生态建筑概论课件

生态建筑概论

第一讲开宗明义及绪论绪论

引言：注重生态的建筑设计理论随时间发展演变的规律与趋势目的通过回顾相关领域建筑设计研究，分析现代建筑历史上曾经出现过的一些重要的注重生态的设计理论和实践，可以把握其发展演变的规律与趋势。:)小插曲：设计与再设计:()DESIGN&REDESIGN60~70年代以前早期朴素的注重生态的建筑设计理论和实践主要体现在两个方面：1.现代建筑一些基本的设计思想源泉；2.适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究。60~70年代以后缘起：认识到人类生存和发展面临种种问题1.人口膨胀2.资源耗费严重3.环境污染加剧等结果：各个行业和方面都对环境研究和设计产生兴趣ZHUSHI1:

G·勃罗德彭特.建筑设计与人文科学，张韦.北京：中国建筑工业出版社，1990.第81页。另外，参见HeathT.MethodinArchitecture.NewYork:JohnWilley&Sons,1984.第73页及SimVanderRyn.Introduction:ecologyandthecommons.In:RynSVder,CalthorpeP,eds.SustainableCommunities:anewdesignsynthesisforcities,suburbs,andtowns.SanFrancisco:SierraClubBooks,1986:8~17.第9页。其中黑斯指出60年代“国际式”建筑已经风靡全球以来，建筑设计中仍然存在着一些不同设计态度和设计实践的比较，例如“……美国本土以赖特和高斯等人为代表的‘有机建筑’与包豪斯建筑之间、以及近来各种处于方案阶段的自维持住宅、生态建筑、公众参与的建筑、‘后现代’建筑等与‘国际式建筑’之间”。西姆则指出：“基于集中化、专门化和标准化的工业原则的旧的增长模式，将会让位于新的形式。社会、环境和心理学提出的要求有助于产生一种全新的设计和规划哲学：符号象征和时髦的形式风格将会被忠实于生态学和历史的有目的的形式所替代……这种转变已经有所体现：自从本世纪70年代以来，环境关注已经成为主要的问题，公众开始关注生态学……所有这些趋向都为城市设计提供了一个全新的方向：更加紧凑、多功能的社区，更为重视效率的建筑。”与建筑相关的真正推动力量不是建筑师Whobringforward?关注生态环境、关注可再生能源利用的生态学家等开始提出注重生态的设计思想和概念：（不只是“建筑”，但包含建筑）生态学家和建筑师提出的一些有意思的概念：体现建筑与生态学相结合的新词生态建筑

ecologicalarchitecture城市建筑生态学

arcology生物结构或生态结构

bio-tecture—eco-tectureZHUSHI2:

“生态建筑”一词的出现参见注释①；“城市建筑生态学”由鲍罗·索勒里提出，后面讲座详细介绍；另外还有西姆提出的“生物结构”(bio-tecture)或“生态结构”(eco-tecture)见SimVanderRyn.Integraldesign.In:CrumpRW,HarmsMJ,eds.TheDesignConnection:energyandtechnologyinarchitecture.NewYork:VanNostrandReinholdCompany,1981,29~38.第30页。存在问题“生态建筑（Ecologicalarchitecture）”这一概念曾经被很多建筑师语义宽松地使用，用来表示任何一种朴素的涉及生态系统环境影响的设计研究。ZHUSHI3:参见HalphinL.etal.Ecologicalarchitecture:planningtheorganicenvironment.ProgressiveArchitecture,1966,5:120~137.和WellsM.B.Anecologicallysoundarchitectureispossible.ArchitecturalDesign,1972,7:433.等文章。社会背景对于世界未来发展趋势的研究存在两种截然不同的观点发展有极限认为“世界末日”是客观存在的，应该采取控制增长的手段，而不是等到面临困境时再依靠技术的创新。乌尔里希夫妇

ZHUSHI4:EhrlichP.R.,andEhrlichA.H.Population,Resources,Environment:essayinhumanecology.SanFrancisco:W.H.Druman,1970.康芒纳

ZHUSHI5:

CommonerB.TheClosingCircle:confrontingtheenvironmentalcrisis.London:JonathanCape,1971.中译本：巴里·康芒纳.封闭的循环—自然、人和技术，侯文蕙译.长春：吉林人民出版社，1997。发展有极限后来虽然有所修正，但是基本观点不变。米都斯等人

ZHUSHI6:MeadowsDH,

MeadowsDL,RandersJ.TheLimitstoGrowth:Potomac.London:EarthIsland,1973.中文译本：丹尼斯·米都斯，等.增长的极限—罗马俱乐部关于人类困境的报告，李宝恒.长春：吉林人民出版社，1997。.发展无极限认为技术足以解决环境问题，应该对生物圈和人类的适应能力充满信心。卡恩

ZHUSHI7:KahnH.TheNext200Year.London:Abacus,1978.西蒙

ZHUSHI8:朱利安·林肯·西蒙.没有极限的增长，黄江南，朱嘉明.成都：四川人民出版社，1985.发展无极限这一论点的关键在于技术的不断创新，尤其在面临需求的情况下更是如此，因此资源和能源短缺等问题都是可以解决的。维尔夫妇

ZHUSHI9:ValeB.andValeR.GreenArchitecture:Designforanenergy–consciousfuture.London:ThamesandHudson,1991.注重生态的建筑设计在初始阶段也存在着两种不同的指导思想一种侧重于保护和保存地球现有的生态资源，另外一种侧重于寻求技术的解决。如果借用西默尔的观点，前者具有“乡村类型”倾向，而后者则具有“城市类型”倾向

ZHUSHI10:

详见后面讲座。二者共性都是为了解决前面提到的问题而进行的建筑设计研究，例如都考虑减少不可再生资源的利用，而最大限度地利用可再生资源等基本设计问题。。二者个性（1）实现设计目的的手段不同：前者倾向于利用低技术、中间技术和适宜技术强调合理地利用地方性材料等，从而实现对地球自然生态系统的保护，重视体现建筑设计的地域特点，以理论研究为重点。ZHUSHI11:关于几种技术的特点和含义，详见第三章3.2.2.2节对舒马赫中间技术观点的分析。吴良镛教授指出：“就我国情况言，适用技术应当理解为既包括先进技术，也包括‘中间’技术(intermediatetechnology)，以及稍加改进的传统技术”。见：吴良镛.广义建筑学.北京：清华大学出版社，1989.第77页。二者个性（2）后者则倾向于利用高新技术，强调提高各种技术的使用效率，实现对地球自然生态系统的高效利用，重视“少费多用”思想的体现，以设计者的设计实践为主。80年代以后“可持续发展”主题“可持续发展”是人类社会发展的理想，注重生态的建筑设计同样应该顺应这一思想的要求。1987年正式提出的“可持续发展的模式”是针对80年代以后产生的新的全球性环境问题和气候变化、温室效应等现象，提出的战略性决策，是对以“发展有极限”和“发展无极限”论调为代表的各种针对未来策略观点的扬弃。

ZHUSHI12:详见后面讲座。80年代以后从观念上看，生态哲学、生态文化和生态思想同可持续发展的战略目标在一定程度上是相吻合的。ZHUSHI13:详见后面讲座。参见欧阳志远.生态化：第三次产业革命的实质与方向.北京：中国人民大学出版社，1994.余谋昌.文化新世纪：生态文化的理论阐释.哈尔滨：东北林业大学出版社，1996.李春秋，陈春花.生态伦理学.北京：科学出版社．1994.余谋昌.生态学哲学.昆明：云南人民出版社，1991.吴彤，张锡梅，任玉凤等.人与自然：生态、科技、文化和社会.呼和浩特：内蒙古大学出版社，1995.岩佐茂.环境的思想，韩立新，张桂权，刘荣华.北京：中央编译出版社，1997.等著作。本课程的主要目的在于借鉴生态学的一些理论和概念，使同学们了解“一家之言”：一种整体的生态建筑观，同时提出实现注重生态的建筑设计的可能途径。1.建立整体生态建筑观：首先，通过设计者和生态学家的认识，深入比较建筑系统概念和生态特点；其次，进一步分析建筑系统自身的相互作用关系以及建筑系统作为更大范围生态系统的一部分，与周围生态系统的相互作用关系；最后，指出整体生态建筑观的三个主要内容：1、建筑系统是一个开放系统，与周围生态系统之间存在着相互作用，相互依存的关系；2、这种相互作用，相互依存的关系受到时间因素和空间因素的影响；3、地球资源的有限性同样影响着建筑设计。本课程的主要目的在于借鉴生态学的一些理论和概念，使同学们了解“一家之言”：一种整体的生态建筑观，同时提出实现注重生态的建筑设计的可能途径。2.确定生态系统结构框架：依据整体生态建筑观，这一框架有三个组成部分：适合于时间因素影响的组成部分；适合于空间因素影响的组成部分；适合于资源有限性影响的组成部分。ZHUSHI14：后面讲座将有详细展开。本课程的主要目的在于借鉴生态学的一些理论和概念，使同学们了解“一家之言”：一种整体的生态建筑观，同时提出实现注重生态的建筑设计的可能途径。3.建立生物气候缓冲层：在生态系统结构框架的限定下，通过生物气候缓冲层建立起充分利用可再生能源和物质材料的注重生态建筑的形式因素。生物气候缓冲层的设计分为三个层面：聚落空间、建筑实体和建筑细部。ZHUSHI15：后面讲座将有详细展开。本课程的主要目的在于借鉴生态学的一些理论和概念，使同学们了解“一家之言”：一种整体的生态建筑观，同时提出实现注重生态的建筑设计的可能途径。4.张家港生态农宅研究的具体方法、过程和结果评价。ZHUSHI16：后面讲座将有详细展开。

早期朴素的注重生态的设计思想和实践

纲要2.1.与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想2.22适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（1）

ZHUSHI1:

布鲁诺·赛维.现代建筑语言，席云平，王虹.北京：中国建筑工业出版社.，1986作为现代建筑设计思想的源泉之一，19世纪的建筑师和理论家所崇尚的折衷主义主要通过下述途径做到仿效自然这一点：模仿自然结构的高效率，利用地方材料建造墙体，墙体的基础建立在岩石或土层之上，而采用的各种装饰则体现出对于丰富自然界的忠实崇拜。所有这一切都体现在从新哥特复兴到工艺美术运动和新艺术运动再到有机建筑的各种建筑形式中，体现在从拉斯金、勒杜、莫里斯到赖特和阿尔托等人的理论和实践中与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（2）例如赖特将建筑视为“有生命的有机体”，他所遵循的将作品与其时其地环境融为一体的有机建筑设计原则，就已经体现了深层生态学的设计原则。由于设计过程是一个动态变化的过程，所以赖特认为没有一座建筑是“已经完成了的设计”，建筑始终持续地影响着周围的环境和使用者的生活。在《自然的住宅》（TheNaturalHouse）一书中，赖特强调了整体概念的重要性，认为建筑必须同所在的场所、建筑的材料以及使用者的生活有机地融为一体。ZHUSHI2:

关于“深层次生态学”的概念和内容，详见第三讲。与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（3）柯布西埃在《走向新建筑》关于住宅的论述中，显露出他热衷于户外空气和运动一样，柯布西埃的很多设计思想和实践都体现出两个方面的特点：一方面是对一种斯巴达式然而又充满自由的简捷的追求，另一方面是对自然的关照。与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（4）像1922年设计的不动产公寓大楼，设计灵感源自卡尔特僧侣修行，与新精神展览亭等一系列作品一样，所展示的是一种简捷和节俭，而非消费主义的喧嚣浮躁。同时通过为每一户保留花园这一构想，使居住者更能深切感受到自然的存在：它们无所不在，伴随着日升日落，从巨大的平台眺望那繁茂的树木和植被，体验着季节更替的旋律。ZHUSHI3:

LeCorbusier.TowardsaNewArchitecture,EtchellsF.London:TheArchitecturalPress,1946.第228~229页。卡尔特教团是1086年圣布鲁诺在法国Chartreuse山中成立的教团，提倡苦修冥想。

与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（5）柯布西埃1925年提出了“新建筑五点”，其中两点是建筑底层的架空和屋顶花园。依照他的本意，底层架空保证了地面绿地的通畅，屋顶花园则“恢复被房屋占去的地面”，增加绿化，便于充分接触自然。ZHUSHI4:肯尼思·弗兰姆普敦.现代建筑：一部批判的历史，原山.北京：中国建筑工业出版社，1988.

与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（6）ZHUSHI5:

CurtisWJR.LeCorbusier:ideasandforms.Oxford:Phaidon,1986.寇提斯指出，“旱桥城市”的构思早在1910年，爱德加·钱伯雷已经有所构想：地上两层，楼顶为行车的马路。柯布西埃在1930年至1933年发展的阿尔及尔市“奥布斯”规划中，利用一些绵长的多层建筑，取代了常见的街坊组团。他不仅将城市建设在巨大的鸡腿柱上，保持大片绿地的通畅，而且将机动车道占据其中的一层，形成一种复式路网体系，减少了道路占用土地的面积。“房屋在路面以下有6层，在路面以上又有12层，使‘旱桥城市’的概念活生生地体现出来。各层之间隔为5米，形成了一块‘人造场地’，每个单独用户可以在其间‘随心所欲’地建造双层单元”，这种用户双层单元，在柯布西埃的草图中，就像不动产公寓一样，同样布满了绿化带。与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（7）与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（8）ZHUSHI6:PeterBuchanan.Stepsuptheladdertoasustainablearchitecture.ArchitectureandUrbanism(A+U),1997,320(5):6~10.人名采用汪坦.现代西方建筑理论动向.建筑师，1981,14：46~67.第49页的译法。彼得·贝却能认为18世纪晚期的功能主义建筑—例如维多利亚时期的医院建筑，以及早期乌托邦社会主义的构想—如傅立叶的“法郎西斯”(

phalansteres)规划方案，都值得建筑师进一步发掘其中的含义，成为注重生态的建筑设计的源泉。与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（9）ZHUSHI7:HerzogT.eds.SolarEnergyinArchitectureandUrbanPlanning.Munich:PrestelVerlag,1996.ZHUSHI8:班海姆指出，维多利亚时期的医院利用楼顶上高起的亭子导风，因此自然通风效果非常理想。参见BanhamR.TheArchitectureofWell-TemperedEnvironment.London:TheArchitecturalPress,1969.因为前者异常关注建筑与环境条件之间的关系，特别是重视自然通风的利用，因此现代一些高效利用能源的建筑，像肖特·福特事务所设计的英国德蒙特福德大学“女王馆”—机械和制造学院系馆就从维多利亚时期的建筑中汲取了很多灵感，例如通过组织顺畅的自然通风，排出建筑内部各种热加工设备产生的热量，力争满足室内使用者的舒适要求，建成后的使用情况相当良好。与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（10）ZHUSHI9:参见麦斯·艾格留斯.世界建筑：拜克再开发计划.台北：胡氏图书出版社，1983.第5页。ZHUSHI10:CurtisWJR.ModernArchitectureSince1900.London,Phaidon,1996.第591页。寇提斯指出，拜克住宅区是厄斯金作为其中一员的“十人小组”60年代~70年代最为成功的作品之一。而弗兰姆普敦则指出了“十人小组”“在1954年的杜尔恩宣言中根据‘生态’的原则提出的‘人类集居点应当组合在景观之中，而不是作为一项孤立的事物置身其间’”的观点，同时“十人小组”中的另一成员巴马克对巨型结构的兴趣(来自对柯布西埃“奥布斯”规划的研究)，这些都影响了“拜克墙”住宅区的设计，使得半环绕着住宅小区的绵长的住宅楼成为小区的标志。后者则体现为不仅关心各种数据指标，而且关注于创造活跃的社区。贝却能认为，许多现代住宅社区设计中延续了这一思想，例如拉尔夫·厄斯金设计的位于纽卡斯尔的“拜克墙”(BykerWall)居住区规划设计，就很好地将住宅小区边界限定与当地的生活模式结合在一起，同时邀请公众参与，将未来的使用者纳入到设计过程之中，从而“较好地解决了战前建筑师与使用者之间较少沟通的问题”。与注重生态的设计密切相关的一些现代建筑设计思想（11）适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（1）概论生物气候设计和生物气候地方主义关注气候的不同设计策略适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（2）ZHUSHI11:气候和地理是互相联系的概念，地理因素是气候成因的三大要素之一。参见周淑贞.气象学与气候学.

ZHUSHI12:黄薇.建筑形态与气候设计：从荒漠地区传统建筑的分析探讨现代地方性建筑的创新：[硕士学位论文].北京：清华大学建筑系，1987.ZHUSHI13:AroninJE.ClimateandArchitecture.NewYork:ReinholdPublishingCorporation,1953.气候和地域是紧密联系的两个概念。人们从来没有停止过对建筑与气候、建筑与地域关系的研究。与注重生态的建筑设计理论和实践相关的研究主要从利用太阳能和被动式制冷等方面开始，以降低建筑能耗为目的。例如为了充分利用太阳光，保证冬季的日照时间，法国住宅部官员奥古斯丁·雷1913年研究了十个大城市住宅日照间距问题，得出了一些结论，例如“莫斯科南北向21米高的住宅，为了保证冬至日两个小时的日照，间距应为105米；而同样高的住宅在华盛顿间距为42米的情况下，就可以保证三小时日照……”。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（3）ZHUSHI14:CookJ.Globalindigenousarchitecture.Process:architecture,1991,98:5~18.英国皇家建协1932年在协会期刊上发表了主题为“建筑定位”（TheOrientationofBuildings）的研究成果。杰夫里·库克认为：“芝加哥的柯克兄弟1933年发明了太阳房，利用收集太阳能解决住宅采暖供热，同时采用密封的双层玻璃减少冬季室内散热量。”适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（4）ZHUSHI15:CurtisWJR.LeCorbusier:ideasandforms.London:Phaidon,1986.第116页。本世纪20年代~30年代以来，人们对生物圈的科学理解越来越深入。生物学家们认为除了适应性强的人类以外，没有物种能在地球的所有气候带内生存。这向建筑师提出了挑战：如何针对各种不同气候地域的特点，进行适应于气候的建筑设计。因此气候和地域条件成为影响设计的重要因素。为了应对挑战，建筑师构想出了很多设计解决方案，其中一个比较典型的例子是柯布西埃创造的“遮阳构架”，这是一种“国际式和地方式解决方案的杂交，体现了现代的技术和乡下的智慧”。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（5）ZHUSHI16:哈桑·法赛在其著作中，将mashrabīya(木格屏)和“Claustrum”(复数为Claustra)(花窗格)列入语汇表，并作出了解释：mashrabīya(木格屏)是木制的遮阳格栅，安装在阿拉伯住宅主厅的窗户上，或者主厅中间高起部分的窗户上。“Claustrum”(复数为Claustra)(花窗格)是装饰性的窗花格，用于通风。见FathyH.NaturalEnergyandVernacularArchitecture:principlesandexampleswithreferencetohotaridclimates.Chicago:TheUniversityofChicagoPress,1986.第165页和第166页。所谓“遮阳构架”，实际上就是指将蜂巢状的遮阳构件与玻璃立面结合在一起以便遮挡照射在玻璃立面上的阳光，是柯布西埃多次去北非旅行，研究了当地的建筑，尤其是摩洛哥当地的木格屏(mashrabīya)和花窗格(Claustrum)之后创造的。为了保持自己的框架语汇，柯布西埃将木制的格屏和砖制的花窗格替换为现代的产品，即钢筋混凝土框架，并且经历了一个从简单的外部构件到直接整合于建筑结构的发展过程。这样，遮阳构架与1928年柯布西埃设计北非迦太基别墅方案时采用的凹入的廊子，成为适于热带高温气候设计语汇的代表。柯布西埃在自己的“自由立面”体系中，增加了新的元素，并将其应用于南美、北非、印度的很多设计方案中，而这种新元素的创造根源正是基于对气候的适应性。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（6）ZHUSHI17:OlgyayV,OlgyayA.SolarControlandShadingDevices.Princeton:PrincetonUniversityPress,1957.

到了40年代~50年代，象美国的理查德·纽特拉、路易斯·康、保罗·鲁道夫等，巴西的奥斯卡·尼迈耶、卢西奥·考斯塔等建筑师的许多作品中都充分考虑了气候和地域这两个因素对设计的重要影响作用，尤其是对太阳直射光线的控制，譬如柯布西埃作顾问，由考斯塔和尼迈耶设计的位于里约热内卢的巴西教育部大楼(图2-8）。1957年，维克多·奥戈雅和阿拉代尔·奥戈雅兄弟出版了名为《太阳光控制和遮荫设备》一书，研究了上述很多建筑师的设计，从科学的角度进行了总结归纳。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（7）ZHUSHI18:OlgyayV.DesignwithClimate:BioclimaticApproachtoArchitecturalRegionalism.Princeton:PrincetonUniversityPress,1963.1963年，维克多·奥戈雅完成了《设计结合气候：建筑地方主义的生物气候研究》一书，首次系统地将设计与气候、地域和人体生物舒适感受结合起来，提出“生物气候地方主义”这样一种符合生物气候设计原则的设计方法。80年代以来，吉沃尼对奥戈雅的生物气候设计方法的内容提出了一些改进。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（8）生物气候设计的基本原则是通过建筑设计和构造设计，控制一些气候要素对建筑的影响，这些要素包括：建筑物所吸收的以及透入房间内的太阳辐射量，室内的空气温度，室内的气流速度以及水蒸汽压力等。在具体介绍两种生物气候设计方法之前，首先介绍一下几种主要的研究人体对气候的生物反应的热指标。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（9）人体对气候的生物反应的热指标ZHUSHI19:B.吉沃尼.人·气候·建筑，陈士驎译，王建瑚校.北京：中国建筑工业出版社，1982.把人对于热环境的反应表达为单一的环境因素如空气温度、湿度及气流速度的函数是不可能的，因为这些因素同时对人体施加着影响，且任一因素的影响又取决于其它因素的水平。人们对热指标的研究是从评价空气温度、湿度及气流速度等各个因素对人体生物舒适感的影响开始，后来逐渐认识到辐射温度的重要性，随后又进一步考虑了新陈代谢率、衣着以及太阳辐射等作用的影响。可以说，最初的热指标是与热感觉相关的，而随后的研究则是以各种气候因素与人体活动的综合作用为前提，评价人体的各种生理反应，特别是排汗率的反应。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（10）主要的几种热指标是有效温度、合成温度、热应力指标(H.S.I)和另外一种热应力指标(I.T.S)。合成温度指标1948年由法国米森纳德提出，是在人体与环境之间取得热平衡的实验中形成，因此在实验中，人置身于试验条件下所经历的时间较长。虽然合成温度指标的构成结构与有效温度指标完全相同，但是前者与观察到的生理反应更为一致些。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（11）奥戈雅的生物气候设计方法奥戈雅认为设计的出发点是人体生物舒适要求以及特定设计地段的气候条件，应该按照上述二者的特点进行适应气候的建筑设计。通过设计，以自然的而不是机械空调的方式满足人们的生物舒适感觉。奥戈雅方法的出发点有两个：一是特定场地的气候条件，另一个是在特定的地域条件下人体的生物舒适感觉。奥戈雅认为，空调设计所依据的舒适标准过于敏感，而忽视了人们可以随温度的冷暖变化，酌情增减着装的可能。因此恒定的温、湿度舒适标准并不必然是人们最舒适的感受。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（12）奥戈雅的生物气候设计方法这种方法基于一种“生物气候图”，该图包括与周围的空气温度、湿度、平均辐射温度、风速、太阳辐射强度以及蒸发散热等因素有关的人体舒适区。图表的纵坐标是干球温度，横坐标是相对湿度，图表的中部分别标有冬季和夏季的舒适区范围(人对季节的适应性已经考虑在内)。依照具体的气候条件与舒适区的相对位置关系，确定需要采取的设计策略。例如，如果外温处于舒适水平以上的温度范围内，图中标有恢复舒适所需要的风速(结合湿度条件考虑)。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（13）奥戈雅的生物气候设计方法依照此种设计方法进行的一般设计过程是以满足人体的生物舒适感觉（冷、热、干、湿等）作为设计出发点，注重研究气候、地域和人体生物感觉之间的关系，建筑设计应遵循的过程是(图2-11)：1.调研设计地段的各种气候条件，例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风向等构成地域年平均气候特点的因素；2..结合人体舒适图中标识的舒适区域，评价每个气候条件对人体生物舒适感的影响；3.采取技术手段解决气候与人体舒适之间的矛盾，应该在环境气候条件最不利时，能提供一定的补偿。例如建筑的选址和定位、建筑阴影范围评价、建筑形式设计、引导空气流动和保持室内温度近似恒定等；4.结合特定地段，区分各条件的重要程度，采取相应的技术手段进行建筑设计，寻求最优设计方案。图2-11气候条件生物感觉技术选择方案设计适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（14）ZHUSHI20:HillmannG,NagelJ,SchreckH.KlimagerechteundEnergiesparendeArchitektur.Karlsruhe:VerlagC.F.Muller,1981.

生物气候地方主义理论系统地对地域气候的通风、日照等因素进行了充分的研究，提出一些策略。遵循这些策略，就可以设计出适合特定地域气候条件，同时又可以满足人体生物舒适感设计方案。这种理论较大地影响了以后注重气候的建筑设计，例如70年代德国适应气候和节能的建筑研究。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（15）吉沃尼对生物气候设计方法的改进适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（16）对于注重生态的建筑设计而言，这两种方法都值得重新评价和借鉴。已经有人在进行这一工作，例如马来西亚建筑师杨经文就提出了“生物气候摩天大楼”(BioclimaticSkyscraper)的概念，并且结合热带气候的特点，进行了非常成功的设计实践。ZHUSHI21:YeangK.BioclamaticSkyscrapers.London:ArtemisLimited,1994ZHUSHI22:杨经文.绿色摩天楼的设计与规划，单军译，张杰校.世界建筑,2,1999。生物气候摩天楼的概念是以“在建造中对自然环境施加最小的影响(如果可能的话，还应产生积极的作用)，并使我们的建造环境与生物圈的生态系统融合为一体。”等生态学原则为基础，在优先考虑人的需求的条件下，考虑热带气候条件下的太阳、风，以及空中庭院的利用等因素的摩天楼设计。之所以选择摩天楼是因为杨经文认为未来城市发展应该以摩天楼为基本类型。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（17）关注气候的不同设计策略工业社会来临之前，人类依赖自然的能量资源和可以获得的地方材料，结合个人的生物舒适感受需要，营建自己的住宅，并且已经学会如何适应于周围的气候条件。就如同中国传统的风水理论一样，很多适合于气候和地域条件的设计策略并不是精确科学计算的结果，而是来自数代人的试验，通过试错的方法和类比的设计方法，保留设计中的有效部分并流传下来，例如对场地的选择、建筑的定位和材料、建造方法和设计的选择。而如果传统建造方法中的一个元素被改变的话，可能会因此而影响原有解决方案的合理性。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（18）关注气候的不同设计策略对于适应气候的建筑设计而言，必须对各种传统设计解决方案进行科学的评价，没有经过这一过程就放弃传统设计策略是非常不明智的。尤其对于像中国这样一个仍然处于发展阶段的国家而言，要充分利用自然能源，减少对日益紧缺的不可再生能源的利用，获得适宜的居住环境，明显地需要进一步发展传统的、基于自然资源的建筑设计方法和策略。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（19）关注气候的不同设计策略由于地理和气候条件的复杂性，存在多种气候类型的划分方法。为了分析的方便，本文借鉴了奥戈雅的划分方式，将地球上的地域大致分成四个不同的气候条件类型：干热气候、湿热气候、温和气候和寒冷气候。其中比较富有挑战性的是干热气候、湿热气候和寒冷气候条件的设计研究，很多建筑师在40年代~50年代注重气候和地域条件研究的基础上，进行了深入的研究和实践。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（20）关注气候的不同设计策略比较有代表性的是：干热气候地域的埃及建筑师哈桑·法赛，以湿热气候地域建筑研究为主的印度建筑师查尔斯·柯里亚，和高寒气候地域的瑞典建筑师拉尔夫·厄斯金。ZHUSHI23:之所以选择他们的设计思想和实践进行分析研究，是基于两个原因：第一，他们的设计思想和实践经验都非常丰富，而且对于气候和地域条件的研究，保持了一定的连贯性；第二，他们分别代表了不同气候地域的设计研究，而且有各自的侧重点：法赛侧重于对传统建筑进行再发现，并结合这些成果修正现代建筑在干热气候地域的一些设计策略，例如前面提到的“遮阳构架”；柯里亚围绕着“开放向天”的空间概念，提出了几种控制气候的设计策略；厄斯金则提出了适应气候的“形式和构造设计”的设计思想。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（21）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI24:FathyH.NaturalEnergyandVernacularArchitecture:principlesandexampleswithreferencetohotaridclimates.Chicago:TheUniversityofChicagoPress,1986.法赛认为，所谓“环境脉络”，“简单地说，就是围绕着地球上这一个场地周围的一切包括景观，无论是沙漠、峡谷、山脉、森林、海边还是河边，和覆盖地球的7个地域表面的所有物体和人”。为了科学地评价传统建筑技术和方法的作用，必须引入其它学科如农学、空气动力学等的研究成果。这是法赛进行建筑设计研究的一个根本出发点。法赛设计研究的另外一个出发点是建筑师必须对周围环境负责，充分考虑周围的“环境脉络”。因为“人是有机生态系统中的一员，同周围环境不断地相互影响，相互改变”，而建筑像植物一样“处于周围环境的影响之下。当地的气候和周围环境塑造着建筑自身”

。建筑师是将一个新的元素引入周围的环境中，而这个环境本身已经处于长期的平衡之中，因此必须对建筑的周围环境负有责任。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（22）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI25:拉普普在论述形式的起源时，将气候因子视为一个实质性因素，但是气候因子是建筑形式的必要而非充分条件。参见拉普普.住屋形式与文化，张玫玫译，汉宝德校.台北：境与象出版社，1987.ZHUSHI26:FathyH.NaturalEnergyandVernacularArchitecture:principlesandexampleswithreferencetohotaridclimates.Chicago:TheUniversityofChicagoPress,1986.和OlgyayV.DesignwithClimate:BioclimaticApproachtoArchitecturalRegionalism.Princeton:PrincetonUniversityPress,1963.杨经文也在YeangK.BioclamaticSkyscrapers.London:ArtemisLimited,1994一书的附录中，讨论了屋顶形式与气候的关系，与奥戈雅的见解基本相同。为了说明气候对各种传统建筑形式的影响，同奥戈雅一样，法赛研究了屋顶随不同气候地域而产生的变化，认为这是气候造成建筑形式不同的一个主要体现：人字坡屋顶的坡度随着降水量的减少而减小；在北欧或其它需要承载大量积雪的地域，屋顶坡度较大；而在阳光充足的南方，屋顶坡度逐渐下降；在炎热的北非海岸国家，屋顶几乎是平屋顶，可以供人作为睡觉的舒适场所；在热带雨林地域，屋顶重新变得陡斜，以便于排水。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（23）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高另外，在埃及、伊朗、印度和巴基斯坦，深深的凉廊(loggia)、保护性的阳台和出挑，都会在墙面上形成大面积的阴影，而木制或石雕的格子窗遮挡了阳光，同时又不阻挡微风的吹入。这样的设计体现了热带建筑的特征，可以满足人们在外部环境过热的条件下的生物舒适感觉。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（24）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI27:参见中国建筑科学院建筑物理研究室.炎热地区建筑降温.北京：中国建筑工业出版社，1965.ZHUSHI28:对此，吉沃尼有不同的看法：遮阳构架本身虽然会因得热而导致温度升高，并且将通过对流及辐射的方式向外散发热量。但是随风移动的对流热对于玻璃的影响很小，而透明材料对于长波辐射部分又是不透明的，因此只有一小部分可以透过玻璃面。对于干热和暖湿地域的建筑设计和规划而言，建筑师需要解决两个方面的设计问题：一方面保证建筑防护，减少热量的吸收；另一方面提供足够的制冷。法赛指出，由于现代形式和材料的方便性，使得很多热带地域建筑放弃了解决当地气候对人体影响的传统设计策略，转而采用一些“国际式”建筑设计策略，例如使用“遮阳构架”这种钢筋混凝土框架加上大面积玻璃窗和通风的遮阳墙，在热带气候的现代建筑立面上出现了许多这样的设计。虽然这种措施比起实墙来说，对气候的调节有所改进，但是调查表明，当遮阳构架处于阳光暴晒之下时，具有较高热容量的混凝土被慢慢加热后，热量会随着空气的流动，传导到建筑室内。

适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（25）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高因此，法赛重新评价了埃及传统建筑中的很多适应气候的设计策略，并得出结论：通常而言，与一些现代技术手段相比，这些设计策略往往能够同人体的生物舒适要求相协调，同生态环境保持协调。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（26）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI29:这一观点与舒马赫的“中间技术”的概念有相通之处：都是要发展和修正低技术。E.F.舒马赫.小的是美好的，虞鸿钧，郑关林译，刘静华校.北京：商务印书馆，1984.具体设计过程是：1.在发明和采用新的设备之前，借助于现代物理学和人体科学的成果，如材料技术、物理学、空气动力学、气象学和生理学，充分评价传统建筑解决上述两个问题的设计策略；2.采用、修改或发展这些策略，保证它们适合于现代的需要。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（27）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI30:1964年，开罗进行了土坯和混凝土的对比实验，结论是10厘米的混凝土墙面和屋顶，比50厘米厚的墙面和穹形屋顶的土坯，差距很大。FathyH.NaturalEnergyandVernacularArchitecture:principlesandexampleswithreferencetohotaridclimates.Chicago:TheUniversityofChicagoPress,1986.

法赛从建筑影响微气候的7个方面：建筑的形态、建筑定位、空间的设计、建筑材料、建筑外表面的材料肌理、材料颜色和开敞空间的设计(街道、庭院、花园和广场等)，分别对传统建筑设计策略进行了评价，并提出了发展后的设计策略。例如从建筑材料研究的角度出发，法赛重新评价了土坯砖的价值。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（28）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高从建筑细部设计研究的角度出发，法赛重新评价了木板帘(Mashrabīya)、捕风窗（malqaf）和拱顶等传统建筑设计手法的作用。对于建筑群体的遮阳来说，可以通过在街道上加建屋顶获得。这样的做法在北非一些古老的绿州村落和城市中经常可以发现。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（29）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI31:虽然柯布西埃发明“遮阳构架”是来自北非摩洛哥旅行过程中，受到“木板帘”和“花窗格”的启发，但是法赛却显然不这样看，法赛认为：遮阳构件是百页窗的变种，只不过板子的宽度从4厘米，增加到40厘米左右，以便从窗户的尺度，扩大到整个建筑立面的尺度。对于单体建筑而言，附加的阳台、有顶的凉廊或开敞的走廊、游廊都可以起到遮阳的作用。而建筑细部则可以采用百页窗、遮阳构架和传统的木板帘。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（30）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高法赛对百页窗、遮阳构架和木板帘的比较百页窗：遮阳通风 板帘有一定的遮阳和导风的作用，但有时难以获得令人满意的调整辐射和导风的效果。例如：如果为了遮阳，那么会将气流导向屋顶；如果将气流导向人体所在区域，那么阳光会射入室内。 适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（31）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高法赛对百页窗、遮阳构架和木板帘的比较遮阳构架：

遮阳正确设计的遮阳构架最多可以将由于阳光入射而产生的蓄热量减少至原来的1/3左右，这种效果还不够。遮阳构架的另外一个不利之处是遮挡视线。ZHUSHI32:FathyH.NaturalEnergyandVernacularArchitecture:principlesandexampleswithreferencetohotaridclimates.Chicago:TheUniversityofChicagoPress,1986.第45页。一般的玻璃允许波长较短的紫外线辐射和可见光的入射，遮挡波长较长的红外线或其它的热辐射，因此暴露在阳光下的房间，玻璃会吸收太阳光线中的辐射热量。法赛认为：如果暴露在阳光下的房间玻璃面积是3×3平米，在白天的大多数时间中，每小时吸收的太阳光线中的辐射热量是2000千卡。光线照射室内的物体，包括墙、地板和家具，物体吸热，辐射出玻璃阻挡在室内的红外线，产生积聚热量的作用，产生温室效应。每小时需要2吨的制冷剂。OlgyayV.DesignwithClimate:BioclimaticApproachtoArchitecturalRegionalism.Princeton:PrincetonUniversityPress,1963.指出了各种不同材料、不同位置和不同形式的遮阳构件的遮阳效率。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（32）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高法赛对百页窗、遮阳构架和木板帘的比较木板帘：①控制光线的射入；②控制空气的流动；③降温加湿；④保证私密性。 细小的格子有两个特点：1、反射直射阳光，漫射部分阳光；2、遮挡外部视线的同时，不影响室内观察室外；3、木板帘采用的木头，可以吸收、保持和释放一定数量的水分

适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（33）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（34）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高密集的建筑聚落，会对风的流动产生影响。因此干热和暖湿地域的人们发明了捕风窗(malqaf)，这样高于建筑的风可以被捕风窗引导入室内。所谓捕风窗就是利用杆件支撑起高于建筑又迎向主导风向的片状构件，利用片状构件截住高于建筑的气流，因为同地表比较起来，高处气流温度低，流速快。所以捕风窗将风利用风道引入建筑室内，满足了普通窗户通风和保证室内空气流动的功能要求。 适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（35）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI33:RudofskyB.ArchitecturewithoutArchitects:ashortintroductiontonon-pedigreedarchitecture.NewYork:Doubleday&Company,Inc.,1964.捕风窗的另一个价值体现在暖湿气候地域的高密度城市中。在这样的地域，人体的舒适度很大程度上依赖于空气的流动。因为密集的建筑体块在街道层面减弱风的速度，并且互相之间会产生对风的遮挡。在这种条件下，普通的窗户对于通风来说是不够的，使用捕风窗可以修正这种情况。因为捕风窗的尺寸比建筑立面的尺寸要小的多，因此，高出建筑主体的捕风窗互相遮挡的可能性比建筑主体之间互相遮挡的可能性要小得多。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（36）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高为了控制屋顶散热对室内的影响，法赛在对传统建筑的研究中，发展了两种设计策略：1.屋顶敞廊的利用。2.拱顶和穹顶的利用。①室内高度有所增加，人们头顶富裕的空间，可以保证热空气的上升和聚集在远离人体的位置；②屋顶的表面积有所增加，太阳辐射作用在扩大的面积上，平均的辐射强度相对降低，屋顶吸收的平均热量下降，因此对室内的辐射强度有所减少；③在一天的多数时间段，一部分屋顶处于阴影区，可以吸收室内和相对较热的屋顶部分的热量，将其辐射到阴影区内温度较低的空气中。最后一种作用对于穹顶屋顶来说，效果最为明显。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（37）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高法赛还改进了一些传统的降温设计策略。例如在一些传统设计中，利用气流通过地下室的水池上空而进行降温，但是这种方法的效率很低。法赛的改进策略是借助于发明的一些附属设备，提高空气的流速，既保证卫生，又保证热舒适，例如增加捕风窗的尺寸，同时在导风通道中悬挂浸湿的织物，既可以增加空气的流速，又可以提高冷却效率。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（38）对当地传统建筑设计方法和策略的再发现和提高ZHUSHI33:DanielDunham.Thecourtyardhouseasatemperatureregulator.NewScientist,1960,9:659~666.法赛用于降温的另一个设计策略是采用内庭院。在干热和暖湿地域中，内庭院的作用主要是：1、当夜幕降临时，庭院内的空气由于白天直接受到太阳辐射加热，间接受到建筑的加热而上升，被上空的冷空气所替代。冷空气积聚在庭院中，形成空气的层流。并逐渐渗透到周围的房间中，发挥冷却作用。2、早晨由于四周墙壁遮挡日照，庭院中的空气和周围的房间升温较缓慢。因此庭院上空的热空气不能进入庭院，只是在庭院中生成涡流。这样庭院被视为“蓄冷的水库”。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（39）以“开放向天”的空间为中心的适应气候的设计策略ZHUSHI34:在传统印度的居住模式中，莫卧儿王朝时期的城堡中，开敞的亭子自由地布置草坪之上，周围嵌置着喷泉和水池。这些亭子的温度比周围的城镇的温度低10℃。CorreaC.Climatecontrol.ArchitecturalDesign,1969,38(8):448~451.ZHUSHI35:CorreaC.Theblessingsofthesky.In:CharlesCorrea:withanEssaybyKennethFrampton.London:ThamesandHudsonLtd.,1996,18~28.

与法赛一样，柯里亚认为过去和现在的很多乡土建筑，体现了对气候的适应，他以一种从传统印度建筑中发掘出来的“开放向天”的空间（Open-to-skyspace）为中心，形成了很多适应气候的设计策略。“开放向天”的空间一方面是指实体性的露天或半露天的空间，象庭院、阳台、屋顶平台以及内廊等，另外一方面是体现了一种印度特有的利用室外和半室外空间的生活方式。所以他会在一般人认为庭院具有调节微气候、影响土地利用模式之外，格外重视庭院对人们生活模式的影响，而且会强调“在热带气候条件下，空间就如同钢筋混凝土一样是一种宝贵的资源”。柯里亚认为，住宅比其它建筑类型更易于受到气候的影响，因为大多数居住者并不能够负担得起办公室建筑和其它建筑类型所采用的空调系统。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（40）以“开放向天”的空间为中心的适应气候的设计策略1.走廊围绕主空间这一设计策略适用于干燥而且冬季寒冷、夏季炎热的气候条件地域，主要利用周围的走廊和仆属空间，包围中央主要使用空间，为中央的主要空间提供防护，是从印度传统有平台平房(Bungalow)的一些设计原则中抽象出来的。如果从剖面分析，坡屋顶的构造使得中央主空间的天花板高于周围走廊。适应气候的特点是在印度雨季季风性气候条件下，围绕主空间的走廊为建筑提供了气候防护，这样门窗可以保持开敞，利于通风。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（41）以“开放向天”的空间为中心的适应气候的设计策略2、空气对流散热这一设计策略适用于干燥而且冬季寒冷、夏季炎热的气候条件地域，适用于平行承重墙的建筑体系，例如联排式住宅。联排式住宅的优势在于：两侧外墙的建筑热交换较少，几乎可以忽略不计。而利用对流通风的作用，可以在一定程度上改善微气候。例如1961-62年为古杰拉尔邦住宅部设计，建造于阿姆拉巴德的低造价住宅。除浴室以外，室内所有的位置都没有设计门窗，而是利用室内高差的变化营造住宅建筑所要求的私密性。这样既可以减少建筑造价，同时可以改善室内通风效果。从剖面可以看出，利用烟囱效应产生的热空气对流，可以加速室内空气的流动。适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（42）以“开放向天”的空间为中心的适应气候的设计策略3、中央空间作为通风管道4、中间区域5、分散组织适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（43）适应气候的“形式和构造”北欧季节旋律从简单的球体、方体较少散热面积，因此节能，转向建筑构造学从节能角度，炎热和寒冷的设计手法相同适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（44）适应气候的“形式和构造”北欧季节旋律从简单的球体、方体较少散热面积，因此节能，转向建筑构造学从节能角度，炎热和寒冷的设计手法相同适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（45）适应气候的“形式和构造”北欧季节旋律从简单的球体、方体较少散热面积，因此节能，转向建筑构造学从节能角度，炎热和寒冷的设计手法相同适应气候和地域等条件要求的建筑设计研究（46）适应气候的“形式和构造”北欧季节旋律从简单的球体、方体较少散热面积，因此节能，转向建筑构造学从节能角度，炎热和寒冷的设计手法相同

乡村类型和城市类型倾向的注重生态的建筑设计（一）纲要3.1引言3.2乡村类型倾向的注重生态的设计理论和实践3.3城市类型倾向的注重生态的设计理论与实践3.4可持续发展思想对生态建筑理论和实践的影响3.5小结引言注重生态的建筑设计研究主要存在两种不同的倾向，一种是乡村类型的生态建筑理论与实践，另外一种是城市类型的生态建筑理论与实践。

ZHUSHI1:

需要指出的是，此处划分的两种倾向是指对注重生态的建筑有着较大影响的主要类型，不可能也不敢奢望将注重生态的建筑设计思想和实践全部网入这一框架中，而且这只是注重生态的建筑设计发展过程中的阶段性特点。划分的借鉴对于注重生态的建筑设计研究而言，他们恰恰分别代表了注重生态的建筑设计理论发展演变初期的两种倾向，与注重生态的建筑理论和实践的发展，存在着密切的关系。乡村类型与城市类型的划分借鉴了吉奥格·西默尔的定义：根据对感官信息的处理方式的不同，他将人分为两种类型：乡村类型和城市类型。ZHUSHI2:

SimmelG.Themetropolisandmentallife.In:WolfK.H.eds.TheSociologyofSimmel1950.London:Collier-McMillan,1950.第53页。按照勃罗德彭特的划分，两种类型的代表是所谓的“生态学家”和“未来主义者”。ZHUSHI3:

G·勃罗德彭特.建筑设计与人文科学，张韦.北京：中国建筑工业出版社，1990。第450~454页如果从二者设计的基本出发点分析，乡村类型注重生态的建筑设计理论与实践与所谓的“生态决定论”的观点存在着某些一致的地方，城市类型的生态建筑理论与实践与所谓的“技术决定论”的观点亦是如此。城市类型注重生态的建筑设计开始的出发点是对“未来所持有的乐观态度”，而乡村类型的生态建筑设计开始的出发点是对“未来所持有的悲观态度”。乡村类型倾向的注重生态的设计理论和实践背景分析受60年代以来绿色运动影响的注重生态的设计理论和实践

背景分析乡村类型注重生态的建筑设计萌芽阶段受到“生态终结论”影响，而对周围的自然环境采取一种“完全保护”的态度。

ZHUSHI4：直到现在还有一些人士认为不经改进的原始的游牧民族的蒙古包和黄土高原的窑洞等完美地体现了生态建筑的设计要求。应该指出，这是一种绝对自然保护的观点，也是一种比较消极的态度，并没有占据“乡村类型”注重生态的建筑设计理论与实践的主流。SchttichC.Thoughtsonecologicalbuildings.A+U,1997,5:19~21.“生态终结论”的观点号召“回到自然界”，号召“稳定”地球上的科学和技术。他们的理论同人类对自然界、对自然条件和自然资源的主动性有“极限”、有“限度”的思想有一定的联系，主要受到以罗马俱乐部的名义出版的一些著作中所一贯倡导的“极限”和“限度”思想的影响。

在很大程度上，乡村类型注重生态的建筑理论和实践的发展受到生态学家、生物学家和一些哲学家的影响，因此表现为重视理论研究，从生态学的角度出发，理解建筑设计，因而对注重生态的建筑设计理论的发展与完善作出了较大贡献。但也正是因为如此，很多理论与建筑设计实践的结合不够紧密，表现为提出各种宏观、笼统的设计策略和原则，令建筑师难以把握，无所适从。受60年代以来绿色运动影响的注重生态的设计理论和实践自本世纪60年代以来，对于未来能源的关注使得人们对可再生能源发生了巨大的兴趣：像太阳能、风能、水利以及对动植物产生的废物的利用。60年代初期，大多数太阳能建筑只是实验性建筑，只有少数应用太阳能的先驱者设计和使用太阳能建筑，鲍罗·索勒里是其中之一。鲍罗·索勒里的“城市建筑生态学”（Arcology）最早将生态学同建筑学的概念结合在一起。力图用新的符合生态原则的城市模式取代现有模式：设计一种高度综合、集中式的三维尺度的城市，以提高能源、资源利用效率，减少能耗，消除因城市无限水平扩张而产生的各种城市问题的负面影响。城市建筑生态学理论的产生和发展1960年代，索勒里发现依据“能源廉价”这一陈腐概念设计的建筑，能源利用效率很低，导致城市中产生大量的污染和浪费。他认为城市应设计得同自然界一样节俭、高效。他还注意到一种进化的趋势：在自然界，越来越复杂化的有机体，占有的空间却越来越少。随着有机体复杂性的增加，它会变成一个更为内向爆裂或缩微的系统。不管形状、形式如何，索勒里和他的学生们认为城市必须遵循这种有机的复杂性—缩微化的程序，以便构造出可变的、活跃的容器，容纳人们的生活，达到使人类社会、文化和精神等持续进化的目的。在这种认识启发下，索勒里设计了容纳170,000人生活的城市原型，居住区域布置在结构的表皮，这样每个家庭都能既面对城市外部的自然景观，又能面对城市本身。1969年，索勒里首次详细阐述了城市生态学（Arcology）理论。ZHUSHI5:

SoleriP.Arcology:TheCityintheImageofMan.Cambridge:MITPress,1969.的书中。索勒里的城市生态学理论是一种试图体现建筑学与生态学相融合的关于城市规划与设计的理论。依据这种理论，理想的城市被构想为：高度综合且具有合适的建筑高度和密度，在最大限度地容纳居住人口的同时，将居民安置在最为生态化、美好和缩微的环境中。城市生态学采取集中聚居的概念，反对近来兴起的由于汽车普及引发的离散聚居的概念，反对城市的无限扩张。认为城市设计应该从根本上重组城市无限扩张式的景观，并且将其转换成高密度、整体、具有一定建筑高度的城市。“我所面对的难题是：现今城市中，绝大多数建筑只有几层高，造成城市向外延展数公里。不夸张地说，城市无限扩张的局面正在改变地球，将农场变为停车场，仅仅将人、货物以及服务运输到城市的扩展部分，就已经浪费了无数的时间和能源。我的解决方法是城市的内向爆炸，而不是外向爆炸。”ZHUSHI6:引自SoleriP.Thecityofthefuture.In:KatzM,MarchWP,ThompsonGeds.EarthsAnswer.NewYork:Lindsifarne/Harper&RowBooks,1977.“缩微化—复杂性—持续性”规则是城市生态学的基础。所谓缩微化是指在自然界复杂程度日益增加的前提下，精心利用所有的资源—例如物质/能量、空间/时间。ZHUSHI7:哈沃德·奥德姆从生态动力学角度分析，提倡一种集约化的生态系统是高效的生态系统，这一点与索勒里的观点一致，因为索勒里是通过生建城来体现整体的生态和谐。OdumHT.Environment,Power,andSociety.JohnWiley&Sons,Inc.NewYork,1971.“缩微化—复杂性—持续性”规则是城市生态学的基础。ZHUSHI8:索勒里认为“居住的自容纳性”是指在自然界，无限扩张的观念似乎只适合于有机体在进化的低级阶段采用。有机体的进化使得它们愈变愈复杂，而且变成一个更加适应和缩微的系统。珊瑚礁就是一个活生生的例子。更为复杂的物种，像蜜蜂、蚂蚁等，总是选择“最合适”，而不是“最扩张”的尺度。城市也是一个有机体，也应当遵循相同的复杂化和缩微化的程序，人类聚居的城市应该寻求合适的尺度，而不是无限扩张。SoleriP.Arcosanti:AnUrbanLaboratory?Mayer:TheCosantiPress,1993.所谓复杂性是指在一个非常复杂的变化过程中，还同时簇生着许多的其它的事件和过程。所谓持续性是指在变化过程中，时间维度的延续。生命存在于复杂性和缩微化通过持续性起作用的地方。因此，索勒里将“缩微化—复杂性—持续性”视为满足“居住的自容纳性”—即城市集中的规则。索勒里认为在容纳相同城市人口的前提下，一个符合城市生态学理论的城市只需占用常规意义城市2％的土地面积。因为新城内部的主要交通方式是步行，没有汽车，只是将汽车作为城外使用的交通工具。这样产生的城市缩微化使得人类对土地、能源和其它资源的基本保护成为可能。新城由于需要较少的人均能源供应，因此易于最大限度地依靠太阳能、风能以及其它形式的可再生能源，减少污染和对燃油的依赖。城市生态学是一种方法论，力图以积极的态度处理诸如人口、污染、能源和自然资源枯竭、食品匮乏、生活质量等城市问题。设计的目标首先，将城市同周围环境的互相作用和城市建筑的可接近性发挥到极致；其次，最大程度地减少能源消耗，减少自然状态、未经加工的原材料和土地的使用；第三，减少废物垃圾量和环境污染。城市生态学理论的设计实践始于阿科桑底新城的规划建设。小镇的规划目的是将其作为一种符合城市建筑生态学理论的新城原型，示范一些能提高城市状况、减少人类对地球破坏性影响的方法。索勒里认为：阿科桑底城的建设如果成功，可以作为世界城市发展的模式。两个太阳的城市生态学索勒里孕育构思了一种新的理论：“两个太阳的城市生态学”，它体现了索勒里对原始的城市生态学构想的哲学、神学的修正。这个构想正在逐步描画成一种实在的、极具美感和整体感的建筑，同时从生态的角度来审视，仍然是非常节能。整座城市的外部造型以及城市不可分割的部分——巨大的蔬菜温室，都被设计成能够最大程度地利用太阳能，将城市对不可再生能源的依赖程度减至最小。新理论的论点很简单：一些我们称之为“效应”的、由人类造成的物理、生物现象，能够聚集在一起，互相作用，以寻求一种合成后对人类有用的效果。这些效应包括四种无机效应，即温室效应、烟囱效应、半圆顶效应和蓄热效应，这些是物理规律作用的结果；两种有机效应是指人有意识介入自然发展过程的园艺效应和城市效应。温室效应是指在一个限定的空间收集太阳的热量。如果同园艺效应结合，就构成了自然农业的基础。索勒里利用它来满足城市食品的生产供应。烟囱效应是指热空气上升时，可以引导收集热空气的系统。索勒里用以辅助自然通风系统，促进空气的自然流动。园艺效应起源于人类生命的早期，是指在人类控制和选择下绿色物种的生长。城市效应是指一些有机体以自觉的、脑力的、文化和精神的方式进行相互作用。半圆顶效应是指将一个四分之一圆形的结构南向布置，这样可以在寒冷的季节作为太阳能收集器，而在温暖的季节形成最大面积的太阳阴影区。它是一种被动式“能量机器”，运作状况只同如何摆放相关，因为太阳的运转轨迹是亘古不变的。蓄热效应是指具有一定质量的物体在周围温度高于自身时容纳热量，而周围温度低于自身时释放热量。利用这一储存与释放热量的效应来创造舒适的温度。城市生态学理论的中心问题是能源利用的效率，科桑底基金会的建筑师调查了阿科桑底城中已经建好的一系列单体的太阳能利用效率，得出一个结论：应当进一步提高收集和传送能量的中心系统的效率，使其足以满足城镇居民的需要。新理论以此作为解决全球性能源危机的方案。索勒里认为地球上适于生活的富饶土地已经开发殆尽，人们所能继续开垦的土地至少有2/3位于日照充足、高温缺水的干燥气候带范围内。因此，他所进行的城市生态学实践探索，多集中在符合这种气候条件的地区，力图证明由于建筑技术和硬件已经相当发达，符合新理论的城市是可以在最苛刻条件下生存的。阿科桑底城和“巨构建筑”阿科桑底城阿科桑底城自1971年开始动工兴建，目前已经建成的小城可容纳5,000人，矗立在靠近亚利桑那州首府凤凰城近郊的玄武岩山崖边，是附带有大型温室的各种城镇建筑的组合。其大尺度的太阳能温室，利于城市居民与自然乡村景观保持亲近的关系。整个小镇预计2000年全部建成，已经建成和在建的部分包括：铸造半圆厅、制陶半圆厅、南穹拱、东部住区、手工艺餐厅、西部住区、温室、北穹拱、游泳池、实验室、东新月住区、索勒里夫人音乐中心、空中住区、东新月剧场等。整个小镇预计2000年全部建成，已经建成和在建的部分包括：铸造半圆厅、制陶半圆厅、南穹拱、东部住区、手工艺餐厅、西部住区、温室、北穹拱、游泳池、实验室、东新月住区、索勒里夫人音乐中心、空中住区、东新月剧场等。整个小镇预计2000年全部建成，已经建成和在建的部分包括：铸造半圆厅、制陶半圆厅、南穹拱、东部住区、手工艺餐厅、西部住区、温室、北穹拱、游泳池、实验室、东新月住区、索勒里夫人音乐中心、空中住区、东新月剧场等。整个小镇预计2000年全部建成，已经建成和在建的部分包括：铸造半圆厅、制陶半圆厅、南穹拱、东部住区、手工艺餐厅、西部住区、温室、北穹拱、游泳池、实验室、东新月住区、索勒里夫人音乐中心、空中住区、东新月剧场等。整个小镇预计2000年全部建成，已经建成和在建的部分包括：铸造半圆厅、制陶半圆厅、南穹拱、东部住区、手工艺餐厅、西部住区、温室、北穹拱、游泳池、实验室、东新月住区、索勒里夫人音乐中心、空中住区、东新月剧场等。作为城市“能源围裙”的温室，屋顶倾斜朝向南方。温室设计的目的比较复杂，不仅生产食品，而且担负冬季采暖和夏季制冷的能源供应。自1974年起在索勒里和专业顾问指导下，设计小组综合了各种技术数据，对