自然——生态建筑的本源，本文主要内容关键词为：本源论文,生态论文,自然论文,建筑论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
我们在定义生态建筑时，将建筑看作自然生态系统中的一个开放的子系统，它参与整个生态系统的能量和物质交换。以这样一个整体生态观来审视建筑，从古至今所有注重生态的建筑师们都是崇尚自然，尊重自然的。
适应自然 依靠自然
早在20世纪初，美国建筑师赖特的有机建筑思想，就将建筑视为“有生命的有机体”。现代主义建筑的倡导者柯布西耶为了使建筑所在地的地面通畅，“恢复被房屋占去的地面”，增加绿化，便于人能充分接触自然，创造了建筑底层架空，建立屋顶花园的处理手法，并在萨沃依别墅和马赛公寓中得以实现。乡土建筑更是体现了对地域气候的适应，埃及建筑师哈桑·法赛就干热地域气候提出了遮阳、隔热的设计措施。印度建筑师查尔斯·柯里亚就适应湿热地域气候，提出了许多有效的通风措施。而瑞典建筑师拉尔夫·厄斯金则针对高寒地域进行了如何适应气候特点的研究。
我国的地方民居也具有浓厚乡土建筑特色。四川南部的攀枝花市，地处干热气候区，当地民居形成了外墙实多虚少，墙厚窗小的特点，建筑呈聚落高密度的整体布局，以形成外部空间大阴影，并创造了水院、绿荫院为中心，以对空气进行加湿降温和净化的布局方式。在20世纪90年代攀枝花市的规划设计中，就借鉴了上述设计手法，利用紧临的金沙江水系，组织出一条与河道相垂直的，由绿地、步行道、广场组成的“风道”，把河谷风引进城市，形成了一条整个城市的自然空调系统，从而大大改善了城市的气候状况。比起70年代，其降雨量增加了41%，年平均气温下降了1～2℃，相对湿度增加了17%。
当今注重生态的建筑师就是借鉴了乡土建筑中顺应自然的理念，并且更加自觉地从自然中寻求能源。杨经文的生物气候学中指出：在没有额外的主动机电设备条件下，整个被建造系统能以低能耗的方式运营。丹尼尔斯提出：少就意味着多，但并不是放弃对舒适性的要求，而是更多地通过高质量的建筑设计和建筑构造，降低设备的使用数量。从他们的观点中，我们感觉到了现代建筑向乡土建筑回归的味道，但这种回归是在一个更高层次上的回归，它更加理性，更加自觉。例如，他们创造的架空屋顶、中庭、空中庭园等，就是将上述概念运用到现代高层建筑中以创造出高效的隔热与通风。福斯特设计的法兰克福商业银行，有60层258米高，其自然通风可达到60%。该楼的平面为弧线围成的三角形，由电梯、楼梯组成的三个“核”，放在三个角上，形成三个巨柱，巨柱间架设空腹拱梁，形成无柱办公空间。三角形的中央为贯通全楼的中庭，如同整栋大楼的烟囱，起拔风作用。为避免风力过强，经风动试验，将中庭横向分隔成4个独立的“垂直风道”。三角形的3个边，均分别设有4～5个空中花园围绕中庭错落布置，与中庭一起共同组织气流，故被人们誉为“带有空中花园的能量搅拌器”。
从自然中寻求灵感
近年来，一些注重生态的建筑师更进一步提出了从自然中寻求灵感的观念，集建筑师和工程师为一身的奈尔维认为：自然是一切的真神，自然是无情的，无效的有机体根本不存在。奥托进一步阐明：了解存在于自然中的生成过程，人工地完成这个过程，乃是设计之道。英国的“未来系统”就是借鉴仿生学原理，以一种相对简单系统下的自然程序来完成建筑作品的。赫尔佐格对自然界的借鉴更是生动而具体，他从生物学家的研究成果中得到启发：北极熊所以耐寒，是因为在其厚厚的白毛下面是黑色的皮肤，黑皮肤易于吸收太阳辐射的热量，而白毛又有很强的热阻作用，能把吸收到的热量保存起来。赫尔佐格借用这个原理，设计出一种墙体，即以有较高热阻的管状半透明材料夹在玻璃中间，放在表面涂以黑色的墙体外面。如同北极熊皮毛的外墙，冬天吸收太阳辐射热，将热量存储并慢慢辐射到室内。为避免夏天阳光照射带来大量热量，设计师在建筑体外采用遮阳设施，以降低室内温度。
英恩霍文在奥托配合下完成的斯图加特火车站，其设计既体现了对自然的尊重，又从自然中寻求了灵感。占地100公顷，站台长400米的新火车站，设在老火车站的北侧。为让轨道从地面上消失，同时保留地面上老火车站前广场和宫廷花园，新火车站全部设在地下6米处。其顶部是散布于广场和花园上的20余个突起的“光眼”和4个弧形入口。这些“光眼”和入口构成了一副梦幻般的画面，为广场和花园增添了亮点。这种结构体系的形成，是经过奥托的肥皂薄膜试验寻找到的。这是一种自然形态，也是一种非常优美的形态，更是一种受力十分合理的形态。设计正是按照奥托的“了解存在于自然中的生成过程”经过试验而完成的，这也是从自然构造中寻求灵感的结果。由于老火车站的塔楼原本是城市的标志，在它前面新出现的一个个突起的光眼使我们联想起巴黎卢浮宫前的玻璃金字塔，不同的是光眼的造型更加自然，有一种自然的韵律之美。光眼以30米间距交错布置，设计十分巧妙，是自然与功能的完美结合。它既是整体屋顶上的天窗，其下部又与薄壳屋顶连成一体，成为屋顶的支撑柱，即整体结构的支撑体系。日光通过光眼上镶嵌的拱形玻璃壳可以均匀地进入地下大厅和站台，而夜间，站台边缘的地面照明，通过拱形天顶的反射，形成明亮的空间效果，并通过光眼照向广场和花园。同时，在没有人工换气装置的情况下，通过可以部分开启的光眼达到每小时70%的换气量。冬天通过自动装置还可阻止低温气流的进入。这样，地下全年平均气温可控制在10℃左右，夏季一般不超过20℃，冬季很少低于0℃。
目前，人类已逐渐摆正了同自然的关系，对待建筑也是这样，人们不再一味地去“征服”自然，改造自然。而是尊重自然，适应自然，依靠自然，保护自然。