材料、构造、融合、自治

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1、材料、构造、融合、自治从汉诺威世博会看生态建筑发展之路150 年来，世界各国都在世博会上以和平方式竞争技术进 步和发明创造。世博会也成 为建筑创新的一个实验基地，许多国家的展馆 都成为建筑经典而载入史册。既有水晶宫（1851 年）、埃菲尔铁塔（1889 年）这样的“博览巨构 ”，又有开创现代建筑的格罗庇乌斯、密斯、柯布西埃等大师们留下的划时代的作品。与历届世博会相比，2000 年德国 汉诺威世博会无论在内容 还是在形式上都是一个崭新的世博会。她不仅仅限于高技术的表演，而是以 “人 自然技术”为题，向人们展示人类将怎样借助技术的力量与自然和谐共处。她以 1992 年里约环保高峰会上通 过的“21

2、 世纪议程”中可持续发展原则为指导思想，利用原有博览会场址及展馆，首次在博览 会中纳入了近 10 万 m2 的主 题公园。在其中通过对 11 个独立内容如：人类、环境、基本需求、能源、健康等的诠释，感性化的表达 “人 自然技术” 的主题。也正是在 这一背景下，本次博览会上出现许多新颖、环保、甚至非常规能源利用的“未来 ”建筑。世博会往往是新的建筑思想的孵化基地，所以研究汉诺威世博会中以可持 续发展为主导思想的建筑创作，是我们理清生态建筑的 现有脉络、展望生 态建筑的发 展方向的可循之路。从世博会建筑五光十色的绚丽外表下发现生态建筑设计基础、方法和目标，需要我 们首先认清定义，找到范畴，才能明确

3、研究对象。所谓生态建筑学（Acologies ），或称建筑生 态学（Arcology ），是建立在研究自然界生物与其环境共生关系的生态学（Ecology）理论基础上的建筑规划设计理论及方法；或者换过来说，是探索地球上生命活动功能均衡发展的生态延伸于建筑学领域的一个分支，反映出现代建筑思潮的价值取向。根据现代科技的成就，生态建筑学在依据自然生态系 统创造人工生态系统过程中，应实现能量和物质流的平衡，即生态平衡原则 。所 谓能量流，即能量流动， 应包括太阳辐射的平衡及风能、水能的集聚与转化等；而物质流，即物质循环，应包括一切自然资源，如土地资源、水资源、森林资源等。生 态建筑学认为建筑是生态系统中

4、人的元素组群的外延，而人具有非凡能动性，用以 满足人的活动之场所或空间的需要，被称之为建筑。因此生态建筑学的研究 对象，是由人、建筑、自然环境和社会环境组成的人工生态系统。汉诺威世博会以“人 自然技术 ”为主题，恰恰鼓励了一批建筑师用建筑的技术手段回应人与自然的生态系统。就建筑而言宏观上是表 现在建筑与自然的关系，从微观上是反映了具体的建造技术表述这一关系的方式。面对博览会上形形色色的场馆设计，我 们从宏观、微 观两个角度不 难发现每个建筑设计的生态意向、生态办法。虽然表达上有主有次，关注点有重有 轻，但对于我们怎样进行生态建筑创作，和理解生态建筑发展方向还是大有的裨益的。一、微观角度的建筑营

5、造学：建筑材料和建筑构造的生 态运用。（1）生态建材：生态建材的定义仍在研究确定之中。其主要特征首先是 节约资源和能源；其次是减少环境污染，避免温室效应与臭氧的破坏；第三是易回收和循 环 利用。 这次世博会出现的木构、纸构建筑等可以说是比较纯粹的从建筑材料上表达生态意向的创作。其中瑞士馆打破通常展示空间的概念，只是将 锯好的木材以最 简单的方式架成木材壁，高度 为 9m，做成纵横交叉的 300m2 的迷宫 。人 们在这可以感受到自然的通风、阳光和雨滴，甚至嗅到 树木的芳香，感触木材的肌理，用原始材料直接表达了丰富体验的场所氛 围（图 1 ，瑞士 馆内景）。设计师卒姆托幽默的说：“展期为 153

6、 天，正好是从瑞士刚刚采伐的落叶松需要干燥的时间”。博览会结束之后，那些木材可以重新利用，单纯而真切的表达“可持 续”的历史价值。日本馆的超级纸屋，采用回收加工的 纸建成拱筒形的结构，馆长 72m，宽 32m，面积 3600m2 充分体 现关注资源和环保问题的出发点。白天，自然光经过半透明纸窗的过滤构成柔和、宜人的室内光 环境；夜晚，纸窗又是神奇光影的“屏幕”造成一片富有日本 风情的空间环境（图 2，日本馆外观）。这种纸品构筑物的意义不仅仅在于环保，更重要的是为解决人类居住问题提供了一条快捷的途径。基督教展馆中回廊墙体由双层玻璃构成，中 间填充物来自自然和以技术手段制造的各种物件：竹子、木屑、

7、煤块、磁带、牙刷、打火机等，可以说是对本次展览会主题的一个美妙的注解（图 3 ，基督教展 馆回廊）。它不仅可以调节自然光，形成类似中世 纪教堂中彩色的玻璃窗所 营造的那种特有的光环境，也诗意的创造了节约资 源的“ 新”建材。从上不难看出生态建筑放之于更广泛的社会环境、生 态环 境中去看，其物质基础必然是生态建材。（2）生态建构：“建构” 是建筑界一个热门的话题，意即在建筑中多种材料以一种符合建造逻辑的方式组合在一起， 这种逻辑性的信息是通 过构造这一方式传达的。建造的逻辑不外乎是指符合材料的 逻辑、 结构的 逻辑以及形式的逻辑，如果我们把生态思想 纳入这个逻辑秩序，就能从 难 于评价的生态体系

8、中找到最贴近建筑本身的“建造”理性。这届世博会中不乏有从建筑材料本身上升到构造方式的极佳例子。瑞士馆回归自然的“天真”让人着迷，所有的木墙都由规格统一的方形条木构成，这 37000 块 来自瑞士本土的松木条，彼此间的搭接仅借助于钢片弹簧，没有使用任何螺 钉或其他粘结材料，在展 览会 结束后可拆卸运回投入再使用。看似简单的构造形式却传递着深有喻意的科学理性，展 馆既是生态的，又是环保的，为组装和拆卸提供了最佳形式（图 4 ，瑞士馆外观）。日本馆对材料和结构的理解可以说执着的精细，它不象有些建筑偏重于空间和形式上的表演，而是叙 说一个持续的故事。构造的特征直接表述了材料的特性，连拱筒形的 结构也是

9、由 12.5cm 粗的纸筒网状交叉构成，并用织物捆绑固定，可以说是建造、拆毁、再生的象征（图 5 ，日本馆节点）。建筑师坂茂在日本曾设计了许多纸品建筑，最著名的是他在神户地震后为灾民建造的救济住房。在几个小 时内就能建起的这种“ 临时性”纸屋被持续使用 5 年之久。基于生态建材的生态构筑方式，关注的是其中 隐匿的“ 关系”，这不仅仅是一个建造技术问题，而是如何 为了某一伦理目标 ，表述 这种关系。而这两个馆对“可持续”的回应，用看似温和实则大胆的构造手段表述了人与自然的关系。二、从宏观角度探讨建筑与自然的关系，我们不难发现汉诺 威世博览会建筑在设计结合自然、建筑小环境自治方面做出的努力。（1）

10、自然的引入和融合。虽然生 态建筑不是“ 绿化阳光”，但建筑的生态化永远也回避不了人亲近自然的本性。把自然界神秘的生命世界引入建筑创作中，达到一种情景交融的境界也不失为寻找“ 天人合一”的契和点。芬兰人总能在世博会上为世界呈现崭新的建筑景象，这次又以一个长方形的“ 木箱” 运来了芬兰北部拉普兰地区的桦树林。芬兰是一片湖泊密布，森林茂密的国土。建筑师以桦树林作为芬 兰的象征，通过森林景观的塑造把自然和技 术巧妙的结合为 一体。芬 兰馆是一个 50m30m 形体简洁的建筑，人在经过一座小桥步入展厅后，面对的是一片欢快和富有创造力的土地，各个展厅之间有小桥连接，中 厅是桦树林， 还有瀑布和音乐 ，人在

11、柔软的森林小道上“梦”入远方（图 6，芬兰馆平面；图 7，芬兰馆室内白桦林）。被称为“环保三明治” 的荷兰馆，更是激进大胆的融合了荷兰典型的自然风景，从沙丘、暗房，到森林、湖泊。展馆中各种不同的自然风光竖向叠置，一反常规展馆的封闭围合形式，每个层面都暴露在外，把自然化作一台出人意料，使人惊奇的剧目（图 8 ，荷兰馆效果图）。人们进 入这个具有演出性格的多 层公园一个新的自然空间，大概多少会对我们习以为常的大自然循环体系有一些新的领悟吧。（2）自给自足的建筑小环境系统。提到建筑的“自治” ，是现在不少建筑师面向生态建筑的一个思路。建筑有很多东西需要排出，比如 污水、CO 2 等，也需要吸取很多东

12、西，比如周边的阳光、能量等，所以每一个功能都需要有一样建筑部件来承担。建筑完全是个循环的生命体，高技派在用技术推动这种 “自治、自足 ”式的生命循环模式时，给未来生态建筑的发展方向提供了一种可能。其中福斯特在德国帝国大厦改建工作中对能源再利用方面的独特设计可以说是“自治 ”思想的代表作。这次博览会中的荷兰馆设计，其内容、结构和能源利用的设想都可谓是一次跃进式的突破。它具备自治、自足的能源和水循环系统 。能源上由 顶层风车产生的电 力提供照明用电，生成六层的空气穹窿和四层的空气帘幕；五层的辐射热可以贮存在六层的湖泊中，蒸 发 的池水可作为该楼层的冷却源；三层的光电帘幕和讲堂的热空气可使四层的木材

13、得到加温；二层植物园中的生物群和一层沼泽地中的植物提供其他的热能；二层流通的新鲜空气和底层的蓄水则作为其它的冷却源。水循环系统也是一个自足的封闭体系。由水 泵抽上六层的水以喷泉的形式注入六 层的水池即湖泊中，然后渗入五层 的雨层，并流向四 层的水幕产 生水雾，接着流向三层，冷却“ 牡蛎”的外墙，然后作 为二层植物的灌溉 用水，最后渗入底层的“沼 泽地” （图 9，荷兰馆剖面）。 MVRDV 的设计用技术的可能，撕下关怀地球保护能源的温 亲假面具，直接的宣言： “建筑 对自然不是掠夺又不是过度保护的态度，是 对有限资源如何运用的技 术革新。 ”纵观博览会上“生态理念” 下的建筑表演，我们不难发现

14、生态建筑发展方向是多样化的。正如赫尔 佐格所说：“ 生态建筑其实并无统一或符号化的固定的格式，而是 应该将建筑的材料、形式等各个方面通过 建筑师的有效整合， 结合本上 实际气候、地理位置等情况，用因地制宜的方式来达到节约能源与资源的目的。 ”也就是说每一个生态建筑都必须独立设计，不能套用某一种形式。汉诺威世博会不是博物馆，也不是迪斯尼 乐园，作 为一种“事件文化”，它 给人类未来的探索提供了线索，每个人都在世博会上发现 他所感兴趣或为之激动思想火花，当然在人类的理想和现实之间总是存在着差异，无论从技术上还是经济 上，不可能通 过一次世博会实现 所有的理想，可持续发展也不能一蹴而就，而要一步步的迈进。汉诺威世博会建筑将会以其动人之处激励全世界建筑师的创作灵感，而“人自然技术” 的和谐，无疑是一条未来建筑之道。参考文献：1 安树青主编：生态学词典，东北林 业大学出版社， 1994。2 范淑琴等译：（美）B.J.内贝尔环境科学，科学出版社， 1987。3世界建筑2000.11