第四讲 乡村类型和城市类型倾向的注重生态的建筑设计 (二) 纲要 4.1关注生态和生物多样性的整合 设计概念 ·4.2生物建筑运动的影响 4.3盖娅运动和盖娅住区宪章 44城市类型倾向的注重生态的设 计理论与实践(一)
第四讲 乡村类型和城市类型倾向的注重生态的建筑设计 （二） • 纲要 • 4.1关注生态和生物多样性的整合 设计概念 • 4.2生物建筑运动的影响 • 4.3盖娅运动和盖娅住区宪章 • 4.4城市类型倾向的注重生态的设 计理论与实践（一）
关注生态和生物多样 所谓“整合设计”,是指在建 性的整合设计概念 筑设计中充分考虑“和谐地利 用其它形式的能量,并且将这 Integral Design 种利用体现在建筑环境的形式 设计中”。 ZHUSHIl: Sim Van der Ryn. Integral design. In: Crump R W, Harms M J, eds The Design Connection: energy and technology in architecture. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1981
• 关注生态和生物多样 性的整合设计概念 • Integral Design • 所谓“整合设计” ，是指在建 筑设计中充分考虑“和谐地利 用其它形式的能量，并且将这 种利用体现在建筑环境的形式 设计中”。 • ZHUSHI1: Sim Van der Ryn. Integral design. In : Crump R W , Harms M J, eds. The Design Connection: energy and technology in architecture. New York: Van NostrandReinhold Company, 1981
·西姆范·德莱恩 ·因为“如果我们所作出的决定 是不恰当的,那么这种破坏所 由于不可再生能源的紧缺, 以及由于利用这些能源造成 带来的后果将会由后来的人偿 付。我们的孩子没有从我们这 的环境问题,建筑师适应未 来需求的机会是“在有限资 里继承整个世界,正相反,我 源”的条件下进行设计。 们是从我们的孩子那儿借来了 本应属于他们的东西。” 在设计过程中,建筑师应该 · ZHUSHI2:请注意,西姆针对建筑师提出 研究能量和物质材料使用方 的论点已经蕴含了朴素的“可持续发展思 面的很多问题,例如建筑生 想 成的各种废弃物如何处置 建筑建造过程中耗费了多少 能量,以及在维持建筑运作 的过程中所消耗的能量
• 西姆·范·德莱恩 • 由于不可再生能源的紧缺， 以及由于利用这些能源造成 的环境问题，建筑师适应未 来需求的机会是“在有限资 源”的条件下进行设计。 • 在设计过程中，建筑师应该 研究能量和物质材料使用方 面的很多问题，例如建筑生 成的各种废弃物如何处置， 建筑建造过程中耗费了多少 能量，以及在维持建筑运作 的过程中所消耗的能量。 • 因为“如果我们所作出的决定 是不恰当的，那么这种破坏所 带来的后果将会由后来的人偿 付。我们的孩子没有从我们这 里继承整个世界，正相反，我 们是从我们的孩子那儿借来了 本应属于他们的东西。” • ZHUSHI2:请注意，西姆针对建筑师提出 的论点已经蕴含了朴素的“可持续发展思 想
如何符合“整合设计”·首先,建筑师需要用一种 要求? 整体的方式观察构成生命 支持系统的每一种事物- 不只是建筑和各种建筑环 境,而且包括食物、能量 废弃物以及其它所有构成 这一系统一部分的事物, 西姆认为建筑师应该重视 研究自然系统是如何工作 的
• 如何符合“整合设计” 要求？ • 首先，建筑师需要用一种 整体的方式观察构成生命 支持系统的每一种事物— 不只是建筑和各种建筑环 境，而且包括食物、能量、 废弃物以及其它所有构成 这一系统一部分的事物， 西姆认为建筑师应该重视 研究自然系统是如何工作 的
ZHUSHI3: Sim Van der Ryn Integral 其次,整合设计的目的是 design. In: Crump R W, Harms M J, eds The Design connection: energy and “创造有生命的场所或聚 technology in architecture. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1981, 29-38. 居地”,因此需要“类比 第30页。 于健康的自然系统的各种 特征”。而注重效率和简 单正是任何自然系统本身 所固有的特征之一,同时 自然系统的众多特征是在 整合一相互关联或缺一不 可的条件下,才可以正常 运作的
• ZHUSHI3: Sim Van der Ryn. Integral design. In : Crump R W , Harms M J, eds. The Design Connection: energy and technology in architecture. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1981, 29~38. 第30页。 • 其次，整合设计的目的是 “创造有生命的场所或聚 居地” ，因此需要“类比 于健康的自然系统的各种 特征” 。而注重效率和简 单正是任何自然系统本身 所固有的特征之一，同时 自然系统的众多特征是在 整合—相互关联或缺一不 可的条件下，才可以正常 运作的
第三,整合设计看重 尽管与利用各种工业化生产的 设计过程 材料—例如玻璃、钢材或混凝 土等—建造的建筑相比,我们 倾向于将利用自然材料一例如 同样类比于自然系统,与简 土坯、石块或者没有经过加工 单的形式或材料相比,整合 的木材一建造的建筑看成是更 设计看重的是设计过程的类 为接近于自然的建筑,但是更 比。 为重要的是设计过程的类比。 整合设计的过程采纳自然系统 中生物学和生态学的经验,将 其应用于为人们设计建筑环境 中
• 第三，整合设计看重 设计过程。 • 同样类比于自然系统，与简 单的形式或材料相比，整合 设计看重的是设计过程的类 比。 • “尽管与利用各种工业化生产的 材料—例如玻璃、钢材或混凝 土等—建造的建筑相比，我们 倾向于将利用自然材料—例如 土坯、石块或者没有经过加工 的木材—建造的建筑看成是更 为接近于自然的建筑，但是更 为重要的是设计过程的类比。” • 整合设计的过程采纳自然系统 中生物学和生态学的经验，将 其应用于为人们设计建筑环境 中
建筑师在设计城市 西姆认为答案就是一个最为基 城镇、建筑时,从对 本的事实:“地球上所有的能 量都来源于太阳,而地球之所 自然系统的类比中借以可以居住完全归功于绿色植 鉴什么内容呢? 物的光合作用。从最低级的藻 类植物到矗立的红杉树林,所 有植物只是捕捉到太阳能量10 左右,并将其转化成有用的能 量形式供给所有的生命利用。 如果没有这些复杂的自然系统 来固定合转换能量形式,所有 的太阳能将会作为废热消失掉, 而地球上的生命就难以再维 持
• 建筑师在设计城市、 城镇、建筑时，从对 自然系统的类比中借 鉴什么内容呢？ • 西姆认为答案就是一个最为基 本的事实：“地球上所有的能 量都来源于太阳，而地球之所 以可以居住完全归功于绿色植 物的光合作用。从最低级的藻 类植物到矗立的红杉树林，所 有植物只是捕捉到太阳能量1% 左右，并将其转化成有用的能 量形式供给所有的生命利用。 如果没有这些复杂的自然系统 来固定合转换能量形式，所有 的太阳能将会作为废热消失掉， 而地球上的生命就难以再维 持
·依据热力学第二定律,熵可以 作为系统稳定性的描述:熵值 越高系统越混乱,此时系统自 身蕴含的能量越低,系统状态 正是出于对自然系统趋向于稳定 的“感激”,促使西 负熵的过程增加系统的有序性, 姆重视建筑与生物学 对于自然系统而言,是指“所 有生命将捕捉和转换能量变为 和生态学的结合,并有用形式能量的总和”,例如 借助于“熵”的概念 生态系统的自然光合作用是 进行分析 个负熵的过程:吸收太阳能量, 使得系统有序 进化过程同样可以看成是负熵 的结果:通过增加自然系统的 多样性、复杂性和差异性,来 获得稳定性,以此消减不可避 免的所有能量分解为不可利用 废热的趋势
• 正是出于对自然系统 的“感激”，促使西 姆重视建筑与生物学 和生态学的结合，并 借助于“熵”的概念 进行分析。 • 依据热力学第二定律，熵可以 作为系统稳定性的描述：熵值 越高系统越混乱，此时系统自 身蕴含的能量越低，系统状态 趋向于稳定。 • 负熵的过程增加系统的有序性， 对于自然系统而言，是指“所 有生命将捕捉和转换能量变为 有用形式能量的总和” ，例如 生态系统的自然光合作用是一 个负熵的过程：吸收太阳能量， 使得系统有序。 • 进化过程同样可以看成是负熵 的结果：通过增加自然系统的 多样性、复杂性和差异性，来 获得稳定性，以此消减不可避 免的所有能量分解为不可利用 废热的趋势
人类对自然资源和生 ZHUSHI4:生物圈中的碳循环(资 料来源:根据E奥德姆生态学基础 态系统的需求,导致改绘) 了很多生物圈中自然 过程的短路。 以生物圈中的碳循环为例, 岩石风化 岩石圈 由于目前的能量来源以化石 石油形成 岩石沉淀若石分解 燃料为主,这样人类就将生 有机腐烂 有机腐烂 物圈中的一项重要的生物地 动植物 质化学过程大大加快了,超 光合作用 出了生物圈的再生产能力。氵 吸收CO2 呼吸作用
• 人类对自然资源和生 态系统的需求，导致 了很多生物圈中自然 过程的短路。 • 以生物圈中的碳循环为例， 由于目前的能量来源以化石 燃料为主，这样人类就将生 物圈中的一项重要的生物地 质化学过程大大加快了，超 出了生物圈的再生产能力。 • ZHUSHI4：生物圈中的碳循环(资 料来源： 根据E.奥德姆.生态学基础 改绘) 岩石圈 动植物 水圈 大气层 光合作用 有机腐烂 呼吸作用 吸收CO2 有机腐烂 石油形成 岩石风化 火山气体 石油燃烧 岩石沉淀 岩石分解
在负熵的过程中,西姆更为看 重“信息”的作用:自然系统 以及它们所蕴含的信息是不可 如果整体地看待建筑 降解的。而“人类作为一个物 种,很独特地利用抽象和符号 系统和生态系统,那 储藏信息’,这使得我们有 么二者总的能量交换 独特的能力来操纵周围的环境, 符合热力学第二定律。力 而其它物种并不具备这一能 ·西姆引用爱德华·海亚姆斯在 《土壤与文明》一书中的观点 认为:“地球上绝大多数地域 的生态破坏是由于早期的文化 造成:为了获得尽可能多的产 出,利用‘园艺效应’进行的 单一物种耕作,破坏了周围的 生态系统,即大多数耕作已经 破坏了周围的环境
• 如果整体地看待建筑 系统和生态系统，那 么二者总的能量交换 符合热力学第二定律。 • 在负熵的过程中，西姆更为看 重“信息”的作用：自然系统 以及它们所蕴含的信息是不可 降解的。而“人类作为一个物 种，很独特地利用抽象和符号 ‘储藏信息’ ，这使得我们有 独特的能力来操纵周围的环境， 而其它物种并不具备这一能 力。” • 西姆引用爱德华·海亚姆斯在 《土壤与文明》一书中的观点， 认为：“地球上绝大多数地域 的生态破坏是由于早期的文化 造成：为了获得尽可能多的产 出，利用‘园艺效应’进行的 单一物种耕作，破坏了周围的 生态系统，即大多数耕作已经 破坏了周围的环境