摘要：在當前全球面臨資源短缺、污染嚴重的嚴峻局勢下，如何使建筑能夠減少能耗，并使建筑能夠給人提供一個綠色的空間，也成為擺在國內建筑師以及建筑行業(yè)面前的一個難題。生態(tài)建筑和仿生建筑是其中的一種解決方法。本文以筆者對于國外建筑界最新動態(tài)較為熟悉的知識背景，介紹了大量的近年來國際上最具代表性的生態(tài)建筑和仿生建筑，而且其中絕大多數的作品都是國際著名建筑師的作品。這對于國內的建筑設計以及建筑學教育都會起到較好的啟發(fā)作用。

　　關鍵詞 生態(tài)學 仿生學 環(huán)保 節(jié)能

　　ABSTRACT

　　Under the serious situation of resource shortage and pollution, architectural profession of
China is facing a difficult question: how to make architecture of less energy consumption, 
in order to provide a green environment for human being? Sustainability and Bionics are
two of the solutions to this problem. This paper introduces some of the influential 
sustainable and bionic buildings around the world, which were mostly designed by world-famous architects. This introduction is aimed to provide an inspiration for architectural
design and architectural education in China.

　　KEY WORDS　Ecology, Bionics, environmental protection, energy conservation

　　從全世界的范圍來看，新世紀的現代主義建筑有幸生存在一個和平發(fā)展的、物質富足的福利社會，然而在建筑發(fā)展之上永遠高懸著一柄利劍，那就是資源的極限。

　　推崇不斷革命、永遠創(chuàng)新的現代主義建筑運動的建筑師們在20世紀70年代的石油危機之后不得不承認，當代建筑的發(fā)展將面臨的一個迫切需要解決、而且也是必須解決的現實問題，這就是：建筑的環(huán)保與節(jié)能問題。

　　因此，在世紀之交探討當代建筑與自然界之間關系的大潮中，盡管不同建筑師所傾向的研究和表現方向不一致，但他們卻不約而同或多或少地追求建筑的生態(tài)性與環(huán)保特點。這已成為20世紀末期以來當代建筑越來越受人關注的問題，而且也將成為未來建筑發(fā)展的一個必經之路。

　　生態(tài)學（Ecology）是一門專門研究生物之間或生物與非生物環(huán)境之間關系的學科，建筑中的生態(tài)學則是主要研究建筑為人們所創(chuàng)造的安居環(huán)境對自然和人的影響。而這種安居環(huán)境包含的范圍也很廣泛，從建筑內部的空氣冷暖到室外的自然綠地，從給人們提供的公共活動空間到自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡協(xié)調等方面無所不包。概括起來，一座建筑能被稱為生態(tài)建筑，應該具備三個要素：第一，建筑對外界環(huán)境低能耗。一個能耗超標的建筑只能是偽生態(tài)建筑；第二，建筑讓人接近自然元素，如綠化花草、風霜雨雪、日照陽光和自然通風等等；第三，建筑對外界零排放。

　　三點合一，就是如何提供一個讓人和環(huán)境都舒適和度的人造物。由于建筑取向的不同，人們對這一目標的敏感程度也不同。而在一些具有特殊功能或背景的小型公共性建筑中，這一考量顯得較為突出。因為這些特殊性決定了建筑本身的性質基調、外觀形象直至內部空間的設置。

　　除了考慮上述三點要素而營造的建筑外，還有一種在外形上仿照自然生物的建筑形式，目前也在國外流行，這就是仿生（Bionics）建筑。

　　在當代，隨著材料、技術等與建筑有關方面的科學水平的發(fā)展，生態(tài)建筑和仿生建筑所具有的內涵也越來越廣泛。生態(tài)建筑和仿生建筑的含義變得更加多元化和復雜化。

　　生態(tài)建筑

　　現代建筑高大、寬敞、明亮的形象已經深入人心，但這種建筑在彰顯人類技術與財富的同時，卻并不實用。通透的巨大玻璃體在保溫、遮陽等方面都不盡如人意。雖然現代技術已經研究出種類豐富的鍍膜玻璃、遮陽板、保溫板來克服這些問題，但最終的效果也并不十分理想。而且人們不得不為龐大制冷、制熱、通風體系所耗費的大量能源支付高昂的費用。

　　此外，全現代化的簡潔建筑空間，將人們與自然隔絕開來，使看似高檔的辦公室成為枯燥的辦公工廠，其中的人則成為工作機器?？贪?、單一的空間雖然舒適，但卻忽視了人們的心理需要，極易使人們產生心理和生理上的疲勞感，并不是最理想的使用空間形式。

　　一座生態(tài)建筑，最起碼的要求是既要節(jié)約能源，又要兼顧對使用者心理的影響。建筑以提供舒適使用空間為其最基本的功能，適宜的溫度和光線度是營造空間舒適度的最基本因素，也是建筑中最主要的兩項消耗能源的因素。因此，通過建筑設計加強建筑的自然調控能力，降低人工能源的消耗等，成為建筑界的熱門議題之一。

　　近年來，人們對覆土建筑的興趣又逐漸濃厚起來，這是因為覆土建筑形式具有獨特的生態(tài)效應。而隨著近年來人們對于能源消耗、環(huán)境、生態(tài)的關注，覆土建筑更以一種大張旗鼓的方式重新出現，而人們對這種建筑形式的運用，也更加大膽。

　　覆土建筑

　　1997年，在荷蘭的德爾福特大學（The Delft University），一座新的圖書館建筑落成。這座圖書館將覆土建筑（earth covering building）的形式以一種夸張的方式運用，并在建筑室內外都取得了喜人的效果。新圖書館的建筑形態(tài)十分夸張，建筑體的高度并不一致，隨著主體結構的逐漸下沉，建筑的上部形成一個巨大的坡面。而這個巨大的坡面，被滿覆以大片草皮，與地面上的草坪連為一體（圖1）。

　　建筑剩下的三個立面均使用玻璃幕墻結構，輕透的玻璃幕墻與巨大的綠地坡面形成鮮明的對比。除了獨特的建筑形式以外，這座圖書館建筑還有一個標志性的圓錐塔。這個鋼結構的巨塔既是圖書館內部的閱覽室，也是內部重要的采光塔。

　　巧妙的設計給建筑帶來實實在在的好處：首先，大片的綠地坡屋面隔斷了陽光，這對保護書籍起到了很好的作用。此外，三面玻璃幕墻上的遮陽板可以屏蔽約70%的陽光，而玻璃本身所鍍的特殊涂層也具有同樣的功能。這樣，在建筑內部獲得充足自然光的同時，也避免了陽光直接照射所帶來的對圖書的侵害。大面積遮陽的草地和玻璃的獨特設置，也大大節(jié)省了制冷的能源耗費。而在冬日里，坡屋面不僅起到了絕佳的保溫功能，還有效地阻斷了外部冷空氣的侵入。

　　其次，建筑采用雙層玻璃幕墻形式，并通過玻璃層之間的中空進行送風，使冷、熱自然空氣在從地面吹入室內前進行溫熱或冷卻，同時在外立面形成天然的屏蔽層。這些措施最大限度地利用建筑自身的優(yōu)勢，達到自然的遮陽和調節(jié)空氣溫度的作用，極大降低了人工能源在這些方面的耗損?？梢哉f，降低維護建筑所需要的各種能源消耗，是生態(tài)建筑的第一要求。

　　建筑對于使用者心理需要的滿足，可以通過一位來自葡萄牙的建筑師及其“對真實的模仿”理念來體現，即使他可能只是對“創(chuàng)造一個看來真實的系統(tǒng)”的探索更感興趣。

　　毛拉（Eduardo Souto De Moura）于1998年在葡萄牙卡明哈設計建成的莫列多住宅（House in Moledo）中，為了使這座位于山坡下的建筑擁有自然的居住效果，毛拉大量運用了巖石。當裝載著巖石的卡車排著隊似的將巖石卸在建筑基址上時，大多數人相信這里原有的自然風景將被人工的建筑所取代而破壞，但建成后的建筑卻大出人們的意料之外（圖2）。

　　因為建筑完全被組織到自然巖層當中去了，建筑實際上被藏在了巖石組成的一個人造的擋土坡和臺地中，滄桑的石墻和植物將建筑與周圍環(huán)境的界限抹滅，使它完全變成一座原生態(tài)的建筑。

　　然而，這個看似自古就存在那里的“原生態(tài)建筑”事實上只是一個“看來真實的系統(tǒng)”，因為建造前的原址并不存在這樣的原生態(tài)，現在看到的原生態(tài)景象是建筑師以極強的意志花費了業(yè)主巨大的投資而實現的一個與自然元素共生的人造物。為此建筑師還創(chuàng)下了這樣一個記錄：為建造土坡和臺地所投入的造價要遠高于修筑建筑本身的造價。雖然對于毛拉這種高投入，并且對建筑基址進行大規(guī)模改建的做法是否合理，在建筑界還存在爭議，但不可否認的是，在建造生態(tài)建筑和再造自然方面，毛拉也是比較有代表性的一位建筑師。他通過對自然的改造來使人們獲得更加真實的自然感的做法，尤其是在大型建筑項目中取得了極具震撼力的建筑效果。

　　比如在2003年建成的布拉加市立運動場（Braga Municipal Stadium）中，毛拉的那種借助建筑喚醒人類自然情感的做法，就獲得了很大成功。毛拉在2000年接到在葡萄牙布拉加地區(qū)設計足球場的設計委托之時，就對新體育場位于卡斯特羅山北坡前的空地上的基址十分滿意（圖3）。

　　毛拉首先將體育館的位置后移，深入山體中一個廢棄的采石場當中，以求場館與自然山體更進一步地融合。毛拉還大膽地提出了只在兩個端頭設置看臺的總體布局結構。山體一面的看臺依山勢而建，大大節(jié)約了成本。相對山體的另一端的看臺，也是主要出入口，則采用以當地巖石為主料的鋼筋混凝土結構。除了主體結構以外，體育館兩邊都不再設置硬性圍墻，這使得兩邊山體上的巖石和自然美景都映入場館之內。

　　這種做法很容易讓人想起遙遠的古希臘露天劇場，給體育場增添了一種原始而雄渾的氣質。這種對峙局面的看臺設置將觀眾集中形成兩大派別，設計之初擔心觀眾是否有被孤立的感覺。沒想到在激烈的比賽中，這種設計反而將觀眾的積極性極大地調動起來。兩邊看臺上的觀眾自動分成兩派，而且兩方觀眾有應有答的吶喊相互攀比，其激烈程度亳不遜色于場上的比賽?？梢姡ㄖ煘橛^眾和運動員所設置的這樣一個自然的空間環(huán)境，將來自人類童年最本真的激情喚醒，每一個人都得到除比賽過程以外的另一份驚喜。

　　日本建筑師安藤忠雄（Tadao Ando）與毛拉有著同樣尊重原生環(huán)境的設計特點。這一點不僅是承襲自日本傳統(tǒng)建筑尊重自然的傳統(tǒng)，也來自建筑師本人對自然與建筑關系的獨特領悟和表現。2004年，安藤忠雄在日本的一座荒島上為展示三位藝術家的作品而設計的地中美術館（Chichu Art Museum），在顯示了建筑師延續(xù)一貫設計風格的同時表達了對自然環(huán)境的尊重和對自然元素的追求（圖4）。

　　整個三層的美術館都分布在地下，只在覆滿植物的地上部分留有大小和形狀不一的天井和采光、通風口。在這座建筑里，安藤忠雄以往對于自然光的運用與表現發(fā)揮到極致。雖然所有建筑空間都位于地下，但卻因為天井、錯落的體塊的設置，使內部在滿足正常功能需要的同時，四處都充滿了自然光線的變化。在這里，極簡約的混凝土墻面與明暗互織的幾何體塊組合，為各種藝術品提供了一個充滿自然與原始氛圍的展示空間。尤其是在面臨內海灣的一面，看似深入地下的建筑體中竟然呈現巨大的觀景窗，將對面海天一色的外部景觀映入室內，讓參觀者隨著參觀路線的變化而體會到迥然不同的感受。

　　諸如莫列多住宅和地中美術館這樣沉入地下的建筑，展示了覆土生態(tài)語言的力量，建筑外部貌不驚人的形象與驚心動魄的內部空間形成強烈反差，給人留下了深刻的印象。覆土建筑以其良好的保溫性能使建筑本身的能耗大大降低的同時，也使建筑與自然環(huán)境完美融合，是一種理想化的生態(tài)建筑形式。但也可以看到，覆土生態(tài)建筑形式所適用的范圍相當有限，尤其是對于大多數位于當代都市中，或需要提供大面積使用空間的建筑來說，并不適用。

　　由此可見，要追求一種對建筑基址的損害最小，適用性較強，又能最大限度地與建筑所在地的原有環(huán)境取得協(xié)調的生態(tài)建筑形式，才更接近于完美生態(tài)建筑的宗旨。來自阿根廷的建筑師艾米利奧?阿巴斯（Emilio Ambasz）就是這樣一位致力于研究城市建筑與生態(tài)環(huán)境之間關系的建筑師。不僅如此，他還與彼得?埃森曼一起創(chuàng)立了一個研究城市建筑的專門機構，將他對人類生存的建筑環(huán)境與生態(tài)環(huán)境之間關系的看法，和一些有建設性的意見提供給相關部門，得以在城市改造或新建中運用。

　　地上屋面覆土建筑

　　阿巴斯所設計的建筑，都很重視對綠地面積的營造，以及如何將綠地巧妙地引入建筑等問題。必要時，他也會通過將主要建筑置于地下的方法來獲得地面上的大量綠化面積，除了綠地之外，水流、庭院也是阿巴斯的設計中經常出現的要素。他作為一個建筑設計師的同時，也同時具有景觀設計師的氣質特點。而且阿巴斯也同時注意到覆土建筑不適用于大都市建筑的弊端，并在此方面進行了積極的探索。

　　1995年，阿巴斯在日本福岡市（Fukuoka）設計完成了一座集會議、住宅、辦公為一體的國際大廈（Acros Fukuoka-Prefectural International Hall），無論從建筑造型、建筑體塊組合，還是綠地的規(guī)劃上，這都是他的生態(tài)學建筑風格最突出的代表作品（圖5）。

　　這座建筑的基址正位于福岡一片面積較大的中央公園旁邊，所以阿巴斯將建筑面向公園而建，并采用了階梯形的建筑立面形式。整個建筑面向公園一側的立面，逐漸向上縮進。從底層起，各個樓層之前都設置橫向的綠化帶，并有“之”字形的階梯相互連接。這種屋頂花園和坡道的設計，給建筑外部多加了一個上下的通道，也使人們可以隨時享受自然環(huán)境。

　　此外，各層單獨的綠化帶也起到收集雨水的作用，在每層建筑中形成一個小的自然氣候，有效地幫助室內調節(jié)干濕度，促進空氣流通。在這座建筑中，阿巴斯的階梯形綠化面、坡形外通道的設置還有一個巧妙的轉景作用。橫向長長的窗帶近處有階梯形花園的綠色植物，遠處則是中央公園的美景，這兩處綠色一近一遠相互對應，能夠給人以身臨其境之感，不僅從外部給人創(chuàng)造了怡人的環(huán)境，也給人以愉悅的心情。

　　在阿巴斯設計的這座建筑中，首次體現出將覆土建筑形式與大型建筑項目結合的嘗試，并獲得了成功。建筑借助于大面積的立體綠化與臨近的自然公園相協(xié)調，同時也給建筑內部帶來生態(tài)化的使用空間，在自然與建筑之間建立了緊密聯(lián)系。

　　緊密結合環(huán)境的建筑

　　對于建筑與自然環(huán)境的關系處理問題，也是衡量生態(tài)建筑最重要的指標之一。而在確定建筑與自然環(huán)境之間的關系定位之后，如何以恰當的方式表現出來，也是決定建筑成敗的重要因素。在這方面，往往是那些具有悠久建筑歷史和濃厚建筑文化底蘊的地區(qū)表現也最具特色。比如日本建筑師西澤立衛(wèi)（Ryue Nishizawa）和女建筑師妹島和世（Kazuyo Sejima），在日本設計的長野博物館（0 Museum）就以日本傳統(tǒng)建筑意蘊與現代建筑形式相結合，創(chuàng)造出一座富于傳統(tǒng)精神的當代新生態(tài)建筑形象（圖6）。

　　這座小型的博物館正緊挨著一座傳統(tǒng)樣式的古建筑群。新建筑就在山上茂盛的樹林與山下大片的農田交界地，與古樸的舊建筑群咫尺相隔。這就要求新建筑在提供大面積充足的展覽與附屬空間的同時，還不能破壞本地祥和、安靜的傳統(tǒng)氛圍。

　　為此，兩位建筑師沿續(xù)了日本傳統(tǒng)建筑一貫以來平和的外觀，并將新建筑的高度控制在一定高度以內。為了最大限度地保護建筑基址的原貌，單層的博物館被粗大的混凝土柱支起，利用鋼結構的特質將整個展覽廳懸挑在地面層之上，同時為展覽廳設置了一個連續(xù)、橫長的矩形條狀空間，將建筑體深入到周圍植物當中的同時，有效地縮短了建筑體的視覺長度。

　　整個長條狀的建筑體的地面與屋頂采用鋼結構和特殊的保溫層，兩個建筑端頭則分別用金屬絲網封閉，起到透氣和封閉的雙重作用。建筑的前后兩面則都用同一長度和寬度的玻璃板覆蓋，但由于對各部分玻璃板所作的處理不一樣，也使建筑外觀呈現明與暗的不同變化，正好達到了活躍建筑立面形象與空間分劃的雙重目的。

　　在建筑內部，最富于戲劇性的設置是在門廳的部分。在這里，玻璃幕墻開辟出一片沒有進行任何特殊處理的面積，這部分則正好將老建筑和周圍的美景框入其中，形成一幅四季不同的畫卷。從后部坡道進入博物館的參觀者們，經過入口后眼前豁然開朗，在身處新建筑的同時盡享古老建筑與古老建筑傳統(tǒng)所帶來的感動，建筑師在此通過人與建筑的互動拉近了新老建筑的距離，也將建筑與人的互動加強，成為整個博物館建筑最精彩的一筆。

　　在這座建筑中，最特別的設置在于對玻璃的不同加工。雖然使用了同一種印刷式樣的玻璃板，但因為處理的工藝不同而使玻璃呈現出透明、半透明與不透明三種漸變的效果，在塑造建筑輕盈感的同時，也滿足了內部展覽、儲藏和觀景等對玻璃幕墻的不同使用要求。長而低矮的建筑空間繼承了傳統(tǒng)建筑空間的精髓，讓身在新博物館建筑中的人們有很強烈的傳統(tǒng)之感。入口大廳畫軸樣的框景不僅將新老建筑連為一體，也為新建筑增添了靈秀與古樸之感。而半透明玻璃使周圍的景色似有似無，使人們在一種無意識的情況下享受自然美景的映襯，有如身處自然之中。

　　可見，有時生態(tài)建筑的涵義也可以很簡單，甚至只意味著形態(tài)上的相近。日本建筑師磯崎新在2003年設計建造完成的一座藝術媒體中心，就體現了一種簡單即美的建筑理念（圖7）。

　　新媒體中心主要提供劇院、圖書館、自習室及各種輔助空間，因而其建筑形態(tài)比較簡單，是一座平面為矩形的三層建筑體。建筑主體結構由鋼框架與強力混凝土墻構成，實際的建筑使用空間只有底部兩層。

　　然而為了與周圍傳統(tǒng)建筑以及自然山嶺的環(huán)境相融合，建筑師給建筑加建了第三層的波浪狀屋頂形式。橫向波浪起伏的屋面正好與后部綿延的群山相互掩映，而屋頂高起與低落位置的變化，則是根據內部演映或圖書空間的位置而設定的。

　　日本建筑師對于建筑生態(tài)特性的關注及其在相關方面的探索，是當代建筑界較有代表性，及獨具特色的現象。產生這種現象的原因，除了日本傳統(tǒng)建筑理念中所表現出較強的“天人合一”的宗旨之外，與日本國所處特殊的地理位置以及地少人多的建筑實際情況息息相關。

　　從20世紀60年代起，在日本現代建筑大師丹下健三（Kenzo Tange）的影響下，黑川紀章（Kisho Kurokawa）、菊竹清訓（Kikutake Kiyonoli）等新一代的建筑師們在日本傳統(tǒng)文化和西方現代建筑風格兩種建筑文化的影響下，在日本高速發(fā)展的現代建筑進程中，促成了有日本特色的現代主義建筑風格——新陳代謝風格的產生和發(fā)展。

　　新陳代謝風格

　　新陳代謝風格（Metabolism Style）在20世紀后期的幾十年里，不僅在日本，在國際建筑界也有著深刻的影響?？梢哉f，新陳代謝風格重新將建筑與自然界以及自然界的生物緊密聯(lián)系在一起，讓全世界都重新關注被現代主義所忽視甚至是割斷了的建筑的自然屬性。

　　如果說丹下健三一手創(chuàng)立了日本現代建筑體系的話，那么以菊竹清訓、黑川紀章等早期新陳代謝派中堅力量為主的建筑師，則成為繼丹下健三之后影響日本本土化現代主義建筑發(fā)展的重要力量。許多當代優(yōu)秀的日本新一代建筑師，都師出于這些秉持新建筑理念的建筑大師，因此也形成了富于特色的日本建筑發(fā)展體系。日本當代女建筑師長谷川逸子（ltsuko Hasegawa）曾經先后師從于菊竹清訓和筱原一男（Kazuo Shinohara），她同許多當代日本建筑師一樣，既有對現代主義深刻地認識，又受濃厚的日本傳統(tǒng)影響。

　　注重建筑對周邊環(huán)境的影響，是日本建筑理念的精髓，也是日本建筑師時時所遇到的實際問題。比如長谷川逸子在1998年設計的新瀉表演藝術中心（Nigata Performing Arts Center）。新瀉（Nigata）是日本圍海造田形成的一座臨水城市，因此當地建筑不能設置地下空間。這樣，建筑師在為這座擁有音樂廳、多個劇場以及相關排練和服務性空間的建筑做設計之前，就面臨著用地緊張的問題。而且在有限的區(qū)域內，不僅要提供各種充足的公共活動和服務空間，還要為大批而來的觀眾解決停車問題，因為以往的地下停車空間沒有了（圖8）。

　　新瀉地區(qū)自然綠化非常完善，這是保持水土的必要方法之一。融入環(huán)境綠化，將新建筑物以龐大的身軀插入這個背景當中，成為建筑師的生態(tài)選擇。但長谷川逸子并沒有采用“偽裝”的方法使建筑看上去更“自然”。而是使用了橢圓形柱體的建筑形式，這種人工氣十足的建筑形象，以及通過四周玻璃直接裸露出來的巨大鋼架結構，以一種堅定的形態(tài)矗立于綠樹草地的背景之間，這種對建筑“人工制造”特性的突出，也與當地人工造地的基址特點相契合，展現著人類改造自然的強大實力。

　　除此之外建筑本身也做了許多貼近自然的設計。首先，橢圓形建筑采用了坡形頂的設計，然后將頂部處理成大片的綠地。這種空中花園的設計，使頂部成為人們短暫休息的好去處，同時為人們提供了完美的觀景臺；其次，在建筑背立面上，低矮的頂部與后部的山坡相接，使人們可以從山坡上自然走到建筑頂部，再通過頂部的坡道進入建筑內部。這種新奇的入口形式也讓整個游覽活動變得更加豐富。

　　這種在建筑體上引入自然植物營造自然氛圍，并借助自然植物的特點來起到調節(jié)室內空氣和建筑環(huán)境的做法，可說是既賦予建筑獨特的外在形象又滿足了內部使用功能。

　　優(yōu)美的自然環(huán)境，是建筑最大的資源。無論建造何種類型的建筑，都不可忽視建筑與基址周圍環(huán)境的協(xié)和問題，而如何協(xié)調人工景觀、如何創(chuàng)造新的景觀、如何將自然景觀引入建筑內部，成為建筑師設計中的大事。處理得當，自然會形成富于原生態(tài)的新景觀。本土風格建筑除了擁有得天獨厚的自然條件以外，生態(tài)性建筑還可能以一種更隱晦的方式形成一種類似原生態(tài)感的新景觀。1994年，由里格瑞達建筑事務所在本國設計的一座藝術教育中心，就在這方面進行了探索。

　　里格瑞達（Ricardo Legorreta）是當代墨西哥著名建筑師，他致力于對墨西哥當地土著居民的建筑形式的現代化研究與探索工作，他將本土土著建筑（Vernacular Architecture）的特色模式與大膽而濃烈的用色，應用到了工業(yè)、商業(yè)、辦公等更廣泛、更大規(guī)模的現代建筑中。試圖在發(fā)展現代建筑和對本地區(qū)建筑傳統(tǒng)的沿續(xù)之間找到契合點，既通過現代建筑結構滿足社會的需要，又使本地區(qū)原生態(tài)建筑的特色得以保存和展現。

　　位于墨西城（Mexico City）的城市藝術中心（The City of The Art），是將多種藝術學校綜合至一處的大型藝術教育中心區(qū)，在這座綜合教育園區(qū)的建筑設計上，里格瑞達參照了墨西哥16世紀的傳統(tǒng)石墻建筑形式和建筑組合手法，雖然各個藝術教育區(qū)域都根據使用功能的差異確定了不同的建筑布局、外貌和建筑組群形式，但園區(qū)內的所有建筑都通過相對統(tǒng)一的紅色調，以及富于本地區(qū)特色的建筑材料進行統(tǒng)合（圖9）。
　以視覺藝術園區(qū)為例，這里主要使用磚和當地的火山巖材料，并通過火山巖飾面的建筑部分與紅色調的建筑部分在體塊和色彩上組合，取得變化與統(tǒng)一性的協(xié)調。鮮艷的紅色調與粗糙的火山巖墻面，都渲染出一種熱烈而粗獷的建筑氛圍，這也正是墨西哥土著建筑的特色之所在。里格瑞達承襲并發(fā)展了現代墨西哥建筑語言，在這座教育園區(qū)中，他成功地創(chuàng)造出了一種墨西哥文化背景下的原生態(tài)感建筑群落。

　　優(yōu)良基址環(huán)境所提供的絕佳背景，既是建筑的優(yōu)勢，也向建筑師提出挑戰(zhàn)。在這些地區(qū)，其天然性可能成為一種強勢基調，導致任何新介入的因素都有成為破壞環(huán)境完整性敗筆的可能。從建筑方面來看，在自然環(huán)境良好的基址上，建造生態(tài)型建筑當然是最好的選擇，但通過何種途徑，何種方式處理與當地原生態(tài)的關系，既發(fā)揮理想的資源效率，又與環(huán)境友好，則因建筑師和地區(qū)建筑傳統(tǒng)、地理、氣候等主客觀條件的不同而有所不同了。在這些建筑和環(huán)境等多方面相互關系的處理上，不同建筑師的處理各有其獨到之處，比如安藤忠雄擅長半開合型庭院和水面的引入，而邁耶則以純凈的白色、輕透建筑為主要特色。

　　除了兼顧建筑外部形象和內部使用空間自然生態(tài)性之外，隨著現代材料與技術科學發(fā)展所提供的可能性越來越多，人類對于生態(tài)建筑的追求也變得更加深入，有更多的手段將建筑這種人造性質極強的事物盡可能地與自然融合，以增加其原生態(tài)特質。

　　木結構建筑

　　在外形上貼近自然的設計之后，使用環(huán)保和可再生建筑材料，成為生態(tài)建筑必然的發(fā)展趨向。實現可持續(xù)發(fā)展的建筑目標，其最基本和最主流的方向就是對綠色環(huán)保材料的使用，因此木材（Timber＆Plywood）憑借其可再生性和優(yōu)質的柔韌性，重新又成為最理想的建筑材料。特別是經過高科技加工技術處理過的木材，不僅克服了硬度差、易腐蝕的缺點，還能夠與鋼筋混凝土等各種現代材料相配合，從而被應用于大型建筑中。因此對這一新型建材普及應用性的探索，也成為一些建筑師熱衷的事業(yè)。

　　美國建筑師羅伯特?馬里諾（Robert Marino）就是這樣一位有著探索精神的人。他將在飛機制造領域內使用的蜂巢結構與木材料相組合，使傳統(tǒng)木質構件的承壓強度大大增強，其研究成果被大量應用在他設計的各種中小型私家別墅中，并取得了極大成功。

　　馬里諾運用蜂巢結構為自己興建的私家別墅（Marino/Bostick House），最大程度地使用木材建造。而且由于整個建筑有著極其簡單的結構和外形，因此包括主體框架、墻面與地板在內，幾乎所有的建筑部分都可以在工廠預制，而當各種預制結構被運至建筑基址時，建筑的建造過程就像是一場大型的拼插模型的游戲（圖10）。

　　在建筑中，由高強度的膠合板相互穿插形成的蜂巢式屋頂與兩邊的支撐性肋板，形成大跨度且堅韌的結構。而且這種結構的可塑性很強，馬里諾就根據建筑正對水面的位置，將整個屋頂設計成了倒扣的船的形象。

　　木結構不僅可以建造簡單結構和標準比例尺度的小型建筑，經過特殊工藝處理過的木結構，還可以被用于建造更大規(guī)模和結構更加復雜的現代化建筑。比如葡萄牙里斯本（Lisbon）也有一位建筑師同樣采用木結構，同樣采用船的構思，卻建造出了一座現代化的大型會展建筑，并獲得了極大成功。

　　由瑞金諾?克魯茲（Regino Cruz）設計，于2002年建成并投入使用的葡萄牙里斯本博覽會的大西洋主會場（Atlantic Pavilion），為新時期木結構建筑的發(fā)展預示了光明的未來。這座規(guī)模巨大的建筑依靠木結構為其屋頂主體結構的做法，不僅為木材的大規(guī)模推廣使用奠定了基礎，也為在大型建筑中使用木結構的做法提供了范例（圖11）。

　　這座位于里斯本海岸線上的會場平面略呈橢圓形，占地面積27760m2，主體會場略沉入地下，包括四周斜坡式的固定座椅共有8300個，而除了固定座椅以外，還另外配備1700個可收疊的活動座椅，最多時內部可同時容納16500人。

　　就是這樣一座規(guī)模巨大的會場建筑，除了底部的圍合體和周圍觀眾席為鋼筋混凝土結構之外，其巨大的穹頂竟是由雙層木構架組成的。巨大的木結構穹頂分為多層，第一層是主要承重結構，由被彎曲成形的粗壯方木與稍細一點的輔助木結構組成。各種木構架之間的組合方式與同類的鋼梁結構相同，只是在各種構件接口處不使用焊接，而是由特制的金屬插件連接，并由螺絲固定。第二層覆面木質層，也就是在相隔不遠的主承重木肋網上，像鋪設地板一樣，用木板閉合屋面。這兩部分木結構在建筑內部可以清楚地看到。在木結構的屋面鋪設完畢之后，還要鋪設隔熱、隔燃等防護材料層，最后再覆以鍍鋅合金的屋面板即建成。

　　在這座建筑中，整個木結構屋頂由各種組件與主肋構成，并且包括連接木構件的金屬插件在內的各種部件都有著統(tǒng)一的比例與尺寸。于是，構成整個穹頂的無數小構件得以在計算機的輔助下被計算出確切的數量和尺度，并被派發(fā)給不同的工廠制作。最后，現場屋頂的架設與組裝工作，在計算機的輔助指揮下迅速、高效地進行，而最大跨度達150米的中肋和眾多擁有不同弧度的肋架也得以精確地拼接完成。由于采用了高技術手段，使得如此大跨度的結構桁架高度僅為0.75米。

　　在同等條件之下，使用木結構的好處不言而喻。首先是極大地減輕了穹頂的重量，與同等規(guī)模但采用金屬構架的穹頂相比，木結構屋頂的重量要輕得多；其次是直接導致建筑成本的下降，因為即使是經過特殊工藝加工后的木構架，其價格相對金屬材料也往往要便宜得多。此外，木構架的日常維護和更換相對金屬構件要容易得多，而且其使用壽命也比較長。

　　目前，世界各國在現代建筑中大量引入木材質構件的做法，已經變得越來越普遍。在一些盛產木材的國家和地區(qū)，比如北歐，加拿大等其本身就有著使用木材建造房屋的悠久歷史。因此在針對木材質的全新加工與使用方面，也具有較高的水平。像北歐的芬蘭、瑞士，以及加拿大等國，在現代建筑中大量使用木材作為主要裝飾材料是其重要的建筑傳統(tǒng)。而將改良后的木結構應用于大型建筑項目中，也成為這些地區(qū)在當代建筑興建中逐漸突顯出的特色之一。

　　而且在這方面，可以舉出很多成功的例子，比如位于加拿大不列顛哥倫比亞省的草莓谷學校（Strawberry Vale School, British Columbia）。這所小型的單層學校建筑，只在地基和部分薄屋頂和承重墻面中使用了鋼筋混凝土和鋼柱結構。其余建筑構件，以及墻面、屋頂、地板和圍護層都使用木材（圖12）。

　　天然的木質材料不僅是人類歷史上運用的最早也是運用時間最長的建筑材料；從材料本身的質量上來說，木材不僅堅固、可塑性強，還具有很好的替換性。而一些質地優(yōu)良或經過現代技術加工后的木結構建筑，可以屹立一二百年不倒，這也比鋼筋混凝土的使用壽命要長得多；從當今的建筑潮流來看，木材作為一種可再生、無污染的建筑材料，也正被越來越多的人所使用。當然，前提是物質充足、生態(tài)平衡的福利社會有足夠的木材供應。

作者：王其鈞