坚持的可贵<br/>——阿兰·肖特的建筑中自然环境的恢复*

坚持的可贵
——阿兰·肖特的建筑中自然环境的恢复*

2021-11-13宋晔皓SongYehao

建筑技艺 2021年8期

宋晔皓 Song Yehao

1 书籍封面

“建筑随想曲”源于莱昂纳多·科克兰特（Leonardo Coccorante，1680——1750）。封面油画以克劳德·洛林（Claude Lorraine）的方式进行了大量涂抹，以传达地中海强烈阳光下石头表面的炽热辐射温度所维持的独特的暖夜氛围。

2010年曾经非常荣幸借助中国建筑学会建筑师分会建筑技术专业委员会年会的契机，邀请剑桥大学的Alan Short教授来清华大学做主旨讲座。虽然Alan Short教授来自剑桥大学，国内学界和实践界对他的研究和实践很有可能了解的并不多，但他可能是国际上最早致力于将可持续原则通过设计表达出来的学者和建筑师，称他为通过设计来表达可持续理念的先驱，并不过分。

Alan Short致力于研究特定气候特征，充分利用自然气流对气候的调节作用，力图创造一个不用或者少用设备也能获得舒适环境的可能场所，并且针对不同气候区都有结合研究的实践落地。为了确保设计决策的科学性，他依托剑桥大学深厚的数学和物理研究实力，用计算和实验模型验证气流的分布，进行设计的预决策。从建筑设计表达上来说，最为标志性的是他那高耸出建筑屋顶的构筑物，未见得和建筑功能契合，还可能会被外人误认为“天外飞仙”，甚至会被定性为纯装饰的“烟囱”——而实际上无论从形象还是功能上都不是传统意义的烟囱，这些伸出屋面的构筑物是专为利用烟囱效应以促进自然通风而生的。这种外在的可识别性，基于可持续设计理念的功能与形式的自洽性，恰恰是Alan Short教授设计的精髓——通过构筑物的存在增强诱导性自然通风，来获得相对适宜的微气候环境，进而达到可持续设计的目标。这种自洽正是他的研究和设计深深吸引我的重要原因，也是我和工作室的研究和设计格外重视自然通风的部分原因。当然，在国内可以看到对他那独特“烟囱”直接模仿的建筑痕迹，我更乐于将其看成是对领先的设计理念的一种致敬。他主要集中对温带气候、地中海气候和大陆性气候进行了研究型设计实践，这些实践也集中在教学科研楼、图书馆、剧院和工厂等。他甚至跟我们分享了在北京昌平北七家的一个未来住宅示范楼的实验性建筑，当时项目还在建设中，据后来去工地探访的朋友讲似乎烂尾了。如果真的烂尾，对于Alan Short教授来说，虽然住宅无缘建成，但是仍然成功了一半，那一半是他以研究学术的教授角色达成的：在自己的学术库里，针对中国北京的气候条件，利用自然通风设计的研究又增加了一个实证案例样本。我们很欣慰地在他的著作《建筑中自然环境的恢复：空气，舒适和气候》（The Recovery of Natural Environments in Architecture:Air,Comfort and Climate）中，看到了这个建筑完成的图像及研究过程。

他的这本著作主要揭示了聚焦在自然通风这一一贯研究和设计关注点下的设计历史和逻辑推演，尤为可贵的是探讨了可持续设计理念主导下的建筑形式表达的实验性，并将其纳入丰富的历史背景，然后坦率客观地描述了实验的成功之处和失败之处。这种独特而非凡的、综合了三十年经验的、无与伦比的创新性实验，将建筑与提供热舒适性重新联结起来，再次发现、提炼了古老的自然通风艺术并使其现代化，为在城市温度升高时避免高耗能空调提供了宝贵的设计战略方向。所有的实验均指向一个目标——巧妙地教我们如何使建筑通风、健康、令人愉快，不是通过设备之力，而是通过敏感和睿智的设计。

这是一本300多页的厚书，全书共有10个章节，分别是“空气、恐惧、危险”“气候及其毁灭”“温带气候”“城市热岛”“剧院”“医院”“地中海气候”“大陆气候”“既有建筑：改造医院”“达成‘恢复’”。

书中他回顾了随着时代变化空气本身与人类健康的关系，抨击了“空调环境”成为“环境”代名词的荒谬，从考古学角度揭示了因应气候变化的重要性，然后阐述和总结了三个不同气候区应用自然通风的设计策略，以及设计实验的经验和教训，此外还有不同类型的建筑利用自然通风的效果与需要认真对待的设计问题点。例如温带气候里，针对他自己的经典案例——位于莱切斯特的蒙特福德大学女王馆，剖析了其受到维多利亚时期建筑对通风关注的启示，其中最为关键的是对Viollet-le-Duc所发明设备的现代化转译——为将其与地面公共大厅隔开而支撑在钢架上的25m通风“烟囱”的节点详图。令人钦佩不已的是，所有分析都是在自身实践基础上完成的，并且总结归纳了不同案例利用自然通风的策略和示意。

我并不认为经过近十年时间，Alan Short教授提出了关于气候、天气和空气问题的新观点，本书的研究恰恰证明了他的一贯性：他坚持认为做关注环境的可持续设计绝不应该为了所谓的“绿色”或“风格”而做；他增加了历史研究，并不断追问自己和我们，“人类真的需要所有的玻璃和空调吗？在这样一个需要可持续发展的社会，难道设计和变革需求的新思考不会开拓出自己的设计道路吗？”他的答案创新而独到，我尊敬并珍视但仍会保留自己的思考：他的这种开拓和坚持，我们也可以；他有自己基于研究和实践的答案，我们也可以。但是他山之石，可以攻玉。他的态度、方法和视角，尤其是大量回溯历史，为了今天的一个主题，回望、剖析历史上关联性的做法，再一次启发了我，一如2010年秋天初次聆听教诲。

*注：本研究得到自然科学基金面上项目（52078264）资助。

女王馆面向风车巷的立面局部，借鉴了克拉格赛德山庄（1869——1884）山墙的设计手法，解决了近处游客和远处森林的呼应关系。

2 德蒙福特大学女王馆项目外观效果

Viollet-le-Duc基于“原则而非定式”的理念，认为哥特建筑与冶金工业的材料十分契合。因为材料断面的减少以及结构和语言之间的重合，使得建筑框架与中世纪的建筑传统相呼应。例如，Pregny城堡画廊项目中，Viollet-le-Duc用倾斜和对称反向的铸铁支柱代替古典柱式。这不仅是一种设计选择，而且是建筑师放弃以柱为主要元素的经典语法的真正宣言。

3 Viollet-le-Duc 在1875 年提出的支撑结构

Alan Short借鉴了Viollet-le-Duc的著名结构体系，利用钢结构斜撑将25m高的厚重通风塔体系进行抬升，营造了首层轻盈的室内中庭空间。

4 德蒙福特大学女王馆项目中庭效果

19世纪，伦敦的建筑在石头、陶土横梁以及竖框的细网中嵌入了非常大的玻璃窗，而女王馆项目则发展为更深的遮阳石板，以遮挡西南和东南低角度的阳光。

5 德蒙福特大学女王馆项目外立面及19 世纪建筑立面对比

伦敦大学学院斯拉夫东欧研究学院项目提出了一个严峻的挑战，即如何在城市热岛的中心利用被动式策略建造一座“舒适”的低能耗建筑。该策略从未在市中心以这种规模进行过尝试。

6 伦敦大学学院斯拉夫东欧研究学院项目外观效果

伦敦大学学院斯拉夫东欧研究学院项目利用不同位置的多种开闭空腔洞口，将结构蓄冷、中庭排风等被动措施与空调设备等主动措施有效整合。

7 伦敦大学学院斯拉夫东欧研究学院项目纵剖面与技术集成

前三张照片显示，稳定通风状态的发展是不均匀的，不同的烟囱以不同的速度积累流量，并最终达到平衡。下面三张照片显示，在光井中增加制冷（蓝色液体）的情况下，随着蓝色液体的流量相对于漂浮的红色液体的流量增加，底层流体相对于外部变得稠密，导致失速，因此同一楼层上的流体密度可能不同，从而导致整个地板空间产生温度梯度，这与每层楼供暖源的位置有关。在该系列的最后一张照片中，制冷现在已经真正抑制了流动并大大冷却了较低的两层楼。一段时间后，液体呈现深蓝并且充分混合。