探析自然材料在建筑中的作用與對自然環(huán)境影響

在第一學(xué)年的生態(tài)建筑課程中，使我是對生態(tài)建筑有了初步了解和認(rèn)識，其中赫爾佐格德梅隆設(shè)計的Dominus Winery令我印象深刻。 不僅是其強(qiáng)烈的建筑視覺沖擊，還有其獨(dú)特的生態(tài)處理手法，都令人耳目一新。在當(dāng)今這個圖像時代，戈特弗里德·森佩爾提出的建筑四要素，已經(jīng)不再是許多建筑設(shè)計的主導(dǎo)因素，那些背離建筑基本意義的作品，或許在百年之后，會滋生出許多環(huán)境問題。

赫爾佐格德梅隆始終堅持從動機(jī)—材料—工藝—象征性的關(guān)系，與圖像零距離的接觸，策略地介入圖像時代。本文無法分析新型的生態(tài)技術(shù)手段在生態(tài)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，也無法對生態(tài)建筑做一個系統(tǒng)的歸納總結(jié)，僅從材料的肌理、屬性等方面，概要論述材料對建筑內(nèi)部生態(tài)的調(diào)節(jié)作用、對建筑主題藝術(shù)效果的表達(dá)呈現(xiàn)、對環(huán)境的影響

研究意義

生態(tài)學(xué)概念是源于八十年代能源危機(jī)意識和環(huán)境污染而產(chǎn)生的。在生態(tài)學(xué)知識的傳播中，使得生態(tài)學(xué)與其他領(lǐng)域的學(xué)科產(chǎn)生互動聯(lián)系，生態(tài)建筑便是如此產(chǎn)生。生態(tài)建筑是要求在建筑任務(wù)框架內(nèi)的，解決生態(tài)學(xué)的某種要求。因?yàn)槊宽?xiàng)建筑活動都要觸及人們生活的基本情況，并使這種情況改變，生態(tài)建筑經(jīng)常要求建筑要以環(huán)境可承受為先決條件。同時，這種在建筑過程中產(chǎn)生的對自然的侵?jǐn)_應(yīng)盡可能地減低，并避免對環(huán)境的破壞。

雖然不同于其在自然法則上的意義，但它們?nèi)匀皇峭惑w系的學(xué)科內(nèi)容。在今天的生態(tài)建筑中，首要關(guān)注的是環(huán)境的承受性，如愛護(hù)材料資源，減少能源流失，棄用對健康和環(huán)境有高度傷害的建筑材料等。這使得建筑材料的應(yīng)用也成為生態(tài)建筑設(shè)計的其中一項(xiàng)討論要點(diǎn)。

赫爾佐格德梅隆的設(shè)計案例分析—Dominus Winery

Dominus Winery項(xiàng)目，是赫爾佐格德梅隆在美國加利福尼亞州納帕山谷的一項(xiàng)特殊項(xiàng)目。這個約333英尺長、82英尺寬、30英尺高的長方體塊，巨大的建筑體量使設(shè)計師首先想到的是將它隱藏到場地中去。他們在場地附近找了一種顏色和土地幾乎一樣的玄武巖材料。并將它與鋼一同運(yùn)用到建筑中去。

首先從建筑構(gòu)造來說，均質(zhì)的鋼架構(gòu)成建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在鋼結(jié)構(gòu)的外表緊貼著作為立筋的鋼管。而鋼筋繞彎曲的纏繞式固定，令人聯(lián)想到手工藝人的古老技法，石材作為初級肌理與鋼筋組合非常協(xié)調(diào)。石料的大小也是經(jīng)過靜心挑選的，石塊自下而上由小到大，形成有規(guī)律的肌理效果。石料大小的不同，既能根據(jù)建筑內(nèi)部功能的不同需求，通過石縫獲得通風(fēng)采光，同時也達(dá)到了設(shè)計師要求的“能有石頭的實(shí)體的感覺，又能通過石頭縫里的光線感受到虛的空間”的效果。

其次，除了空間置換上給人帶來的特殊體驗(yàn)感覺外，石料作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，在建筑功能的需求上，也帶來了非常實(shí)用的實(shí)效功能。

石料作為自然界的初級肌理，其自身就具有本真物化屬性和力學(xué)性能特點(diǎn)。Dominus Winery位于美國加利福尼亞州，加州所處的太平洋沿岸有火山坐落，而玄武巖則是一種基礎(chǔ)性噴巖，體積密度大約在2.8—3.3g/cm3，其質(zhì)地致密，比重比一般花崗巖都重。利用天然材料不僅能解決建筑的功能需求，且玄武巖自然的花色，能很好地和周邊景觀相協(xié)調(diào)，充分展現(xiàn)材料本身的形體美。

赫爾佐格德梅隆的設(shè)計思想

瑞士建筑師雅克·赫爾佐格皮埃龍·德梅隆從二十世紀(jì)七十年代開始獨(dú)立的建筑實(shí)踐活動。他們以建筑的本質(zhì)為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代的語言和先進(jìn)的技術(shù)為手段，探索建筑的多種可能行。他們設(shè)計的Dominus Winery激發(fā)了人們對建筑的想象力，以其獨(dú)特的方式再現(xiàn)自然材料在建筑設(shè)計中多變的自然屬性。而他們將其所謂的“人工自然”來賦予建筑更深的意義時，結(jié)構(gòu)技術(shù)只成了他們設(shè)計的手段。此時，可以建筑在滿足實(shí)用功能需求的同時，還擔(dān)任著藝術(shù)延續(xù)的重責(zé)。

自然材料的影響

1.自然材料在建筑的應(yīng)用

建筑是人類文明進(jìn)步的產(chǎn)物，更是人類社會進(jìn)步發(fā)展的見證歷史。而建筑材料的應(yīng)用在某種程度折射出人類生產(chǎn)力的不斷提高。在原始社會，人類自身的認(rèn)知水平不高，只能運(yùn)用簡單的動作，利用自然中的土、草、石、木等自然材料構(gòu)筑人類最基本的居住場所。這些自然中形成的天然材料即稱之為自然材料。

而每種自然材料都有其特定的自然屬性和物理功效，如石、木、土各有不同的個性特征，當(dāng)今社會，人們通過現(xiàn)有的技術(shù)手段，對自然材料進(jìn)行初級加工，在建筑構(gòu)筑中大量應(yīng)用。如美國本土的房屋許多都是利用木材，一是由于當(dāng)?shù)啬静馁Y源豐富，二是木材自身有很好的呼吸作用使得其在建筑材料應(yīng)用中深受歡迎，木材能有效的調(diào)節(jié)房屋內(nèi)的溫度，使房屋內(nèi)部的溫差不至于太大，而且其自身擁有的特殊的自然屬性令人們對木材非常喜歡；中國的新疆地區(qū)則以生土夯實(shí)墻為主要營造模式，利用本地材料低能耗，較強(qiáng)的保溫、隔熱的物理性能，使生土材料本身得到充分的利用，建筑的居住功效也得到很好的保護(hù)；而石材除了在Dominus Winery的應(yīng)用，古羅馬建筑也是對石材理性應(yīng)用建造的耀績。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種新型技術(shù)、材料層出不窮，盡管生態(tài)建筑的實(shí)現(xiàn)有眾多形式，但不斷適應(yīng)地域環(huán)境，充分利用自然資源，是建筑低能耗、高節(jié)能應(yīng)是生態(tài)建筑的標(biāo)志。而自然材料作為初級材料，其自身就具有生態(tài)環(huán)保的意義，自然資源與新型技術(shù)的結(jié)合也能實(shí)現(xiàn)建筑的生態(tài)節(jié)能功效，這也應(yīng)是生態(tài)建筑今后的發(fā)展方向之一。

2.自然材料對環(huán)境的意義

2000多年前的古羅馬宮殿雖然實(shí)用石材建造，單就其本身的技術(shù)手段并無特別高明之處可討論，但通過現(xiàn)存的石材殘存痕跡，其建筑所擁有的價值意義就值得人們對其進(jìn)行深入的研究與探討。這種石材對環(huán)境本身是無害的，它與自然環(huán)境的高度融合令其能一直保留至今，其歲月的痕跡毫無虛偽的人工修飾，被風(fēng)蝕殘缺自然特征表露無遺，讓人們認(rèn)識到它一切都是短暫的，都在流逝。

古羅馬宮殿運(yùn)用的是經(jīng)過簡單加工的初級石料，石料取自自然，對于當(dāng)時自然環(huán)境占大比重的環(huán)境自是高度融合。對環(huán)境的整體協(xié)調(diào)與保護(hù)有不可言說的重要意義。

而在工業(yè)化急速發(fā)展的當(dāng)今社會，王澍設(shè)計的寧波博物館通過對被棄用的自然材料再利用，希望借助這些舊材料，敘寫對整個社會，整個時代的記憶。博物館的外墻是用磚砌材料，磚是以天然黏土類物質(zhì)加工制作的建筑材料，是頗具價值的建筑材料。

兩個案例陳述的都是對自然材料的應(yīng)用對整體環(huán)境產(chǎn)生的空間、情感影響。通常情況下，人們在對“生態(tài)性”有一種偏離的誤解，認(rèn)為生態(tài)建筑應(yīng)該探討高科技在建筑中的應(yīng)用，考慮了很多技術(shù)和手段方面的因素，導(dǎo)致忽略“人—建筑—環(huán)境”的整體思考，在追求新技術(shù)的應(yīng)用時，更應(yīng)關(guān)注建筑材料在生態(tài)技術(shù)上的影響，及對人文環(huán)境和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。

小結(jié)

在環(huán)境“全球化”的背景下，這些自然材料應(yīng)該重新尋回自身的價值與定位，而設(shè)計師則應(yīng)積極思考如何合理運(yùn)用，創(chuàng)造出具有強(qiáng)烈生態(tài)與藝術(shù)氣息的建筑作品。通過對建筑材料的初步認(rèn)識，能讓我們認(rèn)識到生態(tài)建筑不是為了挑戰(zhàn)技術(shù)而產(chǎn)生，而是在滿足其基本建筑功能需求的基礎(chǔ)上，而透過對自然材料應(yīng)用也能起到調(diào)節(jié)建筑生態(tài)功效的作用。

自然材料本身對自然、對社會都有一定的傳承作用，只有合理認(rèn)識這些材料的最初形態(tài)，以一種謙卑、尊重的態(tài)度去看待材料，那么建筑就能增強(qiáng)我們對世界的感知，生態(tài)也得以在建筑上得到延續(xù)。

（作者單位：浙江理工大學(xué) 藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院）