浅析生态建筑的地域化倾向

王洋

摘要：生态建筑所关注的方面是环境和技术，以及如何将技术适应环境。在设计时，这些针对性的设计手法与手段一开始可能是一种表面上的应对措施，但是这种措施和手段逐渐形成了生态建筑的独特的建筑风格，明显的带有对于地域的尊重与表现特点，值得加以研究与讨论。

关键词：生态；建筑；气候

中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：

1体型主动适应气候

基地气候特点对建筑的能量消耗有很大的影响，寒冷地区的建筑通常一年中的大部分时间需要供热，热带地区的建筑物要不断地降温，大陆性气候的建筑物在冬天要供热，夏天要降温。因此，充分利用或控制阳光的照射会很大程度上决定建筑的环境质量。对这些问题的考虑会影响到建筑的基本形式：为了获得昼光的效益，应使建筑作为一个天然光收集器和分配器;为了获得暖气和通风的好处，应按照需要使建筑的朝向和形状能给予遮荫或采集热量，例如夏热冬冷地区，通过建筑的设计，可在冬夜封住热量，在夏天限制太阳射入。

在建筑对外界气候的适应能力由小到大的趋势中，建筑的体型对于其性能具有很大的决定作用。因为体型是与外部空间接触的最直接的方式，表面积的大小决定了与外部接触面积的大小，体型的形状决定了与阳光的关系。据研究，建筑外表面积的减少可以促进能源效率的最大化。由诺曼·福斯特设计的伦敦市政厅，采用比较独特的体型，没有常规意义上的正面或背面，高约50米，共分50层。建筑面积近17000平方米，建筑功能综合性强，容纳了议会、委员会办公室及一些公共设施和市长办公等，还有一个容纳250人的礼堂，通过把不同功能和类型的空间集中在一起，提高了使用的效率。其造型是一个呈逐层向南探出的不规则球体，上层楼板可自然为下层的空间遮阳。但这种变形并非建筑师主观感性的设计生成的，而是通过针对当地的日照以及气候条件经过计算推导来尽量减少建筑暴露在阳光直射下的面积，希望达到冬季和夏季对阳光的不同的需求，达到最优化的能源利用效率。这一类似球体的形状比起同体积的长方体表面积减少了25 %，根据测算它的能源消耗量比同等规模使用空调的建筑减少75%。

法国政府在诺米亚出资建造文化中心，由伦佐·皮亚诺设计，以纪念1989年被暗杀的政治领导人玛丽·吉芭欧。传统棚屋为设计者带来了灵感，但文化中心的最终造型却取决于流体动力学的模拟气流分析和风洞试验。因为强劲西风常年光顾南太平洋这个小岛，贝壳状的棚屋背向夏季主导风向，在下风向处产生强大的吸力从而形成负压区域，而在棚屋背面开口处形成正压，从而使建筑内部产生空气流动。正是基于对当地气候的回应，设计了帆状的体型。每当风从木肋格栅的缝隙中穿过时，都会发出瑟瑟的音符，拨动着人们的心弦，而其造型所蕴含着的深刻传统文化内涵更深深地震撼着我们的心灵。在应对气候的体型设计中可以作为具有地域特色的建筑创作的突破点。

2表皮调节内外环境

十九世纪的德国建筑理论家散普尔(Gottfried Semper)最先提出了类似表皮的概念：由树枝编织成的动物围栏，围墙是墙体的起源。并在他的著作《style》中，将建筑分为支撑体系(load-bearing structure)和围护体系((clading)。这一理论对以后的表皮研究作为最早的开端产生了深远的影响。作为建筑学概念的“表皮”一词，直到今天，建筑师们的理解始终是见仁见智。建筑师们试图从不同角度对“表皮”做出定义，并在其作品中以不同的方式予以表达。“表皮”概念最早由现代建筑大师密斯提出，他认为“表皮”是指包裹在框架结构外的非承重外墙体系。在这样的认识基础上，密斯又发展出了“皮包骨”理论:“Bearing structure with non－ bearing walls，skin and bones。”[]在生态建筑中，表皮的设计实践发展的成果是比较突出的。通过应用不同的技术手段，很多建筑作品是建筑表皮达到了或保温或隔热的调节室内功能的作用，有的强化了通风的功能，减少了空调的负荷；有的具有采光的作用，减少了人工光源的能耗；有的在遮光，隔音等方面加以考虑。生态建筑的表皮不仅有它的功能上的独到之处，而且给建筑赋予了一种特色，这种特色更多的与地域的自然特征相结合，则可以形成具有地域特色的设计手法之一。

托马斯·赫尔佐格的双户住宅就是比较成功的例子。该住宅所有的居室都是南向的，这种设计有助于避免在冬天建筑物内部的热量通过传导到室外。在南立面上排列的10厘米厚的黑色预制混凝土板是种特殊的透光保温材料，在白天可以吸收和储存大量热量，晚上和夜间就可以向室内的房间放出热量，这也是“热墙”概念在建筑中的第一次使用将室内空气加热所需的热量减至最小，利用热交换器回收室内排出的废气中的热量并用于加热补充进来的新鲜空气，再由小型热泵供热补充经预热后的新鲜空气与室内空气的温度差；夏天，爬满了植物的架子和悬挑的阳台给外墙提供了阴影，从而避免了房间的过热。

让·努维尔设计的巴黎阿拉伯世界研究中心，通过机械传动控制着上千个相机快门一样的光线自动调节装置，隐含了传统的伊斯兰风格的构图，成为高科技与高情感结合的典范。这座建筑最大的魅力在于集阿拉伯传统文化和高技术于一体，通过分为大、中、小三种尺寸，共计1600枚利用照相机快门原理设计的尖端系统“旋转框架”组成外界面，根据时间和天气的变化，自由调整建筑内部的明暗。建筑主立面覆以格栅，形成单元格式立面构成，每一个单元格里都清晰可见控制调节的电子线路板，充分体现出技术与艺术的完美结合。这种基于表皮的设计既符合了功能的需求，它创造的风格也是地域的。

3生态腔体的中庭与院落

生态建筑的出发点是与保护环境而又不大幅的降低现代人的空间质量为出发点的，以少费多用为理念的设计观点。在实践的过程中人们发现大进深的建筑往往具有更高的能量使用效率，土地利用的效率也更充分。一般在30米见方的建筑平面上的自然通风采光还基本可以接受，超过了这个尺度的内部空间多少会让人感到不适，需要以技术手段解决。生态建筑借用了建筑仿生学和形态仿生学的原理，用具有生态调节功能的中庭和院落弥补了大进深建筑的缺点，形成了一套解决办法，是在经济，技术，艺术上的平衡。

例如福斯特在德国国会大厦方案中，创造了一个高能效的满足节能和自然采光要求的玻璃穿顶的造型(中庭)，核心的部分是一个镶嵌着各种角度镜子的锥体，用来反射水平射入建筑内的光线，还设置有一个按照太阳运行的轨道运转的可移动保护装置，以防止过热和耀眼的阳光。穿顶中的倒锥体利用烟囱效应从最高处吹拔热空气，这种轴向的通风和热交换使不流通的空气得以循环，带动空气流通系统排出空气，而建筑遮阳设备所用的能源由设置在南面屋顶上的太阳能电池板产生。建筑可根据使用强度的变化来采用灵活的节能方式，在主动加热和制冷互补的基础上获得舒适的温度。这种应变的中庭设计营造了共享的中心空间的特色，具有可以借鉴的价值。

印度建筑师查尔斯·柯里亚所做的帕雷克住宅也是中庭设计比较成功的例子。他从德里历史上著名的宫殿建筑“红堡”中得到启发，将“空间转换”的启示应用在帕雷克住宅的设计中，通过两个不同形态的剖面的并置，分别来适应夏季和冬季两种不同的气候条件：金字塔形的夏季剖面使内部空间与外界隔离开来，可以减少夏日热量的袭人，主要适应于炎热夏季的午后使用；相反，倒转金字塔形的冬季剖面，使室内向天空开敞，以适应严寒季节和在夏季的夜晚使用。

4小结

本文着力分析归纳了地域主义建筑的地域性影响因素，为地域性建筑提供研究的突破点和着力点。如果把建筑理论作为整体为研究对象的话，任何理论必然有互相联系互相交叠的部分，而任何理论都有其空白的盲点，笔者希望通过对于与地域性相关的建筑理论的研究为地域主义建筑理论提供一定的补充和完善，为建筑创作提供一定的指导意义。