形式與能量
——建筑環(huán)境調(diào)控的生物氣候理性

仲文洲，張彤

1 氣候、生物、建筑（圖1）

1 “氣候-生物-建筑”不完全分布。所有生物形式之間存在 一個基本聯(lián)系：適應(yīng)并利用周圍環(huán)境中的物質(zhì)流和能量 流。生物多樣性的本質(zhì)來自于氣候與地域的復(fù)雜性。遍布 世界的鄉(xiāng)土建筑類型同樣呈現(xiàn)出類似的氣候應(yīng)對機(jī)制與地 域性特征，揭示出“氣候-生物-建筑”的相互關(guān)聯(lián)（圖 片來源：底圖：審圖號：GS（2016）1667號，自然資源部 監(jiān)制。氣候分區(qū)數(shù)據(jù)名稱：世界氣候類型分布，數(shù)據(jù)來源：人教版七年級地理上冊。建筑類型數(shù)據(jù)名稱：世界典型建筑類型分布，數(shù)據(jù)來源：參考文獻(xiàn)[6]。民居照片：參考 文獻(xiàn)[23]，仲文洲改繪。 ）

從氣候角度對建筑進(jìn)行研究始于公元前一世紀(jì)，古羅馬建筑師維特魯威（Vitruvius）所著《建筑十書》（The Ten Books on Architecture）中的第六書專門對氣候原理與建筑設(shè)計進(jìn)行了關(guān)聯(lián)性論述[1]。建筑與氣候的匹配關(guān)系以人的舒適為紐帶，容納物質(zhì)與能量的交換與轉(zhuǎn)化，維特魯威根據(jù)三者之間密不可分的關(guān)系建立起著名的“建筑環(huán)境三元模型”。維特魯威的環(huán)境模型實際上界定了幾個相互關(guān)聯(lián)的熱力學(xué)系統(tǒng)：外部能量系統(tǒng)（氣候）、建筑調(diào)控系統(tǒng)（建筑）、人體反應(yīng)系統(tǒng)（舒適）1）（圖2）。每個系統(tǒng)分屬于不同的科學(xué)領(lǐng)域，氣候?qū)W、建筑學(xué)與生物學(xué)有其各自的發(fā)展史、儀器測量技術(shù)與理論計算體系，因此難以統(tǒng)籌整合?，F(xiàn)今環(huán)境調(diào)控語境下的建筑學(xué)研究，需要回應(yīng)環(huán)境危機(jī)與資源匱乏的時代背景，建立起這3 種熱力學(xué)系統(tǒng)的連續(xù)性，使其擁有共享的知識邊界，并尋找一種重新審視建筑本質(zhì)繼而謀求發(fā)展的進(jìn)路。……