论建筑空间和其物理环境的生态属性.pdf

论建筑空间及其物理环境的生态属性 （1） （2） 周 伟 ，刘加平 （1、昆明有色冶金设计研究院股份公司，2、西安建筑科技大学） 摘要：本文从建筑的基本问题出发，探索在建筑本质存在中所内涵的、与大自然“息息相通”的特殊属性， 提出了空间约束及空间缺陷的概念与定义，同时，籍助集合的数学分析，深入讨论了空间在特定环境中的 基本约束、以及可能产生的第一、二类缺陷问题。指出应认真关注空间在特定环境中的基本约束形态、能 流平衡状态以及可能产生的缺陷、生态环境问题，以创造符合时代特征与可持续发展的建筑物理环境以及 满足绿色发展的建筑空间。 关键词：建筑空间，建筑物理环境，空间约束，空间缺陷，空间的生态属性 1、对建筑基本问题的思考 （1） 21 世纪是关注环境与生存的时代，是人类“生态觉悟” 的时代，而关注生存环境、节 约能源与自然资源，创造健康空间等理念也已渗入建筑体系，成为建筑理论研究与设计创作 实践的重要方面。 空间是建筑的本质存在，是人类进行物质与精神活动的重要场所，空间的基本属性决定 了它对上述时代发展的必然映射，而这种影射往往让我们返回到建筑学的基本问题层面上， 如果在建筑体系中，对时代赋予建筑空间的任务与地位模糊不清，我们就至少无法把握建筑 在时代多重特殊要求下的空间特质，因而也就难以准确地描述建筑的“绿色”或可持续发展 问题。 建筑首要且重要的是创造空间品质。对建筑个性出现的关注有一个前提假设：“即建筑 （2） 有一个具体的实质，对本质的理解，无论对建筑理论还是建筑实践，都是最基本的 。建 筑作为人类的居所，无论是作为“类型的建筑”、“语言的建筑”、还是作为“空间的建筑”， 至少有一点是客观的物质反映，即建筑是介乎于人与自然之间的物质存在，这种存在使人类 具有了生存与繁衍的充分条件，同时也是 人类与自然互动关联的基础。 维特鲁威在《建筑十书》中，将建筑 的起源描述为一堆无意点燃的篝火所引 （3） 发的事件 ，如图1。火的属性把人与自 然关联在一起，空间也由人们的聚议而产 生了。由此我们得到一个启示，要在今天 人与自然的中间界定建筑空间所关联双 方而具有的属性，应该回溯到人与自然双 图 -1 篝火－建筑的起源 方都具有的本原关系上去，而这种关系所 反映的，正是人与自然的生态联系，或者说，是空间关联二者的生态属性，如图2。 当我们面对建筑对 环境的反思，重新回溯 并审视由篝火引出的 人与自然之间的关联 时，我们得到的另一个启示是：如果火失去了它固有的燃 图 2 人与自然的关联 烧放热、光照温暖的属性，它就不会是人类与自然之间最 初始而简单的关联，即维特鲁维心中引发空间发生的初始事件。同样地，如果空间失去了对 人类健康的护佑作用，或者反过来有害于人的健康，那么空间就失去了它本应该具有的“健 康”属性。 为了梳理上述建筑空间在时代特征映射下的基本问题，探索在建筑本质存在中所内涵的、 与大自然“息息相通”的特殊属性，我们需要尝试从一种新的、建立在技术思维逻辑关系上 的视野来对空间进行分析研究，探索与时代特征关系密切的解析空间的新途径，寻求空间的 绿色特质与可持续发展之路。 2、空间的约束 从人类创造空间的进化历程来看，人类对空间初始的基本需要，是原始建筑形式作为人 类生存繁衍的基本条件，也是建筑发展与成熟时期支承建筑空间功能与表现的物质条件，这 些条件在建筑空间日趋复杂的融合与多元化时期已经演变并分离为空间设计的独立因素。为 了形象地描述与分析，我们借助结构力学中关于“约束”的概念来说明。 在结构力学中，“自由度”是描述某一体系在运动时，可以独立变化的几何参数的数目； 而“约束”可以称为减少该系统自由度的联系数。即体系增加一个约束，就减少了一个在空 （4） 间中的自由度 。把人对空间的基本需要条件视为空间的约束，反映了空间