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碩士畢業論文:基于自然語境的寒地建筑形式創作方法研究

  • 發布日期:2018-02-25
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第 1 章 緒 論
 
1.1 課題背景
隨著這幾十年我國經濟的崛起,建筑創作也經歷了前所未有的巨變,從意識形態的改變到審美體系的革新,從建造手段的更新到材料運用的變化,諸多方面都顯示出我國建筑行業的蓬勃興起。然而隨之而來的全球氣候問題、環境問題、資源問題使人們逐漸發現建筑創作已經到了一個重要的節點上——建筑大規模擴張所帶來的經濟效益終有一天會結束,而這種肆意建設對大自然的破壞卻是難以彌補的,這時候建筑與自然的關系是否應該有所轉變?位于我國北方大部分區域的寒地建筑在這樣的建設大潮中也扮演著同樣的角色,通過大規模建設帶動經濟發展,建筑創作逐漸在商品化包裝的道路上迷失自身,忽視自然生態環境,對自然環境肆意侵占,陷入失語的建筑創作迷境。布正偉曾在《從建筑語言學論走向新世紀的現代中國建筑藝術》中對中國建筑師創作的失語現象做了梳理,寒地建筑也存在其中的大部分問題,如在文本層面上生搬硬套,忽視建筑場所環境;在語義上牽強附會,盲從高大上的含義;在修辭上陳舊不堪,審美低俗;在語段上變化多端,形式拼湊;在語素上不注重空間感受,蒼白空曠沒有給人舒適感[1]。這些亟待解決的問題普遍存在于當前我國寒地建筑創作中,建筑師們找不到創作的基本方向,不知道該何去何從,由此引發了很多反思和思考,并帶來了屬于當前時代的問題與挑戰。
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1.2 課題研究動態
 
1.2.1 國外研究現狀
對于建筑與自然關系的相關理論研究,西方國家開展較早,人們在工業革命之后就開始意識到建筑與自然環境關系的重要性,并一直延續至今,理論體系已經比較完善且深入,相關典籍較多。如有機建筑理論、生態建筑理論、生物氣候建筑學、共生理論、綠色建筑理論等都是西方國家研究的經典理論,引領當代建筑的創作和發展。如今注重自然環境的融合、營造人性化的空間已經成為建筑創作重要的組成部分,并隨著時代的發展,向著更加復雜動態的方向發展。在書籍著作方面,美國的麥克 哈格在 1971 年出版的《設計結合自然》以豐富的資料、精辟的論斷闡述了人與自然環境之間不可分割的依賴關系、大自然演進的規律和人類認識的深化;西姆 范 德萊恩和斯特林 邦奈爾的著作《整體設計》提出將建筑設計應結合自然體系的特征,以抵抗自然系統的負熵效應;阿桑 法賽在 1986 年出版的《天然能源與地方建筑》提出建筑應該考慮其環境因素,結合氣候環境,降低對環境的破壞;詹姆斯 瓦恩斯在 1990 年出版的《建筑的宣言》中強調建筑應該注重原始的綠色,具有搶救地球的權利;克里斯 托弗戴在 1990 年出版的《靈魂的場所中》提出建筑應該對所處的場所精神負責,包括節約能源、保護生態環境,并形成賦予靈魂的體量和材料的塑造;長谷川逸子在 1991 年出版的《建筑——另一種自然事物》,提出人類與建筑都是地球生態系統的一部分,建筑應該回饋宇宙的樂章和人們的感情,而不是純粹的理性主義;隈研吾在《自然的建筑》中對 20 世紀的建筑反思出發,闡述了自己的建筑實踐;他在《負建筑》中深入的思考了在特權階級追求利益和私欲的背景下,產生了怎樣的建筑模式,建筑應該成為人們真正需要的建筑,回歸自然。西方發達國家對于建筑與自然的關系研究,還深入到在自然復雜性的方面。建筑評論家查爾斯 詹克斯在 1995 年出版的《躍遷的宇宙中的建筑》用現代科學的復雜性來解釋西方當代的建筑與文化,并提出建筑應該遵循宇宙的復雜性衍生;梅拉尼 米歇爾的《Complexity:A Guided Tour》系統的介紹了自然界萬物系統涌現的機制,為人們認識自然描繪了更廣闊的圖景;德國邁因策爾 K 的著作《Thinking in complexity:the computational dynamics of matter, mind andmankind》從自然物質、生物、人類精神、計算動力學等方面闡述了復雜性思維,將真正的自然參數模型展示給人們;《Architecture:Elements, Materials, Form》則是從建筑的多重組成元素分析建筑的創新性與適度性;《建筑涌現:自然和文明形態之進化》闡述了氣候、地表、生物進化、新陳代謝等多種復雜的地球表面物質系統的涌現與建筑的內在關聯。
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第 2 章 寒地建筑與自然語境關系的探究
 
2.1 建筑與自然關系的理論基礎
在從古至今的歷史長河中,不同時期的哲學思想和理論對建筑與自然的關系的影響完全不同,本節通過挖掘歷史上對建筑與自然關系產生重要影響的思想理論基礎,梳理促進建筑與自然語境相互關系的內在動因,有助于我們從更高的視角來審視當前的建筑創作與自然語境的關系,為寒地建筑形式創作的自然語境回應提供理論根源。在哲學范疇,自然觀是指人對自然界的總的看法認識,自然觀是在不斷發展演化的,不同時代的人們孕育出不同的自然觀,并最直接的影響建筑與自然的關系。研究建筑與自然語境的互動關系,不能不追溯影響了中國五千年并波及全世界的中國傳統自然哲學觀。中國疆域遼闊,自古以來自然資源豐富,形成了以農耕文化為基礎的中國古代文明,經過漫長的積累和孕育人們逐漸的形成了順應自然、尊重自然、天人合一的自然觀和宇宙觀。在中國儒道禪的傳統中國哲學發展中,都體現出對自然的崇尚。《周易》對中國儒家哲學思想的影響源遠流長,其中自然觀闡釋表達了深刻的智慧,其表達了陰陽、剛柔、太極、五行、理氣等天地萬物的內在規律,萬物都在生生不息的進化中,也表達了天地間的生態系統和天地間的萬物、倫理,都在從一個平衡狀態進入另一個平衡狀態,人只有順應天地之大德,才是順應天地的法則,才能對自然的能量進行最佳的運用。深入剖析易學以及《周易》中所主張的自然觀,可以發現其獨特之處表現在以下四個方面:首先,《周易》中的“自然”指的是“天地萬物”;第二,提出了“有機整體觀”,天地間的萬物都是有機的整體,萬物可以相互轉化;第三,易學不僅將自然萬物作為物質來看待,而且是將物質和精神統一起來看待,萬物有物象也有心象;第四,易學的價值觀是“順天應人”,正如《周易》文中所說“天行健,君子以自強不息;地勢坤,君子以厚德載物”[17]。
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2.2 建筑與自然關系的發展動力
生物學、系統論及復雜性科學的發展使人們深刻認識到建筑屬于整個自然系統的一部分,其物質和能耗都來自于自然又作用于自然。這些科學發展成為了推動建筑與自然關系發展的外界因素,推動建筑模仿自然、象征自然,與自然互動連續,并具有整體性、開放性、動態性等特征,與自然形成物質流、能量流、信息流相互關聯、相互作用的有機整體。查爾斯 羅伯特 達爾文(Charles Darwin,1809-1882)在 1859 年出版的《物種起源》具有劃時代的意義,系統的闡釋了以自然選擇為核心的生物進化學說,這是人類有文字記載以來第一次對整個生物界的發生、發展做出了唯物的客觀解釋,使人們重新認識自然與萬物的關系。他經過對大量資料的研究及動植物和地質結構的調研,得出了自然界的所有生命物體都存在著自然變化的情況,并非人們認為的都是上帝創造出來,并一直處于不斷適應自然的進化中。達爾文的進化理論中,將生物在自然界中的狀態、外形、習性等等方面的變化,經過總結概況為如下四種理論:一是共同祖先學說,在人類社會逐漸形成的初期,其他生物在變化開始之前有類似或相近的始祖;二是一般進化論,說明生物在自然界的變化中,會產生非常明顯、直接的物種進化,甚至變成新的物種而適應新的自然環境;三是自然選擇學說,自然環境被改變之后,對生物的生存方式、生存習性產生了直接影響;四是漸變論,任何一種自然界的自然生物都不存在飛躍式的變化,只有經過自然環境的長期選擇之后,才能夠看到與之前的生物狀態完全不同的變化結果。在生物學的影響下,人們越來越多的發現機械論自然觀對于很多自然界的生命現象都不能給予合理的解釋,機械論所引導的現代主義建筑與自然關系受到越來越多的質疑。現代生物學也由此開始發展起來,學科更加廣泛,包括細胞學、遺傳學、解剖學、生物技術等領域,并形成了后來的建筑演進與生物進化論的結合,將生物學的規律應用到建筑設計中。
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第 3 章 基于地貌語境的寒地建筑形式創作..........63 
3.1 起伏地貌的坡度整合方法 ......... 64 
3.1.1 隨勢成形整合緩坡地貌....... 66 
3.1.2 高差跌落整合中坡地貌....... 70 
3.1.3 山屋共融整合陡坡地貌....... 75 
3.2 平坦地貌的生境策動方法 ......... 77
3.3 濱水地貌的筑景共構方法 ......... 98 
3.4 本章小結 ....... 113 
第 4 章 基于氣候語境的寒地建筑形式創作........ 114 
4.1 溫度影響的主動適應方法 ....... 114 
4.2 光照影響的動態適變方法 ....... 130
4.3 風雪影響的趨利避害方法 ....... 150
4.4 本章小結 ....... 171 
第 5 章 基于場景語境的寒地建筑形式創作........173 
5.1 場景要素的多元轉譯方法 ....... 173 
5.2 場景肌理的原真表達方法 ....... 189 
5.3 場景意境的詩化營造方法 ....... 206
5.4 本章小結 ....... 220 
 
第 5 章 基于場景語境的寒地建筑形式創作
 
我國北方的寒地建筑由于內陸邊疆的地緣限制和落后體制的制約,建筑形式成為政治表征,建筑師的創新觀念多受到局限,建筑創作往往熱衷于符號化的外部裝飾、混凝土和玻璃的冰冷建造及多種新奇材料的移植,建筑與自然彼此分立,沒有從真正的地域場所出發,沒有形成根植于場景語境的建筑形式。傳統的中國自然觀認為自然萬物是人類的老師,人應該對自然保持謙卑的態度,原樸的建筑形式往往根植于自然,能夠最直觀的讓人們體會到自然場景的魅力。豐富的寒地自然場景是建筑師無限靈感的來源,自然給建筑創作提供了豐富的圖景,在物質追求不斷豐富的今天,對精神層面的提升也勢在必行,當代建筑雖然采用先進的技術和材料語言,也不應該放棄對自然場所的精神回應,用具有時代感的手段營造詩意的場景是當代寒地建筑創作應該追求的品相。在低緯度地區的很多建筑實踐都已經開始重視自然場景語境的回應,寒地建筑雖然處于氣候惡劣的高緯度地區,也應該注重對自然語境的場景回歸,對建筑所處的自然場景做出“在地”的回應,通過塑造建筑內外部空間的場所感形成對自然語境文本的延續。基于自然語境的寒地建筑形式創作,應由彼此分立走向多維互動,應與山川原野、冰雪景觀、草木植被等等自然場景要素呼應;并在建筑材料的使用上注重本土原真,再現自然質感,給人以自然的美感和親近感;還應該從真實的場景語境中生成,營造詩意的氛圍環境,與人們的內心形成共鳴,本章從自然要素的多元轉譯、自然肌理的原真表達、自然意境的詩化營造三個方面,闡述基于自然場景語境的寒地建筑形式創作方法。
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結 論
 
建筑、人乃至萬物都是整個自然系統的一部分,自然是建筑所處的外部環境也是人們賴以生存的源泉。寒地建筑隨著城市化進程的加速,建筑大規模的擴張,忽視自然、隔離自然,問題層出不窮,寒地建筑創作已經陷入形態風格失語、創作方向迷失的困境。拙文將自然語境引入寒地建筑形式創作,通過對大量工程實踐總結和國內外創作實例的研究,試圖對今后和未來的寒地建筑創作之出路作出粗淺解答。本文的主要研究成果如下:
(1)通過追溯古典哲學理論、有機建筑理論、共生思想理論來闡述影響建筑與自然關系的理論基礎,通過引介進化論、系統論及復雜性科學發展來闡述推動建筑與自然關系發展的動力;并從實踐層面梳理了其歷史實踐演進脈絡,得出從自然價值維度的忽視到與自然有機整體的觀念演化過程,得出當下寒地建筑形式創作尋求自然語境表達的歷史佐證。
(2)將影響寒地建筑形式的自然語境要素分析并歸納,提出地貌語境、氣候語境和場景語境三大影響要素;并提出了由強度干預走向整合共構,由環境排斥走向系統生成,由彼此分立走向多維互動的關系發展機制;并由此結合三大自然語境要素提出相應的寒地建造形式創作導向,成為后文的發展脈絡,并由此架構基于自然語境的寒地建筑形式創作體系。
(3)基于地貌語境的寒地建筑形式創作,闡述了寒地建筑對地貌環境的適應方式由主觀置入到整合共構,并從起伏地貌坡度整合、平坦地貌的生境策動、濱水地貌的筑景共構三個層面進行了具體方法的系統建構。
(4)基于氣候語境的寒地建筑形式創作,闡述了寒地建筑對氣候語境的適應方式由被動抵御到系統生成,并從溫度影響的主動適應、光照影響的動態適變、風雪影響的趨利避害三個層面進行了具體方法的系統建構。
(5)基于場景語境的寒地建筑形式創作,闡述了寒地建筑對場景語境的適應從彼此分立到多維互動,并從自然形制的多元轉譯、自然意境的詩化營造、自然肌理的原真表達三個層面進行了具體方法的系統建構。
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