基于自然景觀的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)研究

吳曼琳

關(guān)鍵詞：自然景觀;生態(tài)建筑;設(shè)計(jì)

1 生態(tài)建筑概述

目前，有學(xué)者認(rèn)為生態(tài)建筑是指“ 具有生命意識(shí)的建筑”。把建筑作為一個(gè)有生命的機(jī)體，提供了基本的容納人口功能，又能依靠建筑內(nèi)外的組成部分穩(wěn)定循環(huán)，獲得節(jié)能、高效、無污染的環(huán)境空間，以此達(dá)到建筑與人與自然生態(tài)和諧相處的目的。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容與普通的建筑設(shè)計(jì)不盡相同，但它又不是單指某一類別的建筑形式。與常規(guī)建筑相比，除了基本的建筑選址規(guī)劃、場(chǎng)地設(shè)計(jì)、建筑空間布局和景觀設(shè)計(jì)等等，還需要重點(diǎn)關(guān)注建筑自身對(duì)各方面的一些影響。生態(tài)建筑被看作一個(gè)具有結(jié)構(gòu)和功能的整體系統(tǒng)，它是以改善現(xiàn)有居住環(huán)境，創(chuàng)造出人、建筑、自然和社會(huì)共同和諧的環(huán)境為目標(biāo)的一項(xiàng)全方位建設(shè)工程。在設(shè)計(jì)中為了更好地滿足人類自身的生存和持續(xù)發(fā)展的需要，生態(tài)建筑需要以人為核心，但也不能忽視自然的基本規(guī)律。概括起來說就是將生態(tài)理念作為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，以尊重自然為前提，關(guān)注不同地域的自然環(huán)境特征，針對(duì)它的獨(dú)特性運(yùn)用生態(tài)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的一系列活動(dòng)[1]。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

19 世紀(jì)中后期到20 世紀(jì)前期，是現(xiàn)代建筑發(fā)展的初步階段，在有關(guān)現(xiàn)代建筑的一些理論著作和設(shè)計(jì)作品中看到了建筑生態(tài)化的特征，西方這時(shí)已經(jīng)開始考慮建筑如何去面對(duì)地域和氣候的影響。在1969 年，美國(guó)建筑師麥克哈格所寫的《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》關(guān)注到人類創(chuàng)造的生存環(huán)境需要適應(yīng)自然，是最早提出將生態(tài)學(xué)理論運(yùn)用到城市和建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃中的著作。隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶來了巨大的能源消耗，自然環(huán)境污染成為了人類面臨的主要問題。人類對(duì)于綠色、節(jié)能等建筑生態(tài)化的關(guān)注和研究也越來越多，也就是從這個(gè)時(shí)候開始，設(shè)計(jì)師們開始對(duì)之前的建筑設(shè)計(jì)工作中的各個(gè)方面進(jìn)行反思[2]。目前，國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)對(duì)生態(tài)建筑方面的理論和實(shí)踐有了一定的研究，通過新的科技手段，為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)與自然環(huán)境的高效融合提供了技術(shù)支持。

2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)在生態(tài)建筑方面的研究相較于國(guó)外要晚很多。中國(guó)古代的儒家、道家學(xué)派尋求的是一種人類與自然生態(tài)融合、返璞歸真、萬物共生的思想，講求“天人合一”，認(rèn)為天是最大，世間萬物圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)，這種古代營(yíng)建理論影響著當(dāng)時(shí)的建筑活動(dòng)，也對(duì)現(xiàn)代的生態(tài)建筑研究有一定借鑒。隨著國(guó)外生態(tài)建筑的研究滲透，也對(duì)我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)思想產(chǎn)生了影響。20 世紀(jì)90 年代，生態(tài)建筑的理念逐漸被人們接受，我國(guó)開始對(duì)建筑生態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究?，F(xiàn)在，我國(guó)在這方面的理論和實(shí)踐研究還處于初級(jí)階段，主要的研究大多數(shù)是在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)原理以及設(shè)計(jì)方法理論等方面，在實(shí)際中的應(yīng)用研究較少。

3 基于自然景觀的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)實(shí)例分析

工業(yè)革命對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和社會(huì)生活產(chǎn)生了巨大的影響，也讓社會(huì)環(huán)境下的建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生了相應(yīng)的變化。很多建筑師的設(shè)計(jì)觀念有了不同的轉(zhuǎn)變，在生態(tài)學(xué)以及綠色可持續(xù)觀念產(chǎn)生后，建筑也走向了與自然氣候環(huán)境相結(jié)合的道路。美國(guó)建筑師賴特的建筑作品遵循的就是將建筑與環(huán)境融為一體的設(shè)計(jì)原則。他的建筑設(shè)計(jì)被稱作“有機(jī)的建筑”，“有機(jī)的建筑”則是自然的建筑，整體都貫徹了生態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)理念。賴特的“流水別墅”（如圖1）就是將建筑整體的造型和周圍山體地形地貌最大限度的融合在一起，建筑和環(huán)境緊密相連達(dá)到了與自然的交流。

春湖公園游客中心設(shè)計(jì)也受到了賴特的啟發(fā)，融入了對(duì)自然景觀的關(guān)注，與自然緊密聯(lián)系。春湖公園游客中心力圖讓建筑自身成為自然進(jìn)程的活教材，所以極大地保留了當(dāng)?shù)卦忌值脑埠吞厣?。整個(gè)游客中心是順著山坡而建，周圍的綠化都是當(dāng)?shù)刂参?，以及按照山體的自然坡度修建的墻體，達(dá)到了建筑形式與自然地形的相互融合，最大限度地減小了建筑物的體量對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。同時(shí)，他將周圍的古代巖石、紅杉和橡樹作為建筑的外部景觀，減少了人為造景的消耗，一切設(shè)計(jì)都符合自然的規(guī)律。因建筑僅在參觀期間才需要供熱，因此，在設(shè)計(jì)上讓東南方向的太陽能集熱器為室內(nèi)空間供熱，而地下的冷卻管和熱虹吸系統(tǒng)則提供了制冷和通風(fēng)，建筑的玻璃窗則提供了大量的自然采光（如圖2）。這些良好的設(shè)計(jì)讓該建筑被稱為是“藝術(shù)與生態(tài)的完美結(jié)合”（如圖3）。

日本的著名建筑師安藤忠雄的建筑設(shè)計(jì)注重與自然的完美融合，讓內(nèi)心在此尋得一份寧?kù)o。他認(rèn)為建筑是人和自然兩者的中介，反對(duì)割裂人與自然之間聯(lián)系的設(shè)計(jì)。他所設(shè)計(jì)的本福寺水御堂就將自然的天空、水體、光源充分利用在建筑中。整個(gè)建筑很大一部分被當(dāng)?shù)卦拿苤脖凰鼑ㄈ鐖D4），它是由地上和半埋在地下的兩部分空間所構(gòu)成。地上的入口引導(dǎo)空間由直線和曲線的墻體組成，延伸又突顯了山丘的坡度與高度，并引導(dǎo)了空間序列的變化發(fā)展。半地下的建筑形態(tài)是原始性的橢圓形，頂部設(shè)計(jì)成蓮花水池，在水池中分出了一條窄窄的切口，石階讓通道一直通往蓮花池底深處的佛堂（如圖5）。建筑的材料是清水混凝土和室內(nèi)的木制柵格，在空間光線的變化中不僅體現(xiàn)了傳統(tǒng)哲學(xué)的理念也達(dá)到了人與自然的融合與交流。

4 基于自然景觀的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)方法

4.1 綜合整體的設(shè)計(jì)方法

由于整體生態(tài)系統(tǒng)是個(gè)龐大的系統(tǒng)，它所包含的功能是很多組成部分的功能之和。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)就要求先要對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，得出正確的已知條件，為構(gòu)建建筑生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能提供基礎(chǔ)。麥克哈格的《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》（Designwith nature）詳細(xì)地論述了自然環(huán)境的各種因素與變化對(duì)設(shè)計(jì)的影響。需要把建筑看成是自然景觀系統(tǒng)中的一部分，從場(chǎng)地的基礎(chǔ)條件、地形地貌、地質(zhì)水文等方面分析，統(tǒng)一考慮選擇出最優(yōu)方案，進(jìn)行一個(gè)綜合整體的規(guī)劃[3]。

4.2 因地制宜的設(shè)計(jì)方法

我國(guó)地域廣闊，形成了不同的地形、氣候、人文等條件，不同地域的差異性對(duì)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)提出了更高的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，傳統(tǒng)建筑庭院多數(shù)采用四合院、H 型或U 型等庭院圍合布局的形式，這樣的布局能夠在保證空間使用功能的同時(shí)，又起到防風(fēng)防沙的維護(hù)作用，也符合我國(guó)傳統(tǒng)的宗教禮儀法則。其中，天井類建筑的布局形式對(duì)于提高建筑的自然采光、噪聲控制、熱量控制都起到了良好的促進(jìn)作用。在我國(guó)華北地區(qū)由于地理位置較高[4]，冬季寒冷，當(dāng)?shù)亟ㄖ鳛閲o(hù)結(jié)構(gòu)的外墻相對(duì)較厚，遵循向陽南面開窗，背陰背面則少開或不開窗的原則。南方的建筑因氣候相對(duì)炎熱，通常注重建筑小氣候的調(diào)節(jié)和自然通風(fēng)、綠植的遮陽等。

同時(shí)，也可采用提高建筑對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境適應(yīng)能力的設(shè)計(jì)方法，從當(dāng)?shù)氐匦魏偷孛驳确矫娉霭l(fā)設(shè)計(jì)的生態(tài)建筑具有更舒適、更健康、更高效的性能。例如，北方窯洞建筑多依當(dāng)?shù)厣絼?shì)，根據(jù)山體進(jìn)行深挖建造。在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師也要重點(diǎn)突顯出建筑的自然景觀，盡可能的保留環(huán)境本來原貌，充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀徊牧稀ｎ愃仆ㄟ^將室外自然景觀引入到室內(nèi)形成有機(jī)整體的設(shè)計(jì)手法，使得建筑物可以和諧的融入周邊環(huán)境等等。

4.3 高效節(jié)能的設(shè)計(jì)方法

在生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)過程中，盡量利用當(dāng)?shù)氐淖匀徊牧匣蛘邔?duì)舊建筑材料進(jìn)行回收利用，減少能源消耗和在材料上的污染浪費(fèi)。把握好建筑與自然環(huán)境的關(guān)系，將周圍環(huán)境中土地和植物等天然溫暖調(diào)節(jié)功能結(jié)合到建筑設(shè)計(jì)中。在室內(nèi)的采暖制冷上也可以合理利用太陽能、風(fēng)能等天然能源，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

4.4 靈活多適的設(shè)計(jì)方法

建筑從開始進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的時(shí)候就避免不了對(duì)資源的消耗和環(huán)境的破壞，在建成之后還會(huì)面臨著更新以及拆除的二次污染破壞。所以，要從生態(tài)的理念去看待建筑，在設(shè)計(jì)的前期就要對(duì)建筑在不同階段會(huì)產(chǎn)生的負(fù)面消耗進(jìn)行一定的考量。一定程度上減少后期維護(hù)所需資源的使用，還需降低建筑使用年限太低或被廢棄的可能性，讓建筑能夠被靈活的再利用。對(duì)生態(tài)建筑的室內(nèi)空間設(shè)計(jì)，進(jìn)行良好的空間布局，避免有害材料的使用，多用合適的自然陳設(shè)裝飾來為人們打造一個(gè)良好的環(huán)境[5]。

5 結(jié)語

生態(tài)建筑是符合人類發(fā)展的產(chǎn)物，基于自然景觀的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)更應(yīng)該把握“融合”與“共生”兩個(gè)核心范疇。不以機(jī)械的對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行改造為目的，致力于讓整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)與自然生態(tài)融合為一體，符合自然規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的方法再結(jié)合新技術(shù)，設(shè)計(jì)出具有生態(tài)效益的建筑，將對(duì)建筑領(lǐng)域的發(fā)展和人類賴以生存的自然環(huán)境都有重要意義。