堅(jiān)持的可貴
——阿蘭·肖特的建筑中自然環(huán)境的恢復(fù)*

宋曄皓 Song Yehao

1 書(shū)籍封面

“建筑隨想曲”源于萊昂納多·科克蘭特（Leonardo Coccorante，1680——1750）。封面油畫以克勞德·洛林（Claude Lorraine）的方式進(jìn)行了大量涂抹，以傳達(dá)地中海強(qiáng)烈陽(yáng)光下石頭表面的熾熱輻射溫度所維持的獨(dú)特的暖夜氛圍。

2010年曾經(jīng)非常榮幸借助中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑師分會(huì)建筑技術(shù)專業(yè)委員會(huì)年會(huì)的契機(jī)，邀請(qǐng)劍橋大學(xué)的Alan Short教授來(lái)清華大學(xué)做主旨講座。雖然Alan Short教授來(lái)自劍橋大學(xué)，國(guó)內(nèi)學(xué)界和實(shí)踐界對(duì)他的研究和實(shí)踐很有可能了解的并不多，但他可能是國(guó)際上最早致力于將可持續(xù)原則通過(guò)設(shè)計(jì)表達(dá)出來(lái)的學(xué)者和建筑師，稱他為通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)表達(dá)可持續(xù)理念的先驅(qū)，并不過(guò)分。

Alan Short致力于研究特定氣候特征，充分利用自然氣流對(duì)氣候的調(diào)節(jié)作用，力圖創(chuàng)造一個(gè)不用或者少用設(shè)備也能獲得舒適環(huán)境的可能場(chǎng)所，并且針對(duì)不同氣候區(qū)都有結(jié)合研究的實(shí)踐落地。為了確保設(shè)計(jì)決策的科學(xué)性，他依托劍橋大學(xué)深厚的數(shù)學(xué)和物理研究實(shí)力，用計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ万?yàn)證氣流的分布，進(jìn)行設(shè)計(jì)的預(yù)決策。從建筑設(shè)計(jì)表達(dá)上來(lái)說(shuō)，最為標(biāo)志性的是他那高聳出建筑屋頂?shù)臉?gòu)筑物，未見(jiàn)得和建筑功能契合，還可能會(huì)被外人誤認(rèn)為“天外飛仙”，甚至?xí)欢ㄐ詾榧冄b飾的“煙囪”——而實(shí)際上無(wú)論從形象還是功能上都不是傳統(tǒng)意義的煙囪，這些伸出屋面的構(gòu)筑物是專為利用煙囪效應(yīng)以促進(jìn)自然通風(fēng)而生的。這種外在的可識(shí)別性，基于可持續(xù)設(shè)計(jì)理念的功能與形式的自洽性，恰恰是Alan Short教授設(shè)計(jì)的精髓——通過(guò)構(gòu)筑物的存在增強(qiáng)誘導(dǎo)性自然通風(fēng)，來(lái)獲得相對(duì)適宜的微氣候環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到可持續(xù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。這種自洽正是他的研究和設(shè)計(jì)深深吸引我的重要原因，也是我和工作室的研究和設(shè)計(jì)格外重視自然通風(fēng)的部分原因。當(dāng)然，在國(guó)內(nèi)可以看到對(duì)他那獨(dú)特“煙囪”直接模仿的建筑痕跡，我更樂(lè)于將其看成是對(duì)領(lǐng)先的設(shè)計(jì)理念的一種致敬。他主要集中對(duì)溫帶氣候、地中海氣候和大陸性氣候進(jìn)行了研究型設(shè)計(jì)實(shí)踐，這些實(shí)踐也集中在教學(xué)科研樓、圖書(shū)館、劇院和工廠等。他甚至跟我們分享了在北京昌平北七家的一個(gè)未來(lái)住宅示范樓的實(shí)驗(yàn)性建筑，當(dāng)時(shí)項(xiàng)目還在建設(shè)中，據(jù)后來(lái)去工地探訪的朋友講似乎爛尾了。如果真的爛尾，對(duì)于Alan Short教授來(lái)說(shuō)，雖然住宅無(wú)緣建成，但是仍然成功了一半，那一半是他以研究學(xué)術(shù)的教授角色達(dá)成的：在自己的學(xué)術(shù)庫(kù)里，針對(duì)中國(guó)北京的氣候條件，利用自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的研究又增加了一個(gè)實(shí)證案例樣本。我們很欣慰地在他的著作《建筑中自然環(huán)境的恢復(fù)：空氣，舒適和氣候》（The Recovery of Natural Environments in Architecture:Air,Comfort and Climate）中，看到了這個(gè)建筑完成的圖像及研究過(guò)程。

他的這本著作主要揭示了聚焦在自然通風(fēng)這一一貫研究和設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)下的設(shè)計(jì)歷史和邏輯推演，尤為可貴的是探討了可持續(xù)設(shè)計(jì)理念主導(dǎo)下的建筑形式表達(dá)的實(shí)驗(yàn)性，并將其納入豐富的歷史背景，然后坦率客觀地描述了實(shí)驗(yàn)的成功之處和失敗之處。這種獨(dú)特而非凡的、綜合了三十年經(jīng)驗(yàn)的、無(wú)與倫比的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，將建筑與提供熱舒適性重新聯(lián)結(jié)起來(lái)，再次發(fā)現(xiàn)、提煉了古老的自然通風(fēng)藝術(shù)并使其現(xiàn)代化，為在城市溫度升高時(shí)避免高耗能空調(diào)提供了寶貴的設(shè)計(jì)戰(zhàn)略方向。所有的實(shí)驗(yàn)均指向一個(gè)目標(biāo)——巧妙地教我們?nèi)绾问菇ㄖL(fēng)、健康、令人愉快，不是通過(guò)設(shè)備之力，而是通過(guò)敏感和睿智的設(shè)計(jì)。

這是一本300多頁(yè)的厚書(shū)，全書(shū)共有10個(gè)章節(jié)，分別是“空氣、恐懼、危險(xiǎn)”“氣候及其毀滅”“溫帶氣候”“城市熱島”“劇院”“醫(yī)院”“地中海氣候”“大陸氣候”“既有建筑：改造醫(yī)院”“達(dá)成‘恢復(fù)’”。

書(shū)中他回顧了隨著時(shí)代變化空氣本身與人類健康的關(guān)系，抨擊了“空調(diào)環(huán)境”成為“環(huán)境”代名詞的荒謬，從考古學(xué)角度揭示了因應(yīng)氣候變化的重要性，然后闡述和總結(jié)了三個(gè)不同氣候區(qū)應(yīng)用自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)策略，以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，此外還有不同類型的建筑利用自然通風(fēng)的效果與需要認(rèn)真對(duì)待的設(shè)計(jì)問(wèn)題點(diǎn)。例如溫帶氣候里，針對(duì)他自己的經(jīng)典案例——位于萊切斯特的蒙特福德大學(xué)女王館，剖析了其受到維多利亞時(shí)期建筑對(duì)通風(fēng)關(guān)注的啟示，其中最為關(guān)鍵的是對(duì)Viollet-le-Duc所發(fā)明設(shè)備的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)譯——為將其與地面公共大廳隔開(kāi)而支撐在鋼架上的25m通風(fēng)“煙囪”的節(jié)點(diǎn)詳圖。令人欽佩不已的是，所有分析都是在自身實(shí)踐基礎(chǔ)上完成的，并且總結(jié)歸納了不同案例利用自然通風(fēng)的策略和示意。

我并不認(rèn)為經(jīng)過(guò)近十年時(shí)間，Alan Short教授提出了關(guān)于氣候、天氣和空氣問(wèn)題的新觀點(diǎn)，本書(shū)的研究恰恰證明了他的一貫性：他堅(jiān)持認(rèn)為做關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)設(shè)計(jì)絕不應(yīng)該為了所謂的“綠色”或“風(fēng)格”而做；他增加了歷史研究，并不斷追問(wèn)自己和我們，“人類真的需要所有的玻璃和空調(diào)嗎？在這樣一個(gè)需要可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)，難道設(shè)計(jì)和變革需求的新思考不會(huì)開(kāi)拓出自己的設(shè)計(jì)道路嗎？”他的答案創(chuàng)新而獨(dú)到，我尊敬并珍視但仍會(huì)保留自己的思考：他的這種開(kāi)拓和堅(jiān)持，我們也可以；他有自己基于研究和實(shí)踐的答案，我們也可以。但是他山之石，可以攻玉。他的態(tài)度、方法和視角，尤其是大量回溯歷史，為了今天的一個(gè)主題，回望、剖析歷史上關(guān)聯(lián)性的做法，再一次啟發(fā)了我，一如2010年秋天初次聆聽(tīng)教誨。

*注：本研究得到自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（52078264）資助。

女王館面向風(fēng)車巷的立面局部，借鑒了克拉格賽德山莊（1869——1884）山墻的設(shè)計(jì)手法，解決了近處游客和遠(yuǎn)處森林的呼應(yīng)關(guān)系。

2 德蒙福特大學(xué)女王館項(xiàng)目外觀效果

Viollet-le-Duc基于“原則而非定式”的理念，認(rèn)為哥特建筑與冶金工業(yè)的材料十分契合。因?yàn)椴牧蠑嗝娴臏p少以及結(jié)構(gòu)和語(yǔ)言之間的重合，使得建筑框架與中世紀(jì)的建筑傳統(tǒng)相呼應(yīng)。例如，Pregny城堡畫廊項(xiàng)目中，Viollet-le-Duc用傾斜和對(duì)稱反向的鑄鐵支柱代替古典柱式。這不僅是一種設(shè)計(jì)選擇，而且是建筑師放棄以柱為主要元素的經(jīng)典語(yǔ)法的真正宣言。

3 Viollet-le-Duc 在1875 年提出的支撐結(jié)構(gòu)

Alan Short借鑒了Viollet-le-Duc的著名結(jié)構(gòu)體系，利用鋼結(jié)構(gòu)斜撐將25m高的厚重通風(fēng)塔體系進(jìn)行抬升，營(yíng)造了首層輕盈的室內(nèi)中庭空間。

4 德蒙福特大學(xué)女王館項(xiàng)目中庭效果

19世紀(jì)，倫敦的建筑在石頭、陶土橫梁以及豎框的細(xì)網(wǎng)中嵌入了非常大的玻璃窗，而女王館項(xiàng)目則發(fā)展為更深的遮陽(yáng)石板，以遮擋西南和東南低角度的陽(yáng)光。

5 德蒙福特大學(xué)女王館項(xiàng)目外立面及19 世紀(jì)建筑立面對(duì)比

倫敦大學(xué)學(xué)院斯拉夫東歐研究學(xué)院項(xiàng)目提出了一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，即如何在城市熱島的中心利用被動(dòng)式策略建造一座“舒適”的低能耗建筑。該策略從未在市中心以這種規(guī)模進(jìn)行過(guò)嘗試。

6 倫敦大學(xué)學(xué)院斯拉夫東歐研究學(xué)院項(xiàng)目外觀效果

倫敦大學(xué)學(xué)院斯拉夫東歐研究學(xué)院項(xiàng)目利用不同位置的多種開(kāi)閉空腔洞口，將結(jié)構(gòu)蓄冷、中庭排風(fēng)等被動(dòng)措施與空調(diào)設(shè)備等主動(dòng)措施有效整合。

7 倫敦大學(xué)學(xué)院斯拉夫東歐研究學(xué)院項(xiàng)目縱剖面與技術(shù)集成

前三張照片顯示，穩(wěn)定通風(fēng)狀態(tài)的發(fā)展是不均勻的，不同的煙囪以不同的速度積累流量，并最終達(dá)到平衡。下面三張照片顯示，在光井中增加制冷（藍(lán)色液體）的情況下，隨著藍(lán)色液體的流量相對(duì)于漂浮的紅色液體的流量增加，底層流體相對(duì)于外部變得稠密，導(dǎo)致失速，因此同一樓層上的流體密度可能不同，從而導(dǎo)致整個(gè)地板空間產(chǎn)生溫度梯度，這與每層樓供暖源的位置有關(guān)。在該系列的最后一張照片中，制冷現(xiàn)在已經(jīng)真正抑制了流動(dòng)并大大冷卻了較低的兩層樓。一段時(shí)間后，液體呈現(xiàn)深藍(lán)并且充分混合。

8 倫敦大學(xué)學(xué)院斯拉夫東歐研究學(xué)院項(xiàng)目通風(fēng)水浴實(shí)驗(yàn)

曼徹斯特接觸劇院項(xiàng)目的周邊存在現(xiàn)狀高層建筑，傳統(tǒng)的高窗設(shè)計(jì)由于高層的遮擋，導(dǎo)致其通風(fēng)效率降低。本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)師創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了造型感強(qiáng)烈的拔風(fēng)煙囪，結(jié)合出風(fēng)口消音器的設(shè)計(jì)，不僅降低了室內(nèi)噪音，還避免了周邊高樓導(dǎo)致的通風(fēng)失速問(wèn)題。

9 曼徹斯特接觸劇院項(xiàng)目外觀效果

劇院項(xiàng)目通常需要巨大尺寸的新風(fēng)量與進(jìn)/排風(fēng)口尺寸，里奇菲爾德蓋瑞克劇院項(xiàng)目將35m2的進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)成鏤空磚墻，與立面進(jìn)行了有效整合。

10 里奇菲爾德蓋瑞克劇院項(xiàng)目外觀效果

圖片來(lái)源

1,2,4-8,10 來(lái)源于文獻(xiàn)[1]

3 來(lái)源于www.mindeguia.com

9 來(lái)源于en.wikipedia.org