建筑的適應性

牛俊

摘要：

當代社會發(fā)展迅速，各種社會問題、環(huán)境問題凸顯，一方面，建筑作為滿足人們生活需要的設施需要面對并滿足更為復雜多變的需求；另一方面，隨著社會發(fā)展，城市的建筑量迅速增長，投資量巨大，對建筑適應性的要求日益增加。

關鍵詞：建筑適應性；整體優(yōu)化；動態(tài)適應；可持續(xù)

社會生活日新月異，人們對建筑的需求日益增多，建筑功能要求趨向于復雜、多義、多變。在這一背景下，建筑師不可能僅僅著眼于當下的功能需求進行簡化的設計。因此，我們在建筑設計領域引入適應性的觀念，目的在于運用其整體協(xié)調和動態(tài)發(fā)展的觀念，將建筑設計建構成一個適宜環(huán)境的、可調節(jié)反饋的觀念體系。

一、建筑的適應性

建筑學科的適應性概念提出較晚，且缺乏系統(tǒng)性和理論性，對于建筑適應性至今沒有完整的權威的概括。因此對于適應性在相關學科應用的研究顯得尤其必要，而從相關學科的適應性理論中，我們可以找到適用于建筑領域的概念或者特性，有助于把握建筑適應性的概念，從而建立建筑適應性的設計方法。建筑適應性設計不僅僅是關于建筑物質空間形態(tài)的研究，而是從人類的需要出發(fā)，綜合研究建筑與自然、社會、歷史、文化、經濟等關系的一種設計思想、原理和技術。如今，又提出從全面系統(tǒng)的角度出發(fā)與環(huán)境協(xié)調發(fā)展，它是人類面臨生態(tài)危機情況下作出的一種新的反應與探索。建筑適應性設計，將使邁向21世紀的建筑能更好地適應人類生活、工作的需要和生態(tài)環(huán)境，并持續(xù)地、富有生命力地向前發(fā)展。

二、建筑適應性的原則

（一）整體優(yōu)化

一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲這樣寫到：“亞里士多德的論點‘整體大于它的各個部分的總和是基本的系統(tǒng)問題的一種表述，至今仍然正確。”系統(tǒng)思維要求在處理各要素時應把它們放在整體中考慮，因此在進行建筑創(chuàng)作時，要整體關聯(lián)考慮自然與社會環(huán)境、功能與形式、能源與材料、設計與評估、建造與管理對建筑形態(tài)的影響，同時還要考慮實施后這些因素的反作用。即把建筑視為一個動態(tài)系統(tǒng)，其內部多種因子互動，與外部要素廣泛關聯(lián)。

（二）動態(tài)開放

適應性的建筑在面臨運動變化著的自然和人文環(huán)境時，表現(xiàn)出一種有機生命系統(tǒng)的開放性特征。開放性是一切有機體在生態(tài)圈中得以與環(huán)境諸因素聯(lián)系、交流的基礎。同時也是有機體在環(huán)境變化時保持生機和活力，得以進化的結構特性。適應性建筑就是這樣一種在面臨條件變化時具有靈活性、可變的適應性的建筑體系。

時代發(fā)展到今天，建筑不僅要適應經濟的進步，而且要趕上整個人類文明進步的步伐，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標作出自己的貢獻。適應性設計使建筑有條件地、有選擇地、有過濾地向環(huán)境開放成為可能，它既使建筑主體保持一定程度的自主性，也使其具有應付環(huán)境變化的靈活性。例如，在能源的設計和利用上，既包括提高節(jié)能水平，如雙層墻、殼體玻璃、蓄熱水墻、可控遮陽板、地下儲水池等；還包括采用新能源技術，如風能、太陽能等。也正是這種對社會環(huán)境的開放適應，使建筑體系保持了旺盛的活力，創(chuàng)造熱潮不斷涌現(xiàn)。

三、內部建構

建筑是由各種要素構成的有機整體，各個作為系統(tǒng)子單元的要素一旦組成系統(tǒng)整體，就具有獨立要素所不具有的性質和功能，形成新的系統(tǒng)的質的規(guī)定性，從而表現(xiàn)出整體的性質和功能，這不等于各個要素的性質和功能的簡單相加之和。下面從分析建筑內部建構的共性原則入手，進一步從空間要素、結構要素等方面對適應性設計的手法進行研究，希望能為今后解決實際問題提供一些啟示。

（一）空間要素的多樣統(tǒng)一

建筑適應性設計不僅強調建筑平面高效、合理，而且強調空間的靈活性。建筑提供的不只是一個圍合物、一個房間、一個大廳或一個空間序列，而是一個被服務的區(qū)域。這個區(qū)域可以是內向的或外向的，設備的配制和平面的形狀要使它的功能可靈活變動。對靈活性的追求是為了適應現(xiàn)代生活的多變性。現(xiàn)代生活的多變性與建筑有效壽命之間的矛盾是工業(yè)社會出現(xiàn)的、帶有時代的烙印。為解決這一矛盾，現(xiàn)代主義運動中提出了“自由平面”和“靈活空間”的概念。建筑適應性設計沿著這條道路繼續(xù)探索，爭取以具長期效益的建筑適應瞬息萬變的現(xiàn)代生活。

（二）結構要素的和諧統(tǒng)一

建筑結構需要安全、經濟而具有力學效益的結構型式。獲取力學效益的方法基本上有兩方面：一是選擇具有力學效益的體形，另一方面是選擇高效率的結構體系。在進行結構選型時，效能、經濟是首要目標，必須充分發(fā)揮結構材料的優(yōu)勢，還要盡可能少花錢。建筑的結構型式繁多，以材料來分有鋼結構、鋼筋混凝土結構和鋼--鋼筋混凝土組合結構。這里還涉及到“規(guī)模效應”的問題，所謂規(guī)模效應是指自然界的一切物體，無論人為還是自然的，都有一定的規(guī)模和尺度限制，不能任意的擴大和縮小，否則就不相宜。根據(jù)“規(guī)模效應”及規(guī)模與效率的關系可以認為每一種結構形式都有一個有效的規(guī)模變化范圍，并有相應的結構選型圖。

（三）其它要素的協(xié)調組織

能源緊缺與環(huán)境污染是當今人類面臨的巨大挑戰(zhàn)，因此如何有效降低建筑能源消耗并盡可能利用風能、太陽能等可再生能源是建筑適應性設計的重要課題。建筑能耗巨大主要是由于建筑主體受外界氣候條件的劇烈影響造成。一方面建筑物全封閉的內部氣候調節(jié)從而耗費了大量的能源；另一方面，建筑物通過外圍護結構與外界的熱交換也造成了巨大的熱量損失。因而建筑的外圍護結構的構造處理是使其節(jié)能的重要措施。另外，人們在積極尋找替代能源，如太陽能、風能和生物量能源，期望有所突破。

根據(jù)以上分析，我們可以看到，建筑適應性設計強調建筑與環(huán)境緊密相連，融為一體。針對不同層次，應用不同的設計策略，對具體問題加以分析，將產生更具適應性與活力的設計方案。

四、結語

“物競天擇，適者生存”，讓我們以生命進化的歷史作借鑒，吸取自然進化中的經驗與教訓。在不斷進步的社會觀念和科學技術的合力作用下，建筑將以更快的速度向前發(fā)展，加強適應性設計，促使建筑向著智能化、宜人化、保持環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方向演化，就是希望其不要成為遲鈍的恐龍，不會在歷史的波瀾中三陣出局。

【參考文獻】

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[2] （日）伊藤真次.適應的肌理[M]， 北京：中國環(huán)境科學出版社， 1990

【作者單位：南京工業(yè)大學】