人居环境科学讲义

人居环境科学河北建工学院建筑系 崔英伟2008-9-24绪论课程概况：课程设置：16学时选修教学目的和要求：了解人居环境概念，强化人居环境意识，拓展专业知识架构，融贯所学专业知识。讲述基本内容：见教学日历重点与难点：重点是了解人居环境概念和人居环境科学基本理论；了解学科群中各个学科之间的相互关系；人居环境科学理论在本专业中的运用。难点是人居环境科学内涵的把握；各个学科之间关系。推荐课外读物：人居环境科学导论 吴良镛 2001年10月第1版广义建筑学

吴良镛

1989年09月第1版《近现代西方人本主义城市规划思想家

霍华德、格迪斯、芒福德》金经元著

1998年05月第1版第一章人居环境科学的基本概念一、历史上对人居环境问题的有益探索1.城市规划的发展历程：国外：古希腊、古罗马、古埃及、两河流域；中世纪（广场与城市景观）；文艺复兴与巴洛克时期（建筑单体、广场、《论建筑》、《理想城市》、斯卡莫奇的理想城市模型）；绝对君权时期（巴黎改建、凡尔赛宫、广场与园林）；资本主义社会的城市（空想社会主义、工业城市、区域规划理论、田园城市、带形城市、雅典宪章、人类生态学等）；现代城市（二战重建、反思、马丘比丘宪章、可持续发展、城市世纪、信息革命、全球化）中国：古代区域观（九州、四大区十二地区、京畿制度、营国理论）；自然观（天人合一、管子、人工与自然结合的园林建设、诗词）；都城建设的整体设计思想；殖民时期；南通城建设；建国后城市规划的第一个春天；文革的影响；第二、三个春天；由单一的简单规划向综合规划的转变；五个统筹与科学发展观；城乡规划法。中国古代已有合乎水土保持原则的土地利用整体规划思想。如《商君快民篇》具体分析了城市及其腹地的用地构成与比例关系。“地方百里者，山陵处什一，鼓泽处什一，溪谷流水处什一，都邑蹬送处什一，恶田处什二，良田处什四、以此食作夫五万，其山陵、鼓泽、溪谷可以给共材，都邑、膜道足以处其民，先王制土分民之律也。”关于重视规划，明确建设程序与保持良好的生态环境的论

述，如《汉晃错传》有段精彩的记述：“古之徒远方以实广虚也，相其阴阳之和，尝其水泉之味、审其土地之宜，观其草木之侥、然后营邑立城，制里割宅，通田作之道，正汗陌之界，先为筑室，家有一堂二内，门户之闭，量器物焉，民至右所居，作有所用，此民所以轻去故乡而劝之新邑也。……使民乐其处而有长居之心。”可持续发展，“古之长民者、不堕山(不毁坏山林)，不崇薮

(不填埋沼泽)，不防川(不障阻川流)、不窦泽(不决开湖

泊)。”(《国语·周语》)2.对人居环境科学理论的探索之路霍华德与“田园城市”盖迪斯与“区域规划”茫福德的“人本观”、“区域观”、“自然观”道萨迪亚斯的“人类聚居学”吴良镛的《广义建筑学》和人居环境科学关于“广义建筑学”：人类的居住环境是包括社会环境．自然环境和人工环境(建筑物内部和外部)的整体。建筑师的主要职责是研究和分析各

种影响因素之间相互交织的关系和多种多样的生产生活活动，将美好的理想与当时的生产力条件结合起来，设计与之相适应的、具体而实在的物质空间环境，并指导其实现。因此，可以说从微观环境到宏观环境，即从个体建筑(当然个体建筑本身

还可以划分为不同功能的空间)到建筑群，以至城镇、城镇群，从小庭园到大的风景区的规划设计，都是属于广义环境设计的范畴。虽然在近代社会中分工细密，业务实践受到一定局限，然而建筑学己不再囿于个体建筑设计的范围。当然，建筑师的主要精力还要从事房屋的建造与人工环境的规划设计，名称未变，而建筑学所包括的内容早已螺旋式地不断发展、大大超过了旧建筑学的领域。规划和建筑设计的实践证明，人们应该以地区的概念来指导城市的规划与设计，以城市设计的概念来指导建筑与园林的规划设计；另一方面，以微观环境的研究逐步上溯，深化规划设计的科学与艺术，如此反复不已，这样的方法我们拟称之为”广义环境设计方法”。无论是从更高层次的系统整体出发，或是从微观的角度出

发．对一些问题作较深入的探索，都不可避免地涉及到众多互相联系的学科群，对它们的了解和研究是完全必要的。同时，从这些由学科群组成的集合科学回过头来看，又可以使我们在所掌握的现有知识基础上开扩和丰富建筑学的思路．使我们有可能从其内部诸要素的相互作用、序列、层次、秩序和整体组合方式来考虑学科的结构和功能。对建筑学方面的这一工作的尝试，初步称之为“广义建筑学”。广义建筑学的构想框架一、从社会背景看建筑学的发展(一)居住问题仍然是当代重大问题之一（二)传统建筑学概念在拓展中二、广义建筑学的出发点和回归点(一)从“建筑天地”走向“大千世界”——建筑的人本时空观(二)建筑是地区的建筑——建筑的地理时空观(三)发扬文化自尊——建筑的文化时空观(四)提高系统生产力——建筑的经济时空观(五)美好宜人的生活与工作环境的创造——建筑的艺术时空观三、建筑师的修养(一)哲学、科学与文化艺术的修养(二)崇高的思想道德情操的修养二、人居环境科学的基本概念人居环境，顾名思义，是人类的聚居生活的地方、是与人类生存活动密切相关的地表空间，它是人类在人白然中赖以生存的基地、是人类利用自然、改造自然的主要场所。按照对人类生存活动的功能作用和影响程度的高低，在空间上，人居环境又可以再分为生态绿地系统与人工建筑系统两大部分。人居环境科学就是围绕地区的开发、城乡发展及其

诸多问题进行研究的学科群。它是联贯一切与人类居住环境的形成与发展有关的，包括自然科学、技术科学与人文科学的新的学科体系，其涉及领域广泛，是多学科的结合，它的研究对象即是人居环境。三、人居环境科学理论提出的时代背景与现实意义城市世纪

快速发展

更多的城市问题（人居环境问题）

可持续发展战略（人与社会、经济、自然环境与资源）

全球化与地域文化特色乡村建设与城乡一体化科学发展横断融贯——1972年，联合国在斯德歌尔摩召开“人类环境”大会，113个国家的代表和有关群众团体参加了会议，这是人类史上第一次将人类环境问题纳人世界各国政府和国际政治议程，也是全世界各个国家的代表第一次共同讨论环境对人类和地球的影响。会议最终就人类必须保护环境达成一定共识，发表“人类环境宣言”。——l

976年在温哥华召开联合同“人类住区”大会。可持续发展是有关人居环境建设的一件大事。——1987年，联合同环境与发展委员会发表通过《我们共同的未来》报告。——l

989午5月，联合国环境署理事会通过“关于可持续发展的声明”、明确“可持续发展”思想。——1992年里约热内卢“世界环境与发展”大会，会议通过了《里

约环境与发展宣言》和《21世纪议程》两个纲领性文件。这是联合

同和人类发展史上参加国和人数最多的一次会议，也是可持续发展首次得到世界最广泛的范围和最高级别的承诺。——1996年伊斯坦布尔联合国“人居二”会议，检阅1976年在温哥华召开的“人类住区”大会后十年来的发展。在建筑界，国际建协1981年华沙大会以“建筑·人·环境”为主题，1993年芝加哥大会以“处于十字路口的建筑——建设可持续发展的未来”为主题，1999年北京召开的第20次大会指出“走可持续发展之路必将带来新的建筑运动，促进建筑科学的进步和建筑艺术的创造”，并通过《北京宪章》等等。可见，重视人居环境可持续发展是一个世界性的行动。中国政府亦已制定《21世纪议程》，将可持续发展作为基本国策之一。人居环境科学理论提出的重大现实意义：对相关学科理论发展的贡献；对人与自然关系的充分重视；引领新时期建筑、规划、环境艺术设计实践，实现可持续发展的战略目标需要。第二章人居环境科学的基本理论框架一、人居环境基本概念：研究的基本内容：——人居环境的核心是“人”，人居环境研究以满足“人类居住”需要为目的。——大自然是人居环境的基础，人的生产生活以及具体的人居环境建设活动都离不开更为广阔的自然背景。——人居环境是人类与自然之间发生联系和作用的中A，人居环境建设本身就是人与自然相联系和作用的一种形式，理想的人居环境是人与自然的和谐统一。或如古语所云“天人合一。。——人居环境内容复杂。人在人居环境中结成社会，进行各种各样的社会活动，努力创造宣人的居住地(建筑)，并进一步形成更大规模，更为复杂的支撑网络。——人创造人居环境，人居环境又对人的行为产生影响。构成：五大系统：自然系统、人类系统、建筑系统、社会系统、支撑系统五个层次：国家、区域、城市、社区或乡镇、建筑人居环境建设的原则：生态观、经济观、科技观、社会观、文化观，亦即发展中国人居环境科学的五项原则。正视生态的困境，提高生态意识

人居环境建设与经济发展良性互动发展科学技术，推动经济发展和社会繁荣

关怀广大人民群众，重视社会发展整体利益科学的追求与艺术的创造相结合二、人居环境科学的基本研究框架与学科体系构成基本框架：人居环境系统属于远至人与生物，近至人们居住系统，以人为中心的生存环境。不同时期对人居环境有共同的追求，各时代各地区也有各自的特殊要求，基于中国国情，将生态、经济、技术、社会、人文(文化艺术)作为人居环境的基本要求，称为五大原则(或称五大纲领)，其中自有中园特定的内涵和侧重点。五大系统(自然、人、社会、居住、支撑网络)在研究过程中，可以根据具体情况选择重点，如以自然系统、人类系统或网络系统为核心。对五人层次的研究，可以根据不同课题，将重点放在某个层次，并注意其承上启下的相互关系。上述原则、系统、层次并不是等量齐观，而是面向实际问题，有目的、有重点地根据问题的性质、内容各有侧重，形成若干可供选择的方案，及若干可能性。在上述方案的基础上，根据

形势的发展，可以选择适合客观情况的解决途径与行动纲领，可以暂时搁置一些尚未明确的因素。由于不同情况，当考虑上述研究结论尚不尽如人意，或情况有所变化时，需要改进研究框架，继续探索。2.体系构成：开放系统多学科融贯以建筑、地景、城市规划三位一体构成人居环境科学的大系统中的“主导专业”(leading

discipline):“建筑一地景一城市规划”三位一体，通道城市设计整合起来，作为人居环境科学的核心。三者有着共同的研究对象，即共同研究如何科学

地进行土地利用，充分利用自然资源，进行场地规划(site

planning)；共同从事环境艺术的创造，以及共同从事历史与自然地区的保护与重建，等等.

共同目标：创造宜人环境

生态健全

向上向下的拓展

自然生态视角三者的不同点：在尺度上、方法上、专业内容上、技术方面各有不同。例如，建筑学要融合环境、技术理念的发展，从单幢建筑物的设计走向建筑群落的规划与设计；城市规划要融合经济、社会、地理等，从城市走向城乡区域的整体协调；地景学要融合生态学等观念的发展，从咫尺天地走向“大地园林”，为人居环境创造可持续景观。外围学科群随时代而发展，与“主导专业”共同构成开放的人居环境科学学科体系：各学科的选取以示意为主。为示意力便，

涉及的学科未作一二级区分。没有特别考虑

外围学科之间的联系与区分。箭头表示学科

间相互提出要求与相互渗透。空白圈为有待发展的相关学科。不同的人可以从不同外围学科角度融贯研究人居环境问题。三、人居环境科学与相关理论学科之间的关系核心理论学科：建筑学城乡规划地景学外围理论学科：地理学生态学环境科学遥感与信息系统科学经济学社会学政治学工程技术(1)地理学与人居环境科学地理学是研究地球表层自然要素与人文要素的相互关系与作用的科学，研究范围十分广泛、是一门综合性很强的横断科学。人文地理学

经济地理学

城市地理学

地理信息系统生态学与人居环境科学。生态学作为人居环境科学体系中的外围基础学科之一，其研究重点更多地注重于对自然生态规律的认识，关于人类及其住所与其周围环境关系的研究，也是人类认识自然中动植物个体、种群、群落、生态系统及其自然演进过程的科学。人类作为自然界的组成部分及景观生态系统的成员，认识自然演进的要素与过程是尊重自然理解自然的开始，也是人居环境与自然达成协调的必要前提。所以说，生态学的研究是人居环境规划的内在基础，人居环境科学五大系统中自然系统部分的研究是人居环境研究的重要组成部分。生态系统

城市生态学

景观生态学

人类（社会）生态学

生态工程3.环境科学与人居环境学环境科学作为与人居环境科学联系最为紧密的外围学科之一、重点内容包括：宏观层次：研究全球性环境问题的发生发展机理，探索解决全球性、区域性环境问题的对策。中观层次：中观层次的环境问题通常指局限于某一国家、某一地区内部的环境问题。现代的环境科学技术可以为城市建设选址、布局提供科学的依据。如环境背景值调查、环境质量评价、环境影响评价、环境承载力评估等等技术方法的应用。微观层次：微观层次可以指建筑单体、邻里单元。环境科学与技术在这层次发挥的作用随处可见：清洁方便的自来水，卫生的厕所、

下水道，垃圾的日产日清，清洁的燃料，…—这些人们在日常生

活中不可或缺的设施，其背后都有一系列的环境科学技术作支撑。4.空间信息科学技术与人居环境科学信息科学(InformationScience)是以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机等技术为主要研究工具,以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。地球空间信息科学，作为信息科学的一个重要分支学科，为地球科学问题的研究提供空间信息框架、数学基础和信息处理的技术方法。空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息系统和互联网等现代信息技术的发展及其相互间的渗透，逐渐形成了以地球空间信息系统为核心的集成化技术系统。经过最近二三十年空间信息科学技术的综合发展及其应用，促成了“地球空间信息科学”(Geo—Spatial

InformationScience,简称Geomatics)的产生。地理信息系统

遥感

数字城市（地球）全球定位系统第三章人居环境科学理论的研究方法人居环境是开放的复杂巨系统一.关于系统整体性层次性开放性联系性自组织性复杂的巨系统二.对复杂巨系统的研究方法：1.融贯的综合研究人居环境科学是一个学科群，但实际的情况是，每一学科一方面为全面认识和解决问题提供一个了侧面，但另一方面又有自己的边界，学科与学科之间往往界限分明，形成了一个个“独立王国”。提出人居环境科学融贯的综合研究，就是要更为自觉地融贯多学科的研究成果，综合地、创造性地解决复杂的人居环境问题。问题为导向的研究矛盾的分解与抓主要矛盾解决矛盾的暂时性与螺旋式上升试用下列框架阐述人居环境科学之建立。其中需要加以说明的是：着眼于当今世界的、中国的、地区的人居环境问题与矛盾，吸取历史 经验与教训；确定研究之目标，即建设可持续发展的宜人的居住环境；

(3)重视理论框架的建立与方法论的探索；在前述工作基础上，探索范式，确定研究战略，作为一定时期内开展 工作的基础；重视选题与立项工作，选择典型地区，“设计”具有典型意义的研究 项目，在有关方面参与下进行试验；希望能对研究成果进行试验、修正，并及时地、实事求是地上升（或 总结)为相应的结论，如此反复；目前我们的研究尚处于多学科集成阶段、只要水到渠成就一定能够形 成人居环境科学群体；上述工作非仅仅“独此一家”进行研究。而是提倡有能力的科学共同 体，平行地研究，一致百虑，殊途同归，使人居环境科学日趋完善。第四章人居环境规划设计的理论与实践一、人居环境规划设计的基本理论与方法1.人居环境规划设计的时空观时间上的延续性 历史、现在与未来；

“流动、发展、变化”；“罗马不是一天建成的”；关键问题不犯致命错误；为后人创造留有余地空间上的相互联系 地区建筑

设计空间的拓展时空观与“文脉”（context） 历史与地理时间与空间发展与动态的时空观 连续、发展、动态、滚动；预测的科学与遗憾的艺术2.人居环境规划设计的基本方法理性分析的方法概念构思阶段模式构建阶段方案设计阶段轮廓与框架概念指导下的宏观设计功能、布局与形象的考虑等（1）概念阶段（战略）全面了解情况，综合分析；物质、政治、经济、社会、生态、人文、科技等调研的深入以及对不同层面情况的掌握抓主要矛盾；集中、个性、突出问题多方案比较、选择；多方面征求意见；（2）模式选择（战术）模式建立在战略决策的基础上，是具体方案形成前的、理念性或概念性思考的结晶，是设计主题形成前立意的依据，是方案研究中评论的依据或准则。

众星拱月、两环战略、一线两厢、一轴四翼、一环五区、一轴两区三中心

“设计母题”（3）方案设计（形象化思维）以城市设计思想贯穿规划、地景与建筑设计始终；强调人工环境与自然环境的结合；“一法得道，变法万千。3.人居环境规划设计的三项指导原则:每一个具体地段的规划与设计(无论面积大小)，要在上一层次即更大空间范围内，选择某些关键的因素，作为前提，予以认真考虑。每一个具体地段的规划与设计，要在同级即相邻的城镇之间、建筑群之间或建筑之间研究相互的关系，新的规划设计要重视已存在的条件，择其利而运用并发展之，见其有悖而避之。每一个具体地段的规划与设计，在可能的条件下要为下一个层次乃至今后的发展留有余地，在可能的条件下甚至提出对未来的设想或建议。也就是说，在每一个特定的规划层次，都要注意承上启下，兼顾左右。把个性的表达(expression)与整体的和谐(coordination)统一起来。物质规划的三个主要方面：——土地利用与生态保护；——支撑系统；——规划布局与空间组织；取得可持续发展的人居环境形态的关键之一是从区域——城镇（社区）的各个不同层次贯彻上述三个方面的合理规划，系统完善。它涉及区域整体论、城乡协调论、城市建筑学、社区建筑学等多种基本规划理论，以及若干关键问题的综合解决。区域：土地利用、资源开发与生态环境保护、人口与生产力布局、区域意义上的设施规划、空间管制城市、社区与城镇布局：土地利用、路网、设施（公共空间与中心）面临新世纪、新时代，人居