探析自然材料在建筑中的作用與對自然環境影響

在第一學年的生態建筑課程中，使我是對生態建筑有了初步了解和認識，其中赫爾佐格德梅隆設計的Dominus Winery令我印象深刻。 不僅是其強烈的建筑視覺沖擊，還有其獨特的生態處理手法，都令人耳目一新。在當今這個圖像時代，戈特弗里德·森佩爾提出的建筑四要素，已經不再是許多建筑設計的主導因素，那些背離建筑基本意義的作品，或許在百年之后，會滋生出許多環境問題。

赫爾佐格德梅隆始終堅持從動機—材料—工藝—象征性的關系，與圖像零距離的接觸，策略地介入圖像時代。本文無法分析新型的生態技術手段在生態建筑領域的應用，也無法對生態建筑做一個系統的歸納總結，僅從材料的肌理、屬性等方面，概要論述材料對建筑內部生態的調節作用、對建筑主題藝術效果的表達呈現、對環境的影響

研究意義

生態學概念是源于八十年代能源危機意識和環境污染而產生的。在生態學知識的傳播中，使得生態學與其他領域的學科產生互動聯系，生態建筑便是如此產生。生態建筑是要求在建筑任務框架內的，解決生態學的某種要求。因為每項建筑活動都要觸及人們生活的基本情況，并使這種情況改變，生態建筑經常要求建筑要以環境可承受為先決條件。同時，這種在建筑過程中產生的對自然的侵擾應盡可能地減低，并避免對環境的破壞。

雖然不同于其在自然法則上的意義，但它們仍然是同一體系的學科內容。在今天的生態建筑中，首要關注的是環境的承受性，如愛護材料資源，減少能源流失，棄用對健康和環境有高度傷害的建筑材料等。這使得建筑材料的應用也成為生態建筑設計的其中一項討論要點。

赫爾佐格德梅隆的設計案例分析—Dominus Winery

Dominus Winery項目，是赫爾佐格德梅隆在美國加利福尼亞州納帕山谷的一項特殊項目。這個約333英尺長、82英尺寬、30英尺高的長方體塊，巨大的建筑體量使設計師首先想到的是將它隱藏到場地中去。他們在場地附近找了一種顏色和土地幾乎一樣的玄武巖材料。并將它與鋼一同運用到建筑中去。

首先從建筑構造來說，均質的鋼架構成建筑的內部結構，在鋼結構的外表緊貼著作為立筋的鋼管。而鋼筋繞彎曲的纏繞式固定，令人聯想到手工藝人的古老技法，石材作為初級肌理與鋼筋組合非常協調。石料的大小也是經過靜心挑選的，石塊自下而上由小到大，形成有規律的肌理效果。石料大小的不同，既能根據建筑內部功能的不同需求，通過石縫獲得通風采光，同時也達到了設計師要求的“能有石頭的實體的感覺，又能通過石頭縫里的光線感受到虛的空間”的效果。

其次，除了空間置換上給人帶來的特殊體驗感覺外，石料作為建筑外圍護結構的應用，在建筑功能的需求上，也帶來了非常實用的實效功能。

石料作為自然界的初級肌理，其自身就具有本真物化屬性和力學性能特點。Dominus Winery位于美國加利福尼亞州，加州所處的太平洋沿岸有火山坐落，而玄武巖則是一種基礎性噴巖，體積密度大約在2.8—3.3g/cm3，其質地致密，比重比一般花崗巖都重。利用天然材料不僅能解決建筑的功能需求，且玄武巖自然的花色，能很好地和周邊景觀相協調，充分展現材料本身的形體美。

赫爾佐格德梅隆的設計思想

瑞士建筑師雅克·赫爾佐格皮埃龍·德梅隆從二十世紀七十年代開始獨立的建筑實踐活動。他們以建筑的本質為基礎，以現代的語言和先進的技術為手段，探索建筑的多種可能行。他們設計的Dominus Winery激發了人們對建筑的想象力，以其獨特的方式再現自然材料在建筑設計中多變的自然屬性。而他們將其所謂的“人工自然”來賦予建筑更深的意義時，結構技術只成了他們設計的手段。此時，可以建筑在滿足實用功能需求的同時，還擔任著藝術延續的重責。

自然材料的影響

1.自然材料在建筑的應用

建筑是人類文明進步的產物，更是人類社會進步發展的見證歷史。而建筑材料的應用在某種程度折射出人類生產力的不斷提高。在原始社會，人類自身的認知水平不高，只能運用簡單的動作，利用自然中的土、草、石、木等自然材料構筑人類最基本的居住場所。這些自然中形成的天然材料即稱之為自然材料。

而每種自然材料都有其特定的自然屬性和物理功效，如石、木、土各有不同的個性特征，當今社會，人們通過現有的技術手段，對自然材料進行初級加工，在建筑構筑中大量應用。如美國本土的房屋許多都是利用木材，一是由于當地木材資源豐富，二是木材自身有很好的呼吸作用使得其在建筑材料應用中深受歡迎，木材能有效的調節房屋內的溫度，使房屋內部的溫差不至于太大，而且其自身擁有的特殊的自然屬性令人們對木材非常喜歡；中國的新疆地區則以生土夯實墻為主要營造模式，利用本地材料低能耗，較強的保溫、隔熱的物理性能，使生土材料本身得到充分的利用，建筑的居住功效也得到很好的保護；而石材除了在Dominus Winery的應用，古羅馬建筑也是對石材理性應用建造的耀績。

隨著科學技術的迅猛發展，各種新型技術、材料層出不窮，盡管生態建筑的實現有眾多形式，但不斷適應地域環境，充分利用自然資源，是建筑低能耗、高節能應是生態建筑的標志。而自然材料作為初級材料，其自身就具有生態環保的意義，自然資源與新型技術的結合也能實現建筑的生態節能功效，這也應是生態建筑今后的發展方向之一。

2.自然材料對環境的意義

2000多年前的古羅馬宮殿雖然實用石材建造，單就其本身的技術手段并無特別高明之處可討論，但通過現存的石材殘存痕跡，其建筑所擁有的價值意義就值得人們對其進行深入的研究與探討。這種石材對環境本身是無害的，它與自然環境的高度融合令其能一直保留至今，其歲月的痕跡毫無虛偽的人工修飾，被風蝕殘缺自然特征表露無遺，讓人們認識到它一切都是短暫的，都在流逝。

古羅馬宮殿運用的是經過簡單加工的初級石料，石料取自自然，對于當時自然環境占大比重的環境自是高度融合。對環境的整體協調與保護有不可言說的重要意義。

而在工業化急速發展的當今社會，王澍設計的寧波博物館通過對被棄用的自然材料再利用，希望借助這些舊材料，敘寫對整個社會，整個時代的記憶。博物館的外墻是用磚砌材料，磚是以天然黏土類物質加工制作的建筑材料，是頗具價值的建筑材料。

兩個案例陳述的都是對自然材料的應用對整體環境產生的空間、情感影響。通常情況下，人們在對“生態性”有一種偏離的誤解，認為生態建筑應該探討高科技在建筑中的應用，考慮了很多技術和手段方面的因素，導致忽略“人—建筑—環境”的整體思考，在追求新技術的應用時，更應關注建筑材料在生態技術上的影響，及對人文環境和生態環境產生的影響。

小結

在環境“全球化”的背景下，這些自然材料應該重新尋回自身的價值與定位，而設計師則應積極思考如何合理運用，創造出具有強烈生態與藝術氣息的建筑作品。通過對建筑材料的初步認識，能讓我們認識到生態建筑不是為了挑戰技術而產生，而是在滿足其基本建筑功能需求的基礎上，而透過對自然材料應用也能起到調節建筑生態功效的作用。

自然材料本身對自然、對社會都有一定的傳承作用，只有合理認識這些材料的最初形態，以一種謙卑、尊重的態度去看待材料，那么建筑就能增強我們對世界的感知，生態也得以在建筑上得到延續。

（作者單位：浙江理工大學 藝術與設計學院）