读懂环境适应性设计:它不是蹭热度的新概念,是未来设计的核心方向
别拿“自适应”改个名就当环境适应性设计卖
很多人分不清自适应设计和环境适应性设计,觉得不就是一回事?说实话,还真差了十万八千里。
我们常说的网页自适应,是你换不同尺寸屏幕,它自动变排版,本质是适配预设好的几种场景,没有办法应对超出预设的动态变化。
真正的环境适应性设计,核心是系统能感知外部环境的不确定变化,自动调整自身结构、功能,始终保持最优运行状态,甚至能随着环境变化自我进化。
这个概念最早其实是从航天工程来的,航天器上天,要面对真空、极端温差、宇宙辐射各种完全不可预测的环境,必须设计成能自己调整状态,不然一次小波动就直接报废了。后来慢慢用到建筑、景观、产品设计各个领域,这两年随着传感器成本下降,才慢慢火到大众视野里。
公共建筑外立面环境适应性设计动态遮阳实景图
去年我去上海看一个新建的科技馆,那个外立面真的刷新认知,每一块遮阳板都跟着太阳角度转,阴天的时候全部打开透自然光,夏天正午转成最大角度挡住直射,馆里的空调负荷比同规模的建筑低了快四成,走进去不闷也不暗,那种舒服真的是能直接感觉到的,不是吹出来的概念。
很多小厂家乱蹭,把“可调节”当成“适应性”,差了一个感知和自动响应的核心,那不是环境适应性设计,那是给用户加了额外的手动负担。
环境适应性设计已经走出实验室,落到了我们身边
别觉得环境适应性设计都是高大上的国家级项目,离我们普通人远得很。其实现在很多量产的东西,已经用上这套逻辑了。
我身边有不少玩户外的朋友,最近两年都换了新的户外冲锋衣,不是以前那种要么不透气要么不防水的二选一,现在不少高端款用了环境适应性的膜结构,环境湿度高的时候自动张开孔隙排汗,外界下雨湿度差变大的时候自动闭合孔隙防漏,不用你手动换衣服,爬一天山下来内里不会闷得全是汗,真的好用。
户外冲锋衣环境适应性透气膜微观结构图
除了消费产品,建筑领域的应用更多,清华建筑学院去年在核心期刊发的科研成果,针对长江中下游夏热冬冷地区做的适应性民居,就是在传统天井民居的基础上,加了极低成的动态通风调节装置,夏天比普通民居低4-6度,冬天能高2-3度,算下来每年能降四成多的采暖制冷能耗,建造成本只增加了不到8%,普通乡村自建房都能用。
还有生态修复领域,现在国内做矿山边坡修复,早就不用以前全覆盖水泥喷浆的老方法了,大多用的是环境适应性设计思路:先测当地的土壤、降水、原生植物物种,然后设计出不同孔隙率的护坡基材,给原生植物留好扎根的空间,让植物自己慢慢适应环境,自然繁衍,不到三五年就能恢复成接近原生的坡面,比水泥护坡成本低,还能涵养水土,不会几年后水泥开裂重新治理。
说实话,我上次去浙西的一个废弃矿山修复现场,站在坡顶看下去,三年前还是光秃秃连草都不长的石坡,现在已经有小乔木长起来,草从里还窜出来一只野鸡,那种生命力,真的比任何精致的人造景观都打动人。
环境适应性设计最容易踩的三个坑
环境适应性设计最容易踩的三个坑
不过话说回来,现在这个概念火了之后,踩坑的项目真的不少,我见过好几个号称做了环境适应性设计的项目,最后成了烂摊子。
第一个坑就是过度智能化,为了凑概念堆设备。之前南方某个示范智能楼盘,砸了大价钱装了全套动态响应外立面,不到五年,一半以上的遮阳驱动电机就因为南方的梅雨潮气锈住动不了,开发商早就撤了,物业换不起整套进口零件,好好的设计成了墙上的摆设,浪费钱不说,还不好看。好的环境适应性设计,一定是能被动解决就不主动加设备,低成本易维护才是长久之道。
第二个坑是只算当下,不给未来留余量。很多做海绵城市设计的项目,设计的时候按十年前的降水数据算排水,结果这几年全球气候变化,极端降水越来越多,没几年设计标准就跟不上,一下大雨就淹,说好的适应性,最后变成了最早不适应。真正的环境适应性设计,本来就是应对不确定性的,所以一定要留足冗余,不能把参数卡得太死。
第三个坑就是把它做成高端奢侈品,觉得只有大项目大预算才能做。其实不是,以前我们老祖宗的四合院,坐北朝南,北墙厚南墙薄,开天井通风,就是最朴素的环境适应性设计,现在很多乡村自建房,只要稍微调整一下布局,留对通风口,做个架空通风层,夏天就能比城里的商品房舒服太多,成本加不了多少,收益却很大。
环境适应性设计,本质上不是什么高科技的噱头,核心其实就是尊重环境,顺着环境的脾气做设计,而不是硬生生改造环境,让环境来适应我们的设计。
接下来的几十年,极端天气会越来越多,资源也会越来越紧,这种和环境共生的设计思路,只会越来越重要。毕竟,我们要造的从来不是死的房子,死的产品,是能陪着我们和这个变化的世界一起走下去的,活的空间。