建筑的適應(yīng)性

牛俊

摘要：

當代社會發(fā)展迅速，各種社會問題、環(huán)境問題凸顯，一方面，建筑作為滿足人們生活需要的設(shè)施需要面對并滿足更為復(fù)雜多變的需求；另一方面，隨著社會發(fā)展，城市的建筑量迅速增長，投資量巨大，對建筑適應(yīng)性的要求日益增加。

關(guān)鍵詞：建筑適應(yīng)性；整體優(yōu)化；動態(tài)適應(yīng)；可持續(xù)

社會生活日新月異，人們對建筑的需求日益增多，建筑功能要求趨向于復(fù)雜、多義、多變。在這一背景下，建筑師不可能僅僅著眼于當下的功能需求進行簡化的設(shè)計。因此，我們在建筑設(shè)計領(lǐng)域引入適應(yīng)性的觀念，目的在于運用其整體協(xié)調(diào)和動態(tài)發(fā)展的觀念，將建筑設(shè)計建構(gòu)成一個適宜環(huán)境的、可調(diào)節(jié)反饋的觀念體系。

一、建筑的適應(yīng)性

建筑學(xué)科的適應(yīng)性概念提出較晚，且缺乏系統(tǒng)性和理論性，對于建筑適應(yīng)性至今沒有完整的權(quán)威的概括。因此對于適應(yīng)性在相關(guān)學(xué)科應(yīng)用的研究顯得尤其必要，而從相關(guān)學(xué)科的適應(yīng)性理論中，我們可以找到適用于建筑領(lǐng)域的概念或者特性，有助于把握建筑適應(yīng)性的概念，從而建立建筑適應(yīng)性的設(shè)計方法。建筑適應(yīng)性設(shè)計不僅僅是關(guān)于建筑物質(zhì)空間形態(tài)的研究，而是從人類的需要出發(fā)，綜合研究建筑與自然、社會、歷史、文化、經(jīng)濟等關(guān)系的一種設(shè)計思想、原理和技術(shù)。如今，又提出從全面系統(tǒng)的角度出發(fā)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，它是人類面臨生態(tài)危機情況下作出的一種新的反應(yīng)與探索。建筑適應(yīng)性設(shè)計，將使邁向21世紀的建筑能更好地適應(yīng)人類生活、工作的需要和生態(tài)環(huán)境，并持續(xù)地、富有生命力地向前發(fā)展。

二、建筑適應(yīng)性的原則

（一）整體優(yōu)化

一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲這樣寫到：“亞里士多德的論點‘整體大于它的各個部分的總和是基本的系統(tǒng)問題的一種表述，至今仍然正確?！毕到y(tǒng)思維要求在處理各要素時應(yīng)把它們放在整體中考慮，因此在進行建筑創(chuàng)作時，要整體關(guān)聯(lián)考慮自然與社會環(huán)境、功能與形式、能源與材料、設(shè)計與評估、建造與管理對建筑形態(tài)的影響，同時還要考慮實施后這些因素的反作用。即把建筑視為一個動態(tài)系統(tǒng)，其內(nèi)部多種因子互動，與外部要素廣泛關(guān)聯(lián)。

（二）動態(tài)開放

適應(yīng)性的建筑在面臨運動變化著的自然和人文環(huán)境時，表現(xiàn)出一種有機生命系統(tǒng)的開放性特征。開放性是一切有機體在生態(tài)圈中得以與環(huán)境諸因素聯(lián)系、交流的基礎(chǔ)。同時也是有機體在環(huán)境變化時保持生機和活力，得以進化的結(jié)構(gòu)特性。適應(yīng)性建筑就是這樣一種在面臨條件變化時具有靈活性、可變的適應(yīng)性的建筑體系。

時代發(fā)展到今天，建筑不僅要適應(yīng)經(jīng)濟的進步，而且要趕上整個人類文明進步的步伐，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標作出自己的貢獻。適應(yīng)性設(shè)計使建筑有條件地、有選擇地、有過濾地向環(huán)境開放成為可能，它既使建筑主體保持一定程度的自主性，也使其具有應(yīng)付環(huán)境變化的靈活性。例如，在能源的設(shè)計和利用上，既包括提高節(jié)能水平，如雙層墻、殼體玻璃、蓄熱水墻、可控遮陽板、地下儲水池等；還包括采用新能源技術(shù)，如風(fēng)能、太陽能等。也正是這種對社會環(huán)境的開放適應(yīng)，使建筑體系保持了旺盛的活力，創(chuàng)造熱潮不斷涌現(xiàn)。

三、內(nèi)部建構(gòu)

建筑是由各種要素構(gòu)成的有機整體，各個作為系統(tǒng)子單元的要素一旦組成系統(tǒng)整體，就具有獨立要素所不具有的性質(zhì)和功能，形成新的系統(tǒng)的質(zhì)的規(guī)定性，從而表現(xiàn)出整體的性質(zhì)和功能，這不等于各個要素的性質(zhì)和功能的簡單相加之和。下面從分析建筑內(nèi)部建構(gòu)的共性原則入手，進一步從空間要素、結(jié)構(gòu)要素等方面對適應(yīng)性設(shè)計的手法進行研究，希望能為今后解決實際問題提供一些啟示。

（一）空間要素的多樣統(tǒng)一

建筑適應(yīng)性設(shè)計不僅強調(diào)建筑平面高效、合理，而且強調(diào)空間的靈活性。建筑提供的不只是一個圍合物、一個房間、一個大廳或一個空間序列，而是一個被服務(wù)的區(qū)域。這個區(qū)域可以是內(nèi)向的或外向的，設(shè)備的配制和平面的形狀要使它的功能可靈活變動。對靈活性的追求是為了適應(yīng)現(xiàn)代生活的多變性?，F(xiàn)代生活的多變性與建筑有效壽命之間的矛盾是工業(yè)社會出現(xiàn)的、帶有時代的烙印。為解決這一矛盾，現(xiàn)代主義運動中提出了“自由平面”和“靈活空間”的概念。建筑適應(yīng)性設(shè)計沿著這條道路繼續(xù)探索，爭取以具長期效益的建筑適應(yīng)瞬息萬變的現(xiàn)代生活。

（二）結(jié)構(gòu)要素的和諧統(tǒng)一

建筑結(jié)構(gòu)需要安全、經(jīng)濟而具有力學(xué)效益的結(jié)構(gòu)型式。獲取力學(xué)效益的方法基本上有兩方面：一是選擇具有力學(xué)效益的體形，另一方面是選擇高效率的結(jié)構(gòu)體系。在進行結(jié)構(gòu)選型時，效能、經(jīng)濟是首要目標，必須充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢，還要盡可能少花錢。建筑的結(jié)構(gòu)型式繁多，以材料來分有鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼--鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)。這里還涉及到“規(guī)模效應(yīng)”的問題，所謂規(guī)模效應(yīng)是指自然界的一切物體，無論人為還是自然的，都有一定的規(guī)模和尺度限制，不能任意的擴大和縮小，否則就不相宜。根據(jù)“規(guī)模效應(yīng)”及規(guī)模與效率的關(guān)系可以認為每一種結(jié)構(gòu)形式都有一個有效的規(guī)模變化范圍，并有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)選型圖。

（三）其它要素的協(xié)調(diào)組織

能源緊缺與環(huán)境污染是當今人類面臨的巨大挑戰(zhàn)，因此如何有效降低建筑能源消耗并盡可能利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源是建筑適應(yīng)性設(shè)計的重要課題。建筑能耗巨大主要是由于建筑主體受外界氣候條件的劇烈影響造成。一方面建筑物全封閉的內(nèi)部氣候調(diào)節(jié)從而耗費了大量的能源；另一方面，建筑物通過外圍護結(jié)構(gòu)與外界的熱交換也造成了巨大的熱量損失。因而建筑的外圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造處理是使其節(jié)能的重要措施。另外，人們在積極尋找替代能源，如太陽能、風(fēng)能和生物量能源，期望有所突破。

根據(jù)以上分析，我們可以看到，建筑適應(yīng)性設(shè)計強調(diào)建筑與環(huán)境緊密相連，融為一體。針對不同層次，應(yīng)用不同的設(shè)計策略，對具體問題加以分析，將產(chǎn)生更具適應(yīng)性與活力的設(shè)計方案。

四、結(jié)語

“物競天擇，適者生存”，讓我們以生命進化的歷史作借鑒，吸取自然進化中的經(jīng)驗與教訓(xùn)。在不斷進步的社會觀念和科學(xué)技術(shù)的合力作用下，建筑將以更快的速度向前發(fā)展，加強適應(yīng)性設(shè)計，促使建筑向著智能化、宜人化、保持環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方向演化，就是希望其不要成為遲鈍的恐龍，不會在歷史的波瀾中三陣出局。

【參考文獻】

[1] （美）吉伯特.人類與自然[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2007

[2] （日）伊藤真次.適應(yīng)的肌理[M]， 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社， 1990

【作者單位：南京工業(yè)大學(xué)】