物馆”。
伦佐·皮亚诺是世界著名的博物馆设计师,建筑界“诺贝尔奖”普利兹克建筑奖(Pritzker Prize)获得者,他最为人所知的作品是巴黎的蓬皮杜艺术和文化中心。他在美国的公共建筑作品还包括芝加哥艺术学院、洛杉矶艺术博物馆、纽约惠特尼美国艺术博物馆、纽约时代大厦。皮亚诺1937年出生于意大利热那亚一个建筑商家庭,毕业于米兰理工大学建筑系,学生时代受教于意大利建筑大师弗朗哥·阿尔比尼(Franco Albini),毕业后更有机会在英美当代大师手下工作。后来他与法国工业设计师让·普鲁威(Jean Prouve)发展出深厚的友谊,后者深刻影响了他的设计思想。他特别重视建筑的可持续发展性,是公认的将地域性材料、传统建筑结构、现代化技术、生态化设计、当地历史文化传统结合得最恰当的设计师。自然,皮亚诺设计的加州科学院毫无悬念地获得了建筑界和环保人士的高度评价:“最有创新精神的科学馆。”
( 加州科学院内的生态屋顶为本地野生动物提供了栖息地
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皮亚诺要创建出科学院大楼和金门公园之间的透明感和连通性。“博物馆、科学馆一般都不透明,具有围合、封闭的形态。它们是黑暗国度,在里面你会迷路,会掉进陷阱,不知道自己身处何方。在金门公园里,我们把自然历史博物馆规划在公园中央,公园和博物馆彼此属于对方,尽可能地连接在了一起。”皮亚诺在接受采访时告诉我。为此他精心选择了建筑材料,并对空间做了重新分配。外墙大面积地使用了德国造的玻璃,含有特别的清晰成分,通透性特别好,参观者在室内就可以让视线“穿过”博物馆的墙体,看到周边的绿色草地、花园。另一个好处是馆内自然光采光面积达90%,降低了能源耗费,减少了电灯产生的热量。
为了配合玻璃创造的开放、空灵,皮亚诺让大厅的中央立柱极为纤细,再细密地设置了缆索,防止纤细的立柱弯曲。墙壁和地板用了混凝土的部分,保持了粗糙的表面,意在强调原生天然的状态。建材最大程度采用再生材料,混凝土里含有30%的粉煤灰、20%的矿渣;90%的地震废弃物得到了再利用,水泥块用来铺路,钢材重利用或回炉;废弃牛仔裤经过处理被填进墙壁当做绝缘材料,就连休息坐的长椅都是用森林中被雷电劈死的木材做的。斯蒂芬妮·斯通骄傲地说,科学院所用的建材、家具至少有20%产自方圆500英里之内,既节省运输费用,减少碳排放,又支持了本地经济。为鼓励环保,科学院开辟了自行车停放处和电动汽车充电站,鼓励员工乘坐公共交通上下班,给他们发放公共交通补贴。
( 阳光下的热带雨林展厅
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皮亚诺对科学院新馆的天才贡献是开辟了一个生态屋顶。他先在屋顶上堆出7个小山头,象征旧金山起伏不平的地形,其中3个连成一线的大山头即是那3个穹顶,中间的穹顶全透明,旁边2个山头上开了圆形天窗,看上去像托尔金在《指环王》中为霍比特小矮人设计的洞穴屋子。
波浪起伏的屋顶和圆形的天窗除了审美要求,还承担通风换气的功能。根据冷空气下沉热空气上升的原理,加上山坡的坡度,冷空气最有效地沉入科学馆中央开放的走廊,给走廊周围的展厅带来自然风;圆形天窗可以自动开阖,将热空气从穹顶排放出去,丢掉了对换气扇和空调的依赖。圆天窗还最大程度引进了自然光,除了提供照明,也为馆内的热带雨林、珊瑚礁提供了光源。“加州科学院比同类建筑节约能源30%~35%。”斯蒂芬妮·斯通告诉我。
屋顶除了那个透明的穹顶,其余地方,不管是小山头还是平坦处,种满了加州本地植物,有人工栽培的品种,也不乏野生花草,有7大类170万株,屋顶变成生态花园,面积多达2.5英亩。科学院的植物学家弗兰克·阿米达(Frank Almeda)告诉我:“本土生植物适应本地气候,为土生蜂鸟、蝴蝶等动物营造了新的栖息地。沙滩草莓结的浆果吸引来鸟儿,夏枯草开的管状花朵特别招蜂鸟和大黄蜂,本地的一种蝴蝶嗜好景天的花蜜……这样,生态走廊就建立起来了。”
种哪些植物,是阿米达和皮亚诺、屋顶景观设计师共同挑选的。除了生态学的要求,还要考虑到观赏性,最后他们选出4种常绿植物、5种一年生野花。2004年挑选好植物种类后,他和同事们又用两年时间做栽培试验。皮亚诺设计的小山坡度陡峭,有60度,并不好栽种植物,阿米达和景观设计师想出一个办法,用废弃的椰子壳纤维做成栽培箱,把花草种在里面,再把栽培箱像铺瓷砖一样铺在屋顶上。几周之内植物的根系便生长出来,从一个箱子伸进另一个箱子,于是5万个箱子连在一起,像布头被紧密地缝起来。椰子壳纤维是天然植物成分,渗水透气性极佳,还可以自然分解,不存在遗留问题。
屋顶花园里铺的6英寸厚土壤,使屋顶成为建筑的超级绝缘体,隔音隔热,减轻了都市热岛效应,夏天馆内可比普通屋顶的房子凉快10摄氏度。旧金山雨水多,生态屋顶有效吸收了98%的雨水,每年减少了360万加仑的雨水流失,防止大量雨水携带污染物流入旧金山的生态系统。
绿色建筑少不了太阳能光伏电池板,科学院用了6万块太阳能电池板,每年耗费的能源中10%来自太阳能。按皮亚诺的设计思路,建筑中对环境产生影响的部件应该被大加彰显,而不该被藏起来。所以他把6万块电池板铺设在屋顶的4个边缘,巧妙地做出一圈玻璃天棚。“你不觉得光电板给参观者带来了几分视觉上的趣味吗?”皮亚诺反问道。光电池透明天棚还成为艺术品展示架。在科学院西翼的天棚下,我看到了华裔艺术家林璎(Maya Lin)的装置作品“海陆相逢处”。它是一堆金属丝弯成的风景雕塑,主题是旧金山海湾水上水下的地形,当然也包括天使岛,这个岛在1940年之前是关押中国移民的监狱。林璎的作品是经过科学院和旧金山艺术委员会共同选定的。林璎本人也值得说几句。她1959年出生于美国,有一对艺术家父母,还有个著名的姑姑林徽因。她毕业于耶鲁大学建筑系,出名却是因为21岁那年设计的“越战”纪念碑。斯蒂芬妮·斯通跟我八卦,林璎是美国最知名的3位华人明星,有个说法,葬礼找马友友拉琴,婚礼或典礼找王薇薇做礼服,设计墓碑、纪念碑就要找林璎了。
传统的自然历史博物馆展厅很少有自然光,主要靠人工光源照明,展览模式也相应地布置成一个个“珍宝匣子”。加州科学院的展室开放通透,空气流畅,没有陈腐气息,显得生气勃勃。院长格雷戈里·法灵顿(Gregory Farrington)博士对我说:“我们不仅要展览地球的历史,还要展现未来,激发参观者思考这个时代面临的两个最重要的科学问题:生物是如何进化的,以及生物是如何生存的。”而皮亚诺的设计,“让科学馆本身成了一件好展品”。
在法灵顿博士看来,科学院新馆堪称世界上最“绿”的博物馆,它树立了可持续发展建筑的新标准——大型公共建筑如何实现能源的有效利用,如何承担对环境应负的责任。它对环保的意义在于,它证明了绿色建筑完全能够从模型变为实际,建筑对环境的影响可以减少到最低,人类的生活工作也可以与环境和谐共处。
绿色建筑就不能时髦吗?
除了树立加州科学院这种标杆项目,旧金山乃至加州的环保、规划部门,公共事业委员会努力向开发商们证明,绿色建筑绝不是投资大、回报慢且低的项目。据美国绿色建筑协会的数据,商用和民用建筑的电消耗量占全美65%以上,排放了46%的温室气体。绿色建筑减少了能源和水的消耗,降低了废弃物的产生,对基础设施的要求有所降低,另一方面却提高了生产力,在里面活动的人健康状况有改善,这就是投资带来的回报。如果建筑达到LEED金奖水平,每平方英尺建筑成本降低5美元,投入使用后能节省开支50美元。
开发商、建筑商也认识到改善建筑小环境的好处,同时他们赋予绿色建筑更多的时尚气息,以吸引承租人,获得更好的商业效益。旧金山附近的小城伯克利就有一栋时髦的绿色多功能建筑——大卫·布鲁威尔中心(David Brower Center)。中心的名字来自美国著名环保人士大卫·布鲁威尔(1912~2000)。布鲁威尔生于伯克利,被尊为“现代环保之父”,一生创建诸多环保组织,其中最为中国人熟知的是“地球之友”。
布鲁威尔中心外观似一艘邮轮,位于伯克利市的黄金地段,所在地块原来是停车场。这幢建筑体量不大,使用面积不到5000平方米,包括小型剧场、会议室、画廊、办公室、专售有机食品的餐厅、咖啡厅,可以做商业和教育活动,今年5月投入使用。
当然,中心用了大量回收再利用的建筑材料,比例占到50%,还在屋顶和檐口铺设了太阳能光电板,电池板一面镀了锌,起两个作用:利用太阳能制造能源,光线过于强烈的时候镀锌电池板可做遮光板以自动调节室内光线。修了专门的蓄水池,存积雨水,用来冲马桶,不过男卫生间的小便池装了特殊的排污清洁装置,是不用水冲的。
中心主管艾米·托宾(Amy Tobin)说:“我们的中心比同等标准的建筑节能70%,正申请LEED白金奖的认证。”但她更愿意向我展示建筑内外的时髦细节:雨水的管道多么富有艺术性啊,“它们是用一个个贝壳粘成的”。一楼最主要的空间用做画廊,正举办著名到不必介绍的巴西摄影家塞巴斯提奥·萨尔加多(Sebastiao Salgado)的作品展,“室内天井引进的自然光是不是比电灯的光线更能让你好好体会萨尔加多的作品?”她示意我看清水泥的内墙,用做天井围栏、楼梯扶手的裸露钢管,“有些回收木片、竹片过于单薄,不能做实际用途,就把它们拼出燕尾形图案,贴在天花板上,做装饰性的吊顶”。有一张长椅,一看就知道椅子面是废弃木头切出的一块截面,没有做任何修饰,保留着树瘤的形状,只是表面做了抛光,很有北欧的简约风格。托宾指着一张黑色长桌说,桌子也是用死去的树木做的,镀了阿拉伯树胶,颜色黑色如夜空。这些桌椅是旧金山附近另一小城奥克兰的佛教徒保罗·蒂斯科伊制作的。蒂斯科伊的《禅的建筑》一书中说,有家家具公司,专门用遭虫害、风暴侵袭而死亡的城市绿化树制作家具。还有地毯,是普通的再生纤维织的地毯,铺设得却很讲究,它们有瓷砖大小,像铺瓷砖一样铺在一起。这种铺法最体现“环保要便利”的思路:“某一块地毯脏了,只清洗这一块就可以,不必清洗更换整块地毯,减少了地毯清洁剂的用量。”
大卫·布鲁威尔中心的办公区分租给了12个致力于环保、社会公平的非盈利性组织,这一举措为中心带来极佳的社会反响。中心所占地只是原有地块的1/3,其余土地上即将竣工一栋面向低收入人群的廉租公寓,和一个包括培训机构、农贸市场、零售店、餐馆的综合性商业单位。由于布鲁威尔中心的良好口碑,商业单位的出租颇为顺利。
伯克利市长托马斯·贝茨(Thomas Bates)在接受采访时告诉我:“商业机构也是为低收入人群安排的。在今天,环保是奢侈的事,穷人似乎没有资格讲环保。所以我们希望在市中心建立一个可持续发展的居住项目,让低收入人群享受到便捷的公共交通、便利的城市生活设施,有机会参与环保事务。”这位出生在伯克利,毕业于加州大学伯克利分校,每天挂着计步表走1万步,不开车骑自行车的72岁政治家最后总结说:“我们试图用大卫·布鲁威尔中心建立一个纪录和模型,让公众看看绿色公共建筑是如何运转的。我们也希望借此改变城市建设的思路和方式。”■(本文图片由加州科学院和大卫·布鲁威尔中心提供) 绿色建筑博物馆绿色旧金山地震建筑长出环保建筑旧金山