生态学方法在建筑设计中的应用

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文
发布时间：2012-12-01浏览：22次

　　摘要：生态思维成为主导的思维范式以后，迅速向社会生活的各个领域渗透，建筑领域也不例外。现在，越来越多的建筑师意识到，要解决目前日益严重的建筑问题，必须改变以往的那种单纯追求经济效益的功利化思维模式，从有利于人与自然协调发展的角度进行我们的建筑设计工作。

　　关键词：生态学,建筑设计,方法,应用

　　引言

　　工业社会以来,人口剧增,自然资源被大量消耗、破坏,耕地锐减,土地沙化,环境污染,没有任何一代面临如此多的急需关注的问题。一个持续发展的未来要求我们这一代人必须对这些问题做出决策,这种决策将决定我们下一代继承的地球是否适合居住。当代生态危机的严酷现实,把技术化的人类引入进退维谷的困境,在世界范围内,出现了研究生态危机、关心人类未来的热潮。我们这一代建筑师亦注定要面临这些问题,当人们穿梭在钢筋混凝土的“森林”里慨叹“人定胜天”的伟大时,建筑师却不应当仅仅陶醉于公众的片面的激情。现代建筑的“千人一面”与人情味的缺失已开始引起公众的普遍指责。当前,如何在全球化的生态危机中树立新的设计观念,以便对建筑结合自然、保护自然、更新自然做出建筑界合理的解答,并使我们生存的环境能持续发展,应引起每位建筑师的关注与思考。本文就建筑设计与生态学的关联做了一些探讨,以期寻求一种新的设计理念,以便有益于人与自然协调和人类生存环境的可持续发展。

　　1、建筑设计与生态学的渊源

　　生态意识,是关于人与自然关系的一种新的伦理价值观念。这一观念要求人们在认识自然生态系统的整体性规律的前提下,改善人对自然过程演变的干预,维持生态环境,以使人类及后代子孙能永续发展。中国古代建筑虽不曾具有以上所提出的明确的生态意识,但是它与生态意识中所要求的基本建筑设计理念却是并行不悖的。老子《道德经》中即表述了“人法地,地法天,天法道,道法自然”的机体论的自然观,表述了事物取法自然而呈现的“自然而然”的状态。

　　古代“天人合一”的思想亦强调了人与自然的和谐。在我国古代建筑选址、规划、设计、营造中几乎无所不在的风水理论十分注重人与自然环境的关系。传统建筑讲究“背山临水”,“得山川之灵气,受日月之光华”。风水说把大地看作是有机体,认为山水的结合本身就是有机的。如《宅经》中所言:“以形势为身体,以泉水为血脉,以土地为皮肉,以草木为毛发,以舍宅为衣服,以门户为冠带,若得如斯,是事俨雅,乃为上吉。”这里明显地把舍宅作为大地有机体的一部分,强调建筑与周围环境的和谐。风水关于建筑思想的主旨是和今天的生态意识中生态系统的统一整体性是一致的。中国古代的许多建筑形式近似于今天的生态建筑。《易》云:“上古穴居而野处。”这种早期的建筑形式具有节约用地、冬暖夏凉、防风聚气等特点,所以千百年来一直绵延不绝。从对黄土高原等地的窑洞建筑以及世界其它地区的穴居建筑的研究出发,近人提出了覆土建筑的一系列思想理论及城市设计方法。美国吉·戈兰尼教授所做的“马蹄形凹地的地下居所设计” 就与我国古老的窑洞建筑类似。事实说明,古代“自然而然”的建筑反而比今天的建筑更具有尊重自然,协调自然的特征,虽然今天的我们具有如此发达的生产力,具有进行建筑活动的丰富的物质条件与先进的技术手段。

　　造成这种情况的原因:一方面是,由于古代极其落后的生产力,人们只有“臣服”于自然;另一方面是, 由于当今人类的生态意识的谈簿。人类创造人工自然物的本意在于获得自由,然而随着自然的全面人化、人类反而面临着诸如生态危机等一系列问题,失去了某些自由。恰如卢梭所说:“人是生而自由的,但却无往不在枷锁之中。自以为是其他一切的主人的人,反而比其它一切更是奴隶。”(卢梭《社会契约论》) 。

　　2、从生态学的角度出发进行建筑设计

　　一个生态系统,如果结构和功能受到损害,生命维持系统瓦解,就会引发生态危机。城市生态系统亦然。一个优化的城市生态系统除要求功能多样,以提高系统的稳定性和自调节能力,还要求各项功能协调,系统内耗最小,这样才能达到系统整体的功能效率最高。因此一栋建筑的设计,甚或是一个街区设计就要考虑城市生态系统的各个要素,处理好局部与整体的关系,尽量增加局部的自然生态要素,并且与特定的气候及地理环境相适应,这样才能有利于城市生态系统的能量流动和物质循环,减少城市系统循环的梗阻,维持城市生态系统的动态平衡。生态学研究问题和解决问题的方式,是把问题的各个要素放入一个整体系统内,并以相互联系的方式来对待,问题的最终解决不是单一地消灭或改变其要素,而是达到一种系统内的平衡。受这种思维方式的启发,建筑设计,也应当把设计放到整个城市生态系统当中,对历史、文化、经济、社会、气候、地形、心理行为等要素加以考虑,把问题与答案、思考过程与设计结果放在整个系统内,动态地研究或探讨它,以寻找最佳设计方案。这就是作为生态学角度进行建筑创作的整体方法论。城市生态系统除具有生态系统的某些特征外,又具有人为性、开放性、复杂性等特点。城市的开发建设与建筑活动要兼顾这两方面的特性,使人工系统与自然系统协调,使建筑与城市生态系统协调,城市生态系统与大自然生态系统协调,从而使建筑环境与城市环境获得可持续发展的前景。

　　首先,建筑设计中的重要工程处于一定的自然生态系统之内,应注意保护自然景观,特定地段的物种多样性,创造自然开敞的绿地系统,并与当地的气候和地形相适应,注意节能。自然景观的破坏是一个无法修复的不可逆过程,有效地利用自然景观资源远比破环它更经济,更容易形成特色。城市物种本已贫乏,保护犹不及,更不应毁坏。创造自然开敞的绿地系统,为生物提供繁衍之地,增加人类对于自然的可达性和亲密性,同时也能调节城市的微气候。

　　其次,建筑设计处于特定的人类文化系统之中,要注重社会、历史、经济、文化、心理行为等要素的继承和创新。这与近年来所探讨的文脉的继承有类似之处,只不过本文是借用生态学的研究方式,从系统论的观点出发,把这些要素放置到一个动态系统之内,来考虑建筑设计在这个系统中的操作过程。建筑设计不应当消灭或改变这些要素而是要进行创新和重组,疏导原系统的梗阻,降低原系统的内耗,达到系统内的新平衡。当代人常会感到环境的混乱不定和无归属感,这是由于建筑与环境设计和文化诸要素割裂所致。

　　3、实例分析

　　这是在1997 年国际“康居住宅与环境设计”大学生竞赛中获一等奖的方案。本方案选址于重庆北碚嘉陵江畔的一处古老的社区,一方面它具有古老的文化传承,一方面又涌动着市场经济的潮流。这里濒临江畔,基地南北有3m 的高差,地形较为复杂,而且居民成分亦颇为复杂,更何况交通混乱,居民自发形成的市场杂置在居住区中。因此如何疏导这些关系,如何让设计既有利于保护和利用原有的自然景观,又能满足这些中、低收入者居住、交往及贸易要求,并且不破坏人们对古老环境的认同心理,就成为我们设计考虑的主要出发点。

　　3.1.1 　自然环境

　　在设计中,充分考虑原有的自然生态环境,使社区的建筑平行于河道布置,这样来自江畔的凉风容易吹进来,并且凉风吹过亦可散热,减少了空调的使用数量和使用时间。在滨河地带,保留原有绿化系统,维持河流廊道生态系统的完整性,并在社区内多布置绿化,把阳光、空气与风的感觉引入社区。由于光线充足,白天照明减少,以节约能源;另外,利用当地材料,既可以减少建筑维修所需要的成本,又提高了社区的居民对建筑的亲和性。这样做既降低造价、节约能源又与原有生态系统相协调,参与到原生态系统动态的平衡中去。设计中保持原有高差,濒河南部为商贸区,北为居住区,中部为台阶状的集市区。商贸区为从事固定贸易工作的居民提供场所,并且在集市散去之后,这里又成了居民休憩、游玩、交往的舞台。方案的设计不是遏制原有的社区习惯与风俗,而是采取谦恭与朴实的情怀,在对社区用地做了疏导性的划分与功能分区之后,让原社区的居住、交通、自由贸易从混乱走向明晰,从而降低了该系统的内阻和内耗,达到系统整体的功能效率最高。

　　3.1.2 　文化环境

　　加强文化符码,在新的象征与意义体系中,让古老社区的居民仍然保持心灵的归属感,亦是本方案的追求。在集市区,迎着社区入口,我们设计了一座“钟”的形象,勤奋的当地人对时间以及时代的流逝会有一种集体无意识的体验,当我们以建筑语汇把它揭示出来的时候,会引起居民的认可与共鸣。它们表示了一种成熟和清醒的专业意识,而这在美国和许多其他工业化国家的教学中,恰恰被令人痛心地丢失。⋯⋯我们西方文化和经济发展已使我们盲视保存自己的自然和人文资源。你们的学生对此却做了解决问题的思考,而我们和学生则经常为追求一些浅薄的新奇价值所驱使,太快地抛弃了我们有用的传统。你们学生的工作提醒我们作为建筑师,还有更高的目标需要我们大家去追求

　　结束语

　　对于注重生态的建筑设计而言，应该汲取一些生态整体思想的观点。不能再仅局限于建筑自身的发展，而应在发展与环境相互协调的基础上，以生态系统(自然与人文)的良性循环为基本原则，在自然环境允许的负荷范围内，建立起综合考虑决策、设计、施工、使用、管理的全过程并在一定区域范围内结合环境、资源、经济和社会发展状况的复杂系统。

　　参考文献

　　【1】王其亨主编风水理论研究天津:天津大学出版社

　　【2】刘沛林风水·中国人的环境观上海:上海三联书店

　　【3】于志熙城市生态学北京:中国林业出版社

　　【4】陈其荣自然辩证法导轮。上海:复旦大学出版社

《生态学方法在建筑设计中的应用》

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文章名称：生态学方法在建筑设计中的应用

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