建筑與自然環(huán)境的共生性研究

劉詩琦　束鴻鳴

摘 要：工業(yè)革命讓經(jīng)濟快速發(fā)展，同時也加快了城市建設的步伐，導致了自然生態(tài)環(huán)境的惡化。為探究現(xiàn)代城市建筑與自然環(huán)境共生的方法，通過分析現(xiàn)代建筑活動對環(huán)境造成危害的原因，以及研究中國傳統(tǒng)地域性建筑——福建土樓群當中的圓樓，對其選址布局、建筑材料、結構、內部空間進行分析，嘗試歸納建筑與自然環(huán)境共生的方法，為現(xiàn)代城市建筑的可持續(xù)性發(fā)展提供參考和借鑒。

關鍵詞：共生性；建筑；可持續(xù)性；福建土樓

一、引言

隨著中國改革開放，城市規(guī)模逐漸擴大，建筑活動嚴重影響了自然生態(tài)環(huán)境和人類自身的發(fā)展，如何使建筑與自然環(huán)境和諧相處，使現(xiàn)代城市建筑能可持續(xù)發(fā)展是一個亟待解決的重要問題。在中國傳統(tǒng)文化中，體現(xiàn)著“天人合一”的思想理念，這一理念也深深地影響著中國傳統(tǒng)地域性建筑。由于當時技術條件的限制和“天人合一”理念的雙重作用，中國傳統(tǒng)地域性建筑的材料因地適宜，講究與周邊生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一，使建筑既滿足了人類活動需求的利益，也符合當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境發(fā)展的要求。本文基于共生理論去研究古村落建筑特點，探究中國傳統(tǒng)地域性建筑——福建土樓，通過對其選址布局、建筑材料、結構和內部空間四方面進行分析，嘗試總結建筑與自然生態(tài)環(huán)境共生的方法，并將其應用到現(xiàn)代建筑的設計中，為現(xiàn)代城市建筑走向環(huán)境共生建筑的可持續(xù)發(fā)展之路提供借鑒和參考。

二、現(xiàn)代建筑對環(huán)境的影響

自工業(yè)革命以來，建筑活動伴隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的影響和破壞，加劇了城市空氣污染。建筑對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）在建筑建造過程中，對自然資源的大量消耗

據(jù)統(tǒng)計，我國在1986至1996年，每年平均有750萬畝耕地被用為建筑用地，，造成我國土地資源銳減；同時，建筑材料的生產(chǎn)需要消耗大量礦產(chǎn)資源、森林資源和水資源。這些不可再生資源的過度開采又造成了水土流失、土地沙漠化等生態(tài)環(huán)境問題。其次，在建造的過程中又產(chǎn)生了各種粉塵和廢棄物，不僅造成周邊環(huán)境的污染，而且也影響了空氣質量。

（二）在建筑運行過程中，對能源的大量消耗

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生活質量的要求也越來越高。空調、供暖系統(tǒng)、照明、家用電器等各種高科技電子產(chǎn)品及設備的使用，使建筑在使用過程中，對能源的消耗量不斷提高。由于我國在建筑使用過程中關于節(jié)能方面起步較晚，在建筑物的保溫隔熱性能和氣密性等方面做得比較欠缺，導致暖通、空調系統(tǒng)的運行效率不高，能源的消耗量高于其他發(fā)達國家。

（三）在建筑拆遷過程中，對周邊環(huán)境的污染

近年來，我國城市建筑拆遷頻繁。由于我國現(xiàn)有的垃圾回收及處理技術較為落后，導致在建筑拆除后，大量的建筑垃圾無法被回收利用。 又因為垃圾回收處理所花費的資金較多，大部分建筑垃圾被簡單掩埋在城市郊區(qū)，很難被自然降解，容易造成土地無法耕種或難以再利用。

三、福建土樓與自然環(huán)境共生的建筑特點

中國現(xiàn)存并繼續(xù)使用的與共生理念相關的建筑大部分分布于鄉(xiāng)村小鎮(zhèn)，其中最具有民族代表性的為福建客家土樓。通過對其選址布局、建筑材料、結構、內部空間進行分析，探究土樓建筑與周邊環(huán)境的共生性。

（一）選址布局

福建土樓的選址和布局極其講究，追求人與自然的和諧統(tǒng)一，將土樓融入到山水之中，而不像一些現(xiàn)代建筑僅僅為了追求形式風格，例如，蘇州的東方之門因為與周邊環(huán)境極不融合而被調侃為“秋褲”。土樓選址注重建筑、人與環(huán)境協(xié)調的“風水術”，希望好的選址布局能夠聚集天地靈氣興旺子孫后代，為了使土樓建筑與山水環(huán)境有機融合，常把樓建高一點或者離山較遠一點，往往選擇坐高向地、向陽避風、臨水近路的地方，為便于居民生產(chǎn)生活，避風防潮，既注重功能性的需求，又能融入自然環(huán)境之中。

（二）建筑材料

福建土樓建筑材料因地適宜，就地取材，材料均使用當?shù)刈匀毁Y源，例如石料、竹子、青磚、瓦片、杉木，還有特制的三合土。三合土以黃土、石灰、河沙三種成分攪拌而成，做工考究，加工程序嚴格。三合土進過層層夯實，用于筑造外墻，土墻較厚，使土樓具有隔熱保溫、冬暖夏涼的功能。石料常選用整塊巨石用于建筑土樓的墻體基腳，瓦片用于房頂?shù)慕ㄔ欤啻u主要用于防火、防潮和隔音，杉木用于頂板、樓板、隔扇、樓梯和門窗。相比現(xiàn)代建筑材料含有某些放射性元素，或者含有散發(fā)出甲醛、苯、醚類等污染空氣和有害人體健康的氣體，土樓建筑材料因源于周邊的自然環(huán)境，利于居民健康。

（三）建筑結構

福建土樓建筑結構設計巧妙，以福建永定客家土樓群當中的圓樓（圓寨）為典型研究對象，通過研究其建造過程來分析其建筑結構。一般建造流程分為六步（圖1）。第一步為選址、設計、開地基，先確定樓的規(guī)模、層數(shù)和間數(shù)等，量出外墻位置，借用原始的折紙定線法畫施工圖；第二步為打石腳，運用松木打樁，再用山石干砌墻基；第三步行墻，用支架模板夯筑土墻，墻體下寬上窄；第四步獻架，當土墻夯到一層樓高時，在墻頂挖凹槽放樓板梁，然后豎木柱、架木梁；第五步出水，屋頂木構架使用穿斗式和抬梁式，瓦鋪在望板上，檀、椽和望板擱置在架梁之上；最后一步裝飾土樓內外。土樓的這種建造結構整體性強，抗震效果好。土樓整體內部為木構架多層環(huán)型房間，外挑環(huán)廊的垂直型建筑，特有樓正中的天井來增強采光和通風。土樓在屋頂使用“剪瓦”的手法，非常利于排水。

（四）內部空間

土樓建筑內部空間包括門庭、大廳、臥室以及環(huán)形走廊、內院和天井，其中，廊道具有良好的通風系統(tǒng)，天井給內院提供了充足的自然光線，居民也喜歡聚集于此進行各種活動。此外，圓樓由于其圓形結構，內部各個空間均光線照明良好，通風流動性好。土樓一般分為四層：一層為廚房，但其內部空間的功能不僅僅是廚房，還為二樓糧倉及整棟樓提供干燥保濕；二樓設有糧倉，避免與地面之間接觸導致食物發(fā)霉；三樓以上均為臥室，采光和通風性更好。因此，圓樓建筑的外部形式和內部功能空間結合得十分完美。

四、環(huán)境共生建筑的設計要點

“共生”最先出現(xiàn)于生物學，主要是指不同種生物在一起共同生活。后來這一概念延伸至其他領域，在建筑學領域，特別是日本對共生建筑的研究，更是體現(xiàn)了日本文化特征，例如，日本建筑大師黑川紀章的共生思想。通過對共生相關理論的整理，建筑共生理論主要是指部分與整體的共生、內部與外部的共生、建筑與環(huán)境的共生、不同文化的共生，以及歷史與現(xiàn)實的共生。現(xiàn)代城市建筑基本上與自然生態(tài)環(huán)境呈對立關系，通過鋼筋混凝土把建筑內空間與外部自然生態(tài)空間隔離開。總結福建土樓群當中圓樓的建筑特點，提出以下關于環(huán)境共生建筑的設計要點：

（一）選址和布局符合生態(tài)原則

建筑選址布局應考慮周邊環(huán)境的現(xiàn)狀，不破壞原有生態(tài)系統(tǒng)和動物的活動路線，保護建設用地范圍內具有生態(tài)建筑的古樹和動植物，同時注重建筑、人與環(huán)境協(xié)調，使建筑能較好地融入當?shù)丨h(huán)境中而不是獨樹一幟，從而才能不破壞當?shù)卦械娘L景視野。例如，我國建筑大師王澍設計的中國美術學院象山校區(qū)，其選址和布局將建筑融入到象山的山聳水環(huán)之中，又與校園整體環(huán)境相和諧。

（二）建筑材料因地適宜，生態(tài)自然

建筑材料應多利用當?shù)氐耐潦⒛静摹⒅竦茸匀簧鷳B(tài)材料，借鑒土樓對本地材料的使用方法，探究使用本地普通自然生態(tài)材料建成小中層建筑的方法。因為天熱材料的透氣性好，利于人體健康，又不污染環(huán)境，同時也利于回收再利用，容易被大自然降解循環(huán)。例如北京長城腳下的“竹屋”， 其竹材料的使用增強了建筑的表現(xiàn)力，其疏密有致、間隔分明的竹墻使建筑巧妙地隱于自然的山水之中，傳達出濃郁的東方神韻。

（三）建筑結構和內部空間設計“天人合一”，減少使用過程中的能源消耗

建筑結構和內部空間應根據(jù)周邊環(huán)境和當?shù)氐纳罘绞竭M行設計，而非為了某一種風格。要注重舒適性、實用性和親切感，借鑒土樓的設計理念，講究空氣、陽光、山水、天、地與人的和諧統(tǒng)一。在結構和內部空間的設計中，將建筑外部的自然環(huán)境通過窗戶或其他方式，通過設計的手法引入室內，使內部空間與外部環(huán)境和諧統(tǒng)一。其次，通過結構和內部空間的設計，提高自然能源的使用率，達到節(jié)約能源的效果。例如，提高房間內的采光，減少白天照明，同時，借鑒土樓廊道通風系統(tǒng)的設計方法，利用自然通風以減少空調的使用。

五、結語

隨著我國城市的發(fā)展，建筑物不斷增多，對生態(tài)環(huán)境造成的壓力迫使人們思考如何建造可持續(xù)生態(tài)建筑。隨著全球對環(huán)境生態(tài)問題的重視，人們對城市建筑發(fā)展的思考及對高科技生態(tài)材料的研發(fā)，可持續(xù)生態(tài)建筑在未來是具有可能性的。同時，借鑒中國傳統(tǒng)地域性建筑的設計理念和手法，將會為環(huán)境共生性建筑的探究打開新的視角。以福建土樓群當中的圓樓為研究對象，對其選址布局、建筑材料、結構、內部空間進行分析，歸納建筑與自然環(huán)境共生的方法，希望對關于環(huán)境共生建筑的研究提供參考。

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作者單位：

江南大學設計學院