人居环境科学与建筑设计

人居环境科学与建筑设计

吴良永先生的“生命科学”尝试了在人与自然的协调下建立一个以居住环境为中心的新学科组的新理论。其目标是，传统的建筑、城市规划和景观理论能够更好地为人类带来幸福。“人居环境科学”是一个学科大系统,“建筑设计学科”和“城市规划学科”都是“人居环境学科”下一个层级的子系统,所以人居环境科学不仅仅指明了我国城市规划学科的发展方向,而且对建筑设计学科的影响也是勿庸置疑的,它将有助于建筑设计学科建立起适应时代发展的科学范式(Paradigm)。1优化系统思维人居环境是“开放的复杂巨系统”,作为人居环境的下一个层级子系统,建筑设计也可以认为是一个复杂性问题,因为建筑设计涉及到功能、技术、材料、力学、文化、经济等方面的因素,它在很大程度上是由与建筑师个性无关的法则所确定,这些法则非常复杂,构成了一个组织性、复杂性问题。“人居环境科学”思想提倡运用系统思维来求解复杂性、组织性问题。在建筑设计学科中也有必要引入科学理性思想—复杂体系中的系统观念,来整体思考设计过程中遇到的各种因素,使得建筑设计上升为科学性思维。吴良镛先生在“人居环境科学”中提出的“融贯的综合研究”和“以问题为导向”的方法论,事实上,这也为求解“建筑设计复杂性问题”提供了方法论的指导。2建筑学科的发展是社会发展的基础《北京宪章》指出:“21世纪建筑学的发展不能局限在其既有的传统范围之内。”旧的建筑设计学科观念和学术研究都落后于时代的发展,它已经无法去解决新时代出现的矛盾,包括2000年“普利策奖”获得者雷姆·库哈斯(RemKoolhaas)在内的一批建筑师和学者都对建筑设计学科的前途表示了忧虑1。面向时代和社会进行创新和扩展,寻找学科创新和进步的方法,是建筑学科生存和发展的基础。《人居环境科学导论》一书中所创导的“人居环境科学思想”为建筑设计学科的发展指明了方向。2.1相关学科知识的融合与拓展了相关概念的概念“建筑、地景、城市规划三位一体,构成了人居环境科学的大系统”,因为单体建筑仅仅是人类聚居中的一个要素,所以建筑设计不能独善其身,而应该与城市规划、地景等学科同步思考。一项建筑设计的任务可以引导出对一个城市的研究,以城市设计的观点来指导建筑设计,从建筑设计中完善详细规划,同时构想园林设计,这样,又从建筑设计回归到城市和园林设计。在这个动态过程中,建筑、城市规划、地景三个学科是融合在一起的,融合的结果使建筑设计的概念明显拓展了。“以城市设计的观点指导建筑设计”的理念在曲阜孔子研究院的设计实践中得到充分的体现,吴先生在设计中把“孔子的美学思想”当作一个共同母体,融贯于所有的方面,包括城市设计、建筑设计、装饰设计和园林设计中,成功地解决了从城市到建筑到历史传统的融合过程,创造了一个具有文化内涵的东方建筑。2.2每一项方案设计都是在每一层次上作思考“走可持续发展之路必将带来又一个新的建筑运动”,“人居环境科学思想”将是这个新运动的指导思想。《人居环境科学导论》中提出了人居环境规划设计的三项指导原则,这些原则也可以具体地运用到建筑设计学科中,即每一项建筑设计都做到承上启下、兼顾左右,在以下3个层次上作思考:(1)要考虑到从上一层次的空间内(比如城市)选择一些关键因素,作为前提;(2)要在同级的建筑之间,研究它们的相互关系,重视既存的条件,慎重设计;(3)每一项建筑设计的思考中,要为建筑以后的发展留有余地,建筑师甚至应该提出对未来的设想。这是一种系统的设计思想。建筑是不断生长、不断变化的动态体系,建筑设计要从这3个层次上动态思考,才可能真正做到可持续发展。2.3中国人居环境科学的原则在设计领域得到了实质性的应用“生态观、经济观、科技观、社会观、文化观,是发展中国人居环境科学的五项原则。”其实这五项原则在《广义建筑学》中都进行了详细地阐述,说明这些原则与建筑设计学科的原则是统一的。纵观这些年来建筑设计学科的发展,生态建筑、地区建筑、适宜技术等原则都成为建筑设计实践和理论研究的热点,这无不说明了发展中国人居环境科学的原则在建筑设计领域得到了实质性的应用。用综合、全面、系统的方法去研究人类的生活和生产的可持续发展问题,是目前世界学术界的中心话题之一,人居环境科学便是其中的代表。这种思想正被有意识地应用到生态建筑、地区性建筑的研究中,例如,有些学者反思了目前绿色建筑设计“过于偏重具体的设计个例介绍和设计策略陈述,呼唤整体综合研究的概念,建立整体的生态观”,并且建议考虑建筑系统和生态系统之间的相互作用是动态和变化的,体现时间因素的影响。在地区建筑设计中,强调因地制宜,树立“建筑—城市规划—地景三位一体”的设计观(事实上,中国古代的人居环境就是“建筑—城市规划—地景”的综合创造),通过对传统文化的探索,运用动态的观点,以适用技术为手段,使地区建筑学与发展的社会和科技进行新的融合,整体地塑造属于特定地区的建筑风貌。3系统方法的引入方法论的研究是“人居环境科学”思想最重要的一个方面,吴先生在课堂上也非常强调方法论的重要性。“人居环境科学”中所提出的方法论包括整体研究、平行研究、问题导向和融贯研究(Transdispline),这些方法论都是基于系统思维上的。事实上,系统的观点也是人类聚居学最基本的观点,Doxiadis在系统方法上作了很多研究并且进行了具体应用,例如他在美国底特律城市地区研究中就运用了一种IDEA—CID(限定范围消元法和范围连续扩展法)的系统分析方法2,这是系统方法应用于人类聚集学的成功例子。既然建筑设计学科是人居环境科学的一个子系统,我们有理由相信把系统方法引入建筑设计学科同样也能够获得有益的启示。建筑学要向广度和深度发展,首先要在方法论上做转变,即从经验描述性向系统化的过渡,从定性描述性向定量定性分析相结合的研究模式转换。建筑设计也是一个系统,结合人居环境科学思想并利用系统工程方法霍尔(A.D.Hall)三维结构的思路绘出建筑设计系统三维结构(图1)。由图1可知建筑设计由知识维、时间维和逻辑维3个维度组成。我们一旦把系统方法引入建筑设计,就不难发现复杂的建筑设计也是有章可循的。知识维:指建筑师完成建筑设计全过程所需的各种专业知识和技术素养。合格的建筑师需要有建筑学、城市规划学、地景学、艺术、经济、社会、地理、环境、技术、哲学等方面的知识。时间维:指建筑设计整个过程按时间排列的工作顺序。建筑设计的思维过程分为3个阶段:即准备阶段、构思阶段和完善阶段。3个阶段分别是3个小系统,整个设计过程则是一个大系统。逻辑维:指在建筑设计各阶段中所应遵循的思维程序。基于系统思维的一般设计程序为分析、综合、评价和交流。吴先生提出“以问题为导向”和“融贯的综合研究”的方法论。“融贯的综合研究”是指各有关学科综合在一起,以问题为导向进行求解,在此基础上进行综合,这就是“综合集成”(Metasynthesis)的方法论。建筑的综合性决定了方法论上的综合性,建筑设计是复杂性问题,所涉及的因素很多,所以有必要用系统的观点把建筑设计中的主要问题找出来,因为“就研究工程而言,问题所在就是能对科学加以突破的希望所在。”同时,吴先生又是应用这些方法论的身体力行者,在菊儿胡同工程设计中,他首次运用了融贯的方法:在旧城整治中提出“有机更新”论;在规划布局上探索“类四合院”体系;在建设方式上尝试“住房合作社”形式;新建设和名城保护相结合,取得了“一举四得”的效果,这项设计最终获得了亚洲建协建筑设计金牌奖和联合国世界人居奖,也说明用人居环境科学的方法指导建筑设计获得的巨大成功。4建筑学科对建筑实践的意义人居环境科学与经济、地理、环境等外围学科构成了开放的人居环境科学体系,建筑设计学科必须与其它学科进行系统协作,“培养全面发展的人才”是建筑师培养中提出的新口号。建立建筑学新的科学范式的重要途径在于学科交叉,“在已经建立起来的科学领域之空白区上,最容易取得丰硕成果。”3只有从其它学科的角度来审视建筑学,建筑学才可能重新获得活力。吴先生对于“融贯的综合研究方法”是这样解释的:“从外围学科中有重点地抓住与建筑学有关的部分,加以融会贯通。”可见,若在建筑师培养的过程中不重视“学科交叉”,那么“融贯的综合研究方法”就无从实现,建筑学科上就很难寻求范式上的突破。我们国家传统的建筑学专业门槛一向比较高,外专业的学生很难跨进来,这样就一次一次地失去了引发深层次思想交流和碰撞的机会。听吴先生介绍,清华大学人居环境研究中心目前汇集了很多不同专业背景的研究人员,他们为这个创新敬业的学术团队贡献着自己的智慧,事实上,这也是“学科交叉”的一次实践。建筑设计学科能否用更宽广的胸襟去接纳外专业的人才,是“人居环境学科”留给我们的思考之一,这也是对传统学术观点和习惯方法的一次考验。吴先生在《广义建筑学》中就提倡不拘一格择人才,今天的建筑事业活动已经变得非常广泛,具体到建筑师的培养上,就是要求建筑设计师有“广义的建筑观”,完善系统思维,这样才可能使传统从事个体建筑设计的建筑师视野开阔、具备开拓业务领域的能力,才能对建筑设计有一个整体的把握。《人居环境科学导论》还为建筑设计研究人员的成长指明了方向,吴先生回忆起1946年毕业的时候,“对规划学术讨论我充满了向往”,这是整本书留给笔者最深刻的一句话,这句话展示了一名优秀学者的远大抱负和责任感。人居环境科学的研究需要几代人的努力,而要使建筑设计学科在人居环境科学中占据主导地位,后来者要以前辈为典范,努力使自己成为一名“专业帅才”,这都要求建筑设计人才能关爱社会、充满理想和激情,无限深情地面对未来。“聚”与“共”吴良镛著,中国建筑工业出版社2001年10月第一版。书号:ISBN7-112-04506-1,定价55元。内容提要:人居环境科学(TheSciencesofHumansettlements)是一门以人类聚居(包括乡村、集镇、城市等)为研究对象,着重探讨人与环境之间相互关系等的科学。它强调把人类聚居当成一个整体,而不象城市规划学、地理学、社会学那样,只涉及人类聚居的某一部分或是某个侧面。学科的目