當工業的齒輪將鋼筋、混凝土不斷地攪拌碾壓，石油煤炭過度開采為空氣中PM2.5的增長再加一把力，霧霾現象對于現代化城市來說再也不是一個陌生體。穹頂之下的人們只能用口罩或減少外出等封閉化的方式來保護自己，根治霧霾到底有多難？走進“呼吸·細胞·城市生命體”，建筑學子告訴我們——根治霧霾并不是一個遙不可及的夢想。
當“霧霾”遇上“兄弟連”
得知“智慧城市”專項賽事之后，建筑學院的學生紛紛籌備自己的課題。魏建男、白靖淵、于正委三個同學從眼下最熱的“霧霾”出發，開始了他們的專項挑戰。“霧霾從哪里來？”“如何有效阻止霧霾的傳播？”“如何將形成霧霾的顆粒物變廢為寶？”一系列問題整天縈繞在三位同學的腦海之中，而這三個問題也貫穿了整個課題的始終。
“產生霧霾的源頭有很多，但建筑行業是產生霧霾的‘主力軍’之一。”于正委說。一個建筑物從建造到使用再到拆除的過程中，都會產生一些對環境有害的影響。首先在一棟建筑物的建造施工過程中，施工工地會產生大量的揚塵和可吸入顆粒物，而這些物質也將直接誘發霧霾天氣；其次人們在使用建筑物的過程中所使用的空調等其他設備，也會對環境造成一定污染；最后在拆除一棟建筑物的過程中，拆除現場的粉塵、建筑垃圾等物質均會影響到空氣質量。所以如何在一個建筑生命周期內降低霧霾對建筑使用者的影響并減少霧霾的產生以及治理周邊霧霾，從而讓每一棟建筑都能帶動街區生態環境的改善進而改善整個城市的生態環境，已成了一個亟待研究的課題，而“呼吸·細胞·城市生命體”設計正是基于此展開的。
“確定主題之后，就發現從建筑學的角度來解決霧霾難題并非易事，在網上基本查不到相關資料，面對霧霾，網絡上只能給出一些戴口罩、防毒面具等防護性措施，缺乏建筑學上的系統概念。幸虧賈志林老師是建筑學方面的專家，給了我們很多建議，我們的課題才進行得比較順利。”魏建男說。經歷前期的實地考察，他們在賈志林老師的指導下逐漸做出了明確的設計步驟。“霧和霾的區別十分大。霾的意思是灰霾（煙霞），空氣中的灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的氣溶膠系統造成視覺障礙的叫霾。當水汽凝結加劇、空氣濕度增大時，霾就會轉化為霧。霧霾天氣是一種大氣污染狀態，霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述，尤其是PM2.5被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。專業性理論知識的學習和實地考察為他們確立一個完整的建筑全生命周期打下了基礎。“正如人的生命一樣，建筑物也有自己的生命周期，建筑物的建造、使用、拆除就好像是人的出生、生活、死亡。我們的課題是針對建筑全生命周期的三個不同階段分別提出我們的設計策略，從而改善人們生活的生態環境。”于正委補充道。
“穹頂之下”的建筑減霾綠色技術探究
面對霧霾我們該怎么做？魏建男、白靖淵和于正委向記者全面地介紹了他們的建筑全生命周期防霾除塵系統設計。針對探索到的問題，他們將重點放在了建筑屋頂除霾系統和建筑防霾除塵系統兩個方面。他們對建筑屋頂（因其一般情況下是城市中最靠近天空的地方）進行改造利用，設計了一套電力自供應的霧霾吸收處理系統，它的第一個作用是吸收霧霾，將霧霾顆粒沉積下來做成培養基，用于屋頂綠化。另一個作用是收集雨水，對雨水循環利用，將其應用于部分家庭用水，例如衛生間用水。而建筑除塵系統則分為四個部分：表皮系統、凈化系統、呼吸系統、清理系統。通過這四個系統的相互作用構成了建筑防霾除塵系統，從而達到防霾的目的。表皮系統是由數個可自動旋轉的構件組成，通過不同的旋轉形式以達到不同的采光效果，從而滿足不同時間段對日照的不同需求。凈化系統是由三層固定在表皮系統的高效復合濾網上下交錯組成。呼吸系統是采用雙層幕墻結構，內外兩層幕墻之間形成相對封閉的空間。清理系統則由霧霾凈水收集系統和智能除塵裝置組成。四個系統的相輔相成猶如一個完整的細胞結構，從不同的角度切斷霧霾的傳播途徑，從而將產生霧霾的顆粒物變廢為寶。
“經過一些調研我們還了解到，在建筑的初期階段，全國各地的工地建筑都會使用防落保護網，它們的材質只是普通的纖維絲，作用就是普通的防止鋼材不慎掉落砸傷人，而我們將其改成一個具有三層材料的保護網，從而將它的功能擴展到減少霧霾傳播、吸收施工工地產生的大量揚塵和可吸入顆粒物等多個方面。”白靖淵說。他們構想的防落保護網打破以往材料使用上的常規，依次采用木纖維、棉布、木纖維，這是經過多次的比較之后確定的兩種材料，它們的質量比較輕，成本低，吸收能力強，而且相對于木纖維來說棉布的吸水能力更強，保持濕潤以更好地吸收建筑時的粉塵。使用之后，將粉塵抖落下來用作營養土壤，或者說使用幾年之后它的壽命到了，就可以把它做成綠基的材料，這樣就形成了一個良性循環。
當然，伴隨著城市現代化的進程，面對舊城建筑物的拆遷，如何重新利用拆遷所剩的建筑垃圾實現可持續發展，怎樣讓建筑在生命周期的最后產生剩余價值，都是他們的設計出發點。他們將廢舊的建筑材料壓縮制作成一道墻，也就是“綠色吸附墻體”。它建設在不同階段和不同季節，初期的綠色吸附墻體像海綿一樣，以吸附散落在城市中的顆粒揚塵為主。當吸附墻體吸附空氣中的顆粒之后，會在墻體的縫隙中形成土，達到一定的密度后，可對墻體進行適度的植物種植。綠色吸附墻體既解決了景觀的需要，又能夠做到對建筑垃圾的低碳利用，同時吸附并固定了空氣中的有害顆粒，一舉多得。于正委說：“建筑全生命周期相當于人體的生命細胞，如果每一個細胞都健康有活力，那么整個人就會很健康。以點帶動線，線帶動面，面帶動體，整個城市就會防治霧霾，就會達到生態綠色。我們也大體算過成本，不是很高，可實施性非常強，具體建造也不是很難。”
成功=艱苦的勞動+正確的方法
“賈老師一直叮囑我們提高效率，不要熬夜，熬夜行動只能偷偷進行。連熬了五個晚上的通宵，最后才把課題做出來。加上老師的指導幫助我們確定好了所有的大方向，確保我們在做課題的時候不至于跑偏方向，天時、地利、人和，我們才能取得今天這么好的成績。”于正委說。
“當比賽結果出來的時候，很欣慰但也有一點失落。挑戰杯是國內最具綜合性的賽事，不只是建筑學之間的比較，它的覆蓋面很廣，能夠從眾多作品中脫穎而出是對我們的一種肯定。或許是期待值過高，比賽成績與原先預期的結果有一定的差距，這也讓我們感到一點失落，但是我們會帶著這份欣慰和失落繼續前行。”魏建男說道。
當談及畢業后的選擇，三個人不約而同地選擇了考研，他們說是因為對建筑學的熱愛，想繼續深造下去。于正委說：“因為建筑學要涉及的知識很多，天文地理都要懂一些，像是關于地域性、文化概念、場所精神等，一個從事建筑行業四十余年的老建筑師都不敢輕易說自己了解建筑，我們也只有通過不斷地充實自己才能減少自己對建筑學了解的空缺。”
