生態建筑美學的環境因素

丁桂芊

（河南科技學院，河南 新鄉453600）

新世紀以來，由于城市化的快速推進和現實利益的驅使，傳統的人類中心主義極度膨脹，導致政府規劃追求新城區建設規模，設計者追求歐美建筑風格和時尚，地產開發者過分推崇市場化利益，產生了諸如城市承載人口雖少但城建規劃卻宏偉，城市規模雖小但建筑的容積率卻很高，水資源稀缺而人造水景觀成擺設等怪胎。再加上實際綠化率過低，車位和公共設施等配套難以為繼，極易使建筑物淪為圈錢的工具。報載，全國90%以上的地級市都有新城區規劃，全國新城區規劃人口達34億人口[1]。倘若在本輪城市化過程中忽視生態建筑美學的創新和應用，將會給未來的中國經濟帶來極大的硬傷。目前，國內的生態建筑美學更多注重宏觀的哲學美學方面的美學構建，對現實中體制實際的應用研究相對偏少，各個相關學科之間的交叉和滲透也較少，而且與發達國家的生態建筑美學交流還比較有限，這對于城市化過程中的警示和指導作用極為有限。我們通過當代生態建筑美學的視角，對建筑的各種自然屬性進行梳理，使這種凝固的藝術天長地久，這對于生態建筑美學的發展和人居環境的改善具有進步的意義。

1 中西方生態建筑美學的理論淵源與特征

人居環境的生態問題，實際上是人與自然、人與生物、人與社會、人與未來的和諧共生問題，也是人類自身的文化問題、倫理問題和美學問題。在自然界，眾多生命體與其生存環境所表現出來的共生關系與和諧形式就是一種自然的生態美。在這方面，中華民族具有良好的傳統，如儒家的“天人合一”觀念，道家的“道法自然”理論，佛家的“眾生平等”原則，墨家的“兼愛”、“節用”論述等古代智慧，提出了較為豐富的生態審美智慧。直到今天，在我國古代傳統建筑中，已形成了獨特的建筑美學理念與風格，博采眾長、千錘百煉，融合蘊藏著濃厚的儒、釋、道文化，早已上升為東方人居環境的審美藝術，根深蒂固地植根于民俗之中，成為中國人心理層面上的審美文化取向，體現了敬天法祖的建筑規劃特色。而由西方主導的當代生態建筑美學，則是以生態學為切入點，以生態思維為理論導向，以生態美學為依托，以生態技術為保障，以生態法規為制約，以可持續發展為指南，研究建筑與自然、人、環境、生態、美學、藝術等諸種和諧關系的一種具有綜合性、共生性的后現代建筑范式[2]。

生態建筑美學主要有以下特征：第一個特征是生命質量意識。生態美是以生命過程的持續流動來維持的，良好的生態系統遵循物質循環和能量守恒定律，為生命群體的繁衍生存提供可持續發展的條件。諸如景觀破壞、環境污染、能源高耗等現象的建筑形態，是違背美學原則的。第二個特征是各個系統之間體現出來的平等與和諧。人工與自然的互惠共生，使人工系統的功能需要與生態系統特性各有所得，相得益彰，渾然一體，這就是和諧美。對建筑而言，和諧不僅指的是視覺上的融洽，而更應包括物盡其用、地盡其力、持續發展。古代的水車，新疆的坎兒井堪稱杰作。第三個特征是由建筑法規與建筑倫理體現出來的文化性，具有法治和倫理文明的功效。滿足這種建筑的審美文化取向，是生態建筑美學的靈魂，可以進一步規范人類的建設行為。第四個特征是低碳和環保法則。利用太陽能等可再生能源，注重自然通風，自然采光與遮陰，采用多種綠化方式來改善人居環境的小氣候。

2 生態建筑美學與宜居的環境因素

2.1 宜居環境的社會性、資源性與地質因素

生態建筑美學強調環境的宜居性，而建筑的宜居性與社會性、自然資源和地質條件等要素密切相關，其中任何一項都是環境發展的不可或缺的要素。如智利的伊基克建在地震斷裂帶上，由于港口的價值，大震之后原址重建，結果數十年一次大地震，造成城市的周期性毀滅。

2.2 宜居環境與土壤和健康的關系

人類壽命約有25%受遺傳基因控制，而其他75%取決于個人行為與環境等外因以及與遺傳基因交互作用的影響。中國老年學會對湖北省鐘祥市、江蘇省如皋市白蒲鎮、河南省寧陵縣等長壽之鄉的土壤進行了采樣分析，顯示這些地區每千克土壤中，碘、鋅、硒的平均含量分別達3.3毫克、57.3毫克、0.47毫克，明顯高于其他地區。硒在人體中起到抗衰老防癌變的作用，鋅是構成人體參與生命活動多種蛋白質所必需的元素，碘對人體健康有非常重要的影響。更加重要是，這些長壽元素含量正好適合人體需要。而又由于獨特的地質背景，比如如皋地區的土壤中有害金屬含量均處于較低水平。總之，長壽之鄉環境優美，海拔適中，森林茂密，植被茂盛，氣候宜人。

2.3 宜居環境與溫度、濕度和水源地的關系

空氣溫度即氣溫，表示空氣冷熱程度的物理量。空氣中的熱量主要是通過太陽輻射地表后的二次傳導產生的，越是干燥的地方氣溫越是容易升高，濕潤的環境不易快升。另外，海拔越高的地方，氣溫的變化越快。人體在25℃（夏季26-28℃）的環境中，身體內的毛細血管舒張平衡，感覺非常舒適，是人居環境中最美的溫度。

空氣濕度即是空氣干濕的程度，氣象上常用相對濕度來表示。大氣中若沒有水汽，相對濕度為零；當大氣的實際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓相等時，相對濕度即為100%，表示大氣中水汽含量已飽和。空氣中的濕度大小，與人體健康有著緊密的關系。據研究，鼻內部呼吸道、肺部連同網狀肺泡，是由支狀纖毛的粘膜覆蓋的，當空氣濕度低于40%時，纖毛的運動會變得十分緩慢，灰塵易附在粘膜上，刺激喉部而咳嗽，導致呼吸道疾病。科學家發現，在低溫低濕的冬季，流感、哮喘、肺炎、支氣管炎、腦膜炎等多種與呼吸有關的病癥明顯增加。而在濕熱的夏季，由于濕度過大，人體中一種叫松果腺體分泌的激素較多，體內甲狀腺素及腎上腺素的濃度相對降低，人體細胞就會怠倦，導致萎靡不振，且易患惡心、嘔吐、便秘、煩躁、頭暈、頭痛、腦血栓等病癥[4]。這是因為潮濕的空氣里霉菌種類較多，有些真菌孢子與灰塵結合形成有毒塵埃，導致人們過敏反應。另外，居室內潮濕會引起人體血管壓力加大和呼吸不暢，而誘發多種疾病。結果表明，最有利于人體健康的空氣相對濕度為49%-51%。古人提出“山環水抱必有氣”的論述，是一種以形固氣，以水養氣，兩者相輔相成的選址技巧，體現了水資源對人居環境的空氣溫度和濕度的調節作用。

2.4 宜居環境與大氣環流和風速的關系

大氣環流是完成地球大氣系統的角動量、熱量和水分的輸送和平衡，以及各種能量間相互轉換的機制，也是這些物質能量輸送、平衡和轉換的重要結果。中國古代黃河流域屬于大陸性季風氣候，冬季冷空氣來自高緯度大陸區，多吹西北風，因而氣候寒冷干燥；夏季風向來自海洋，多吹東南風，溫暖濕潤，降水集中在夏季。大陸性季風氣候的生態建筑美學選擇的最佳模式是選擇一種類似四合院的地形，即北面有環形高山以抵擋冬季的寒風，南面有水源和相對低緩的平臺，能夠接納來自南面的溫暖濕潤空氣。用生態建筑美學的觀點來看，所謂山林之間易藏風納氣，就是指山、林、建筑等生態要素與人之間具有明顯的共生關系。《管氏地理指蒙》講：“欲其高而不危，欲其低而不沒，欲其顯而不張揚暴露，欲其靜而不幽囚啞噎。”這段話體現了中國古代建筑審美的中庸哲學。具體而言，這種選址的要求除了環境對人居的精神因素影響之外，還體現了人居環境對宜居空氣的最佳利用方式。現代氣象學對于氣流和風速有了進一步的定義，按照每秒氣流的運行速度分為12級。根據人體的接受力，還可以細分為弱1級風（＞0.5米/秒）、中1級風（0.6-1.0米/秒）和強1級風（＜1.0米/秒）。人居生態環境的風速應隨著季節變化而變化。一般而言，冬季時以弱1級風速為佳，可以使室內外空氣達到有效流動。春秋季以中1級風速為佳，夏季以強1級風速為佳。

2.5 宜居環境與空氣中負離子的關系

空氣負離子又稱負氧離子。自然界的閃電、光電效應、噴泉、瀑布等都能使周圍空氣電離，形成負離子。負離子不僅能促成人體合成和儲存維生素，而且能夠強化和激活人體的生理功能。在醫學界，負離子被確認是具有殺滅病菌及凈化空氣的有效手段。同時還有利于血氧輸送、吸收和利用，促進人體新陳代謝，提高人體免疫能力，增強人體肌能，預防感冒和呼吸道疾病，降低血液粘稠度，改善心、腦血管疾病的癥狀。據考證，負離子對人體7個系統，近30多種疾病具有抑制、緩解和輔助治療作用，對人體的保健作用更為明顯，被生命科學稱為“空氣維生素”。另外，負離子還有凈化除塵、減少PM2.5，改善預防呼吸道疾病、鎮靜、催眠、抗氧化、防衰老、清除體內自由基的效果。人居環境在負離子作用下，可以使人體骨骼的興奮性增強，有助于運動員在競賽中取得良好的成績。由于生態環境的差異和破壞，負離子在自然界的分布相差懸殊，其中以森林瀑布地帶含量最高，其次是城市遠郊和街道綠地，最次是城市房間和工業區[5]。長壽之鄉廣西巴馬，局部地點每立方厘米的負離子竟高達2萬到5萬個。今天科學設備雖然可以制造空氣負離子。然而空氣負離子豐富地帶仍是生態環境選美的重要因素。

2.6 空氣中的有益成分和有害成分

空氣中99%的細菌是有益細菌，也被稱為“益生菌”，而幫助這些細菌良好運作的其他細菌稱為“益生元”，它們存在于食物、水和空氣中，定植于人體腸道、生殖系統內，能改善宿主微生態平衡，對人體的微生態環境有重要價值。另外，還有一些酵母菌與酶等。有研究發現，長壽老人體內的雙歧桿菌明顯高于普通老人。現代益生菌工業技術，在處理工業廢水方面有重要價值。

低碳意識可以減少有害氣體的排放。有害成分主要有：①懸浮顆粒物，又稱PM2.5，是人類社會工業化過程帶來的危害，治理難度大，現已被世衛組織列為人類一級致癌物。目前PM2.5且有攀升的趨勢[6]。②一氧化碳，來源化工企業，化石燃料的不完全燃燒等。超過一定濃度后會使人意識力減退，中樞神經功能降低，人的心臟和肺部呼吸功能減弱，甚至還會導致死亡。③二氧化硫，具有腐蝕性，對人體呼吸道健康和作物生長危害極大。主要產生于煤碳的燃燒過程中。④氮氧化物，主要來源于燃煤及汽車尾氣排放，對人們呼吸器官有強烈刺激，容易引起急性哮喘病。另外還有二氧化硫、氮氧化物，以及甲醛、苯、氨、乙酸丁酯、鄰二甲苯等裝修污染和消毒柜臭氧泄露等。

2.7 空氣中的磁場、射線和未發現物質

地球磁場：由于地球具有的地心吸引力和地球軌道自西向東旋轉的物理運動過程中，不同方位的球體軌跡位置產生不同的磁場變化，從而影響人類的起居生活。在一些高地磁地區，人群具有睡眠質量好、身體免疫力高、心腦血管發病率低等特點。

激光：一種波長較長電磁波，能量雖然較低，但是方向性卻很好，能使生物細胞發生共振吸收，導致原子、分子能態激發或原子、分子離子化，從而引起生物體內部的變異。

放射線，可以引起基因突變和染色體畸變、造血功能缺失、癌癥等疾病的發生，使一代人甚至幾代人受害。

21世紀以來，隨著暗物質理論的提出，國際上開展了20多個暗物質探測試驗，就是對未知物質的探索。這些探索對生態建筑美學的發展具有積極的意義。

3 結論

生態建筑美學，主要包括了地球物理學、天體物理學、水文地質學、環境景觀學、生態建筑學、氣候氣象學、磁向方位學、民俗學、應用心理學、美學和人體生命信息學等學科。因此，無論是房地產開發，還是城市規劃與建設，以及水利、交通、工業和公共設施等項目布局，如果能利用生態建筑美學的視角對這些環境要素進行研究和運用，在建設過程中達到較為理想的效果，會使人們對這些建筑物產生一種舒適感與和諧感，實現“居必常安，然后求樂”的人居理想。

［1］新華社.中國90%地級市爭建新城總規劃人口達34億［N］.廣州日報，2014（4）：21.

［2］黃丹麾.當代西方生態建筑的美學研究［D］.中央美術學院，2004.

［3］林琳.空氣濕度與人類生活［N］.中國氣象報，2005（7）：12.

［4］吳志萍、王成.城市綠地與人體健康［J］.世界林業研究，2007（2）：32-37.

［5］王瑋、湯大鋼、劉紅杰等.中國PM2.5污染狀況和污染特征的研究［J］.環境科學研究，2000（1）：1-5.