生态建筑的思想萌芽与理论基础

  吴良镛先生指出，研究建筑学应当“回顾历史，研究现在，展望未来”。布鲁诺·赛维认为：“每一个有成就的建筑师都从研究过去中获得过灵感，不管带有怎样的偏见，他从中选择的共鸣总比他的批评要更有意义得多”。因此，回顾建筑史上曾经有过的生态思想萌芽，研究生态建筑理论的发展，对于展望生态建筑未来发展趋势大有裨益。

  传统风水学下的生态平衡论

  中华民族有着五千年的深远的历史文化及其建筑经验，形成了独具一格的建筑体系。其中，建筑与环境的协调共生关系，以及建筑中的诸多处理手法，都充满着朴素的生态学思想，达到了人与自然和谐的境界。

  中国传统的人居环境在其形成过程中，发展了风水理论，后世亦称之为“勘舆”。其中虽掺杂有虚幻、玄学甚至迷信的成分，但本质上是一种研究相地择居的“相地学”。亦即对地形、日照、气流、水质、季风、气候、温湿度等相关自然环境因素，做出综合考察以作是否适宜居住的选址依据，然后采取相应的措施，从而营造出适合人们栖居的人工环境。

  风水理论与现代生态学的契合点主要体现在科学的建筑选址与自然环境要素的循环利用这两个方面。“负阴抱阳，背山面水”是传统住宅风水理论中选择居住环境的基本原则。其科学性体现在：背山可以阻挡来自北方寒冷的冬季风；面水可以接纳夏季来自东南方向且经水面降温的凉风；抱阳可以争取到充足的日照；近水既可收水运交通及用水之便，又利于湿润空气，消除夏季炎热；山水之间的台地可以避免洪涝之患；而植被则可保持水土，调节小气候。如周围种有果林还可获得一定的经济效益及部分燃料。从现代生态学的角度来看，这种思想的风水选址格局在特定的空间范围内形成了人的生产、生活以及自然要素的良性循环。由此可见，讲究风水的聚落居住模式体现了朴素的生态学思想。在这里，首先科学地分析了山、水、土壤、空气、阳光、植物等所有自然要素的优劣并加以扬长避短，这种方法与现代的生态因子分析方法是相一致的。人们在其间生活以及进行生产活动，所需的各种原料取之于斯，又还之于斯，由此生生不息，循环住复。可以说，在这个内敛的聚落空间范围内，实现了生态系统的平衡。

  柯布西耶与“新建筑”

  柯布西耶于1925年提出“新建筑五点”，其中的两点是建筑底层架空和屋顶花园，并实施于萨伏伊别墅上。依照他的本意，底层架空是为了地面绿地的畅通，屋顶花园也是为了增加绿化，便于充分接触自然。另外，柯布西耶为适应当地热带高温气候，又创造了以遮阳构件和凹入的廊子为代表的设计语汇。在艾哈迈达巴德(Sarabha)住宅中，深深的窗间墙和遮阳板构成门廊的立面。

  柯布西耶在现代城市规划上提出的许多设想，非常具有指导意义。他在1930年阿尔及利亚奥布斯规划中，利用一些绵长的多层建筑，取代常见的街坊组团，不仅将城市建设在巨大的石柱上，保持大片绿地的通畅，而且机动车道占据其中一层，形成一种复式路网体系，减少了道路占用土地的面积。由柯布西耶的设计思想和作品，我们可以看到，他的生态思想，主要体现在3点:（1）减少建造过程中对环境的损害，避免破坏环境；（2）提高建筑空间使用的灵活性，以便减少建筑体量，将建筑所占用的土地资源降至最少；（3）体现地域特点，满足当地气候、环境的需要。

  富勒与“自持续设计”

  富勒一直致力于研究以最小消耗获得最大空间和高度可靠的结构体系。本世纪20到50年代，他创造了Dymaxion住宅和装配形球架(geodesicdome)，这可以看作是一种“自持续设计”。富勒在50年代后期提出“设计科学”的思想。他的创作融几何学、力学、运动学和材料学与建筑学为一体，采用的张杆件弯窿被称为是至今人类最强、最轻、最高效的围合空间的手段，这种弯窿用最少杆件，重量轻，能源省，建造方便灵活，可以包容各种体积，从而达到“少费而多用”(morewithless)的目的。

  仅从设计手法上分析，生态设计基本上有三种类型：一是从建筑所在地域出发，利用本地材料的乡土地方主义设计手法；二是着眼于高科技表达，利用技术解决圣体问题的高技术流派设计手法；三是既重视地方性，又适当地引入新技术的折中式设计手法。

  生物气候地方主义的奠基

  气候和地域是紧密联系的两个概念。人们从来没有停止过对建筑与气候、建筑与地域关系的研究。

  1963年，V·奥戈雅完成了《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》，概括了60年代以前建筑设计与气候、地域关系研究的各种成果，提出“生物气候地方主义”的设计理论，将满足人体的生物舒适感觉(冷、热、干、湿等)作为设计出发点，注重研究气候、地域和人体生物感觉之间的关系，采取相应的技术手段进行建筑设计，寻求最优设计方案。

  生物气候地方主义理论较大地影响了以后的建筑设计，例如70年代德国适应气候的节能建筑研究。向来重视地方性建筑研究的第三世界建筑师，印度的查尔斯·柯里亚结合自己的设计实践，提出了“形式追随气候”(FormsFollowClimate)的设计方法论，与生物气候地方主义的研究异曲同工。而马来西亚建筑师杨经文提出的“生物气候摩天大楼”(BioclimaticSkyscrapers)的理论和设计实践则明显受到了生物气候地方主义的影响。

  生态学的融入与生物建筑运动的兴起

  20世纪60年代以来，工业化国家的环境污染日益严重，面对日趋恶化的生存环境，全球范围内的绿色运动逐渐兴起。绿色运动的主要推动力量是生物学家、生态学家等。

  1962年，《寂静的春天》(SilentSpring)一书出版了。这是世界上第一部有影响的环境科学著作。作者美国海洋生物学家R·卡逊阐明了人类同大气、海洋、河流、土壤、动植物之间的密切关系，初步指明环境污染对生态系统和人类社会的影响。《寂静的春天》一书的意义在于她第一次唤醒了沉睡中的人们，沉寂的春天也被人们热烈的脚步所振动而露出了生机。

  深层次生态学的理论重点是探讨人类和地球关系的基本问题。挪威哲学家A·那伊斯1972年写道：“深层次的生态学的本质在于质询更为深刻的问题:究竟是何种社会、何种教育以及何种宗教组织有助于将地球上的各种物种视为一个整体”。深层次生态学家认为传统的仅涉及自然学科的环境研究无助于地球所受伤害的康复，认为应当整体、全面地考虑各种问题。

  1974年，E·R·舒马赫完成了他的著述《小的是美好的》（SmallisBeautiful），为自足性设计提供了一套哲学理论。提倡中间技术(意指不采用高科技、高能耗的技术)使得建筑师更多地利用当地适用建筑技术和可再生能源。风能、水能、生物能和太阳能等成为建筑使用的重要能源。

  生物建筑将建筑视为活的有机体。建筑的外围护结构被比拟为皮肤，就像人类的皮肤一样，提供各种生存所必需的功能:保护生命、隔绝外界环境、呼吸、排泄、挥发、调节以及交流。建筑室内外各种物质、能量等的交换依赖具有渗透性的“皮肤”来进行，以便维持一种健康、适宜的室内居住环境。

  可持续发展思想的定位

  1980年，世界自然保护联盟(IUCN)在《世界保护策略》中首次使用了“可持续发展”的概念，并呼吁全世界必须研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系，确保全球的“可持续发展”。1987年，以挪威首相布伦特夫人为主席的“世界环境与发展委员会”(WCED)公布了里程碑式的报告——《我们共同的未来》，向全世界正式提出了可持续发展战略，并对其涵义作了界定:“既满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的发展。”这样，“可持续发展”得到了国际社会的广泛接受和认可。

  90年代初，联合国环境与发展大会在里约热内卢通过了《21世纪议程》，明确提出了可持续发展的思想。1993年由美国国家公园出版社出版的《可持续发展设计指导原则》中列出了“可持续的建筑设计细则”，同生态设计相关的内容有:重视对设计地段的地方性、地域性理解，延续地方场所的文化脉络；增强适用技术的公众意识，结合建筑功能要求，采用简单合适的技术；树立建筑材料蕴含能量和循环使用的意识，在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料，避免使用高蕴能量、破坏环境、产生废物以及带有放射性的建筑材料，争取重新利用旧的建筑材料、构件；针对当地的气候条件，采用被动式能源策略，尽量应用可再生能源；完善建筑空间使用的灵活性，以便减小建筑体量，将建设所需的资源降至最少；减少建造过程中对环境的损害，避免破坏环境、资源浪费以及建材浪费；1993年6月，国际建协在芝加哥举行主题为“为了可持续未来的设计”的会议，采纳了这些设计原则。

  理论推动概念的诞生与落地。如今，以“健康人居，科技人居”为主的生态建筑逐渐在国内开花结果，其“住宅本身在建设过程中遵循可持续发展原则，科学有效地利用自然资源和高新技术成果，使建筑对资源的消耗及对环境的污染降低到最低限度”的本质也成为满足当今人们“健康、宜居”等需求的载体。