勒8226柯布西耶印度实践的气候适应策略分析.doc

服从太阳的绝对律令勒柯布西耶印度实践的气候适应策略分析李建斌摘要勒柯布西耶的印度实践反映了他的一种自觉地适应当地环境的设计倾向本文重点对他在印度建筑作品适应气候的策略进行研究从城市规划建筑遮阳隔热建筑通风策略等角度分析并评述了他提出的气候表格的设计方法指出最重要的是学习他这种务实的设计思想关键词印度实践阳光阴影通风纵观勒柯布西耶以下简称柯布这位现代建筑伟大旗手的大量实践即便是在他逝世以后四十多年的今天看来仍然发人深省笔者以为其一生的作品表现出两种设计倾向一种是以萨伏依别墅为代表的早期抽象作品关注空间和形态等建筑本源性问题属于超自然而具有普遍意义的另一倾向是以在印度实践为代表的把抽象的建筑与具体气候条件密切结合的实践是对前一种设计倾向的调整和具体化本文着重对其印度实践的气候适应策略进行分析一印度实践概述自年起柯布在岁高龄时接受了印度旁遮普省首府建设这样一个注定使他流传青史项目彼时的柯布在经历了众多磨练和积累后成为处处受到肯定的建筑大师这样就使他在实践中具有绝对权威另外自年代以来柯布便陆续地为北非和南美等国家进行了若干设计这些地方与柯布长期生活的欧洲大陆的温和气候环境迥然不同促使他的设计进行了一些必要的调整和变化无疑这些对于在气候条件更为特殊的印度的实践都进行了有益的准备印度位于南亚次大陆北回归线穿过其中部偏北以热带季风气候为主每年的月到次年的月盛行东北季风干旱且太阳辐射强月到月盛行西南季风雨水充沛北有喜马拉雅山脉阻挡了冬季寒流夏季湿热季风又不能越过高山向北方移动致使图位置图图片来源互联网印度终年保持湿热气候不过日夜温差很大柯布在印度的实践主要包括两部分分别是在昌迪加尔的政府项目和在艾哈迈达巴德的民间项目参见附表昌迪加尔和艾哈迈达巴德两地气候也有些差异昌迪加尔位于印度西北部山区曾经是沙漠和稀树草原地貌的交界地区全年旱季长仅有两个月雨季阳光辐射量大艾哈迈达巴德位于印度中部平原近海处雨量大阳光强图早在年项目开始的初期柯布就已经针对印度的气候条件绘制了印度现代建筑的构成要素支柱凉篷遮阳等形式的草图图他清晰地认识到在当地太阳和雨水是决定建筑的两个基本要素也就是说一栋建筑将成为一把遮阳避雨的伞关于屋面的设计提供阴凉是首要问题还需符合水力学因此在他城市规划和建筑设计的实践中采用了多种策略以解决这些问题二适应气候的设计策略规划布局中的策略印度全年受到日照时间长特别是在西北高原的昌迪加尔的地势高受到的太阳辐射量更加充足长时间日照和强烈的辐射带来的气候问题首先是炎热其次是干旱这两点在全年长时间的旱季尤为明显在昌迪加尔的城市规划中整个城市结构顺应全年主导风向以便于通风尽管这样的布置使建筑朝向西南但是通过有效的遮阳措施能够有效缓解这个弊端图另外面对雨水量不平衡和干旱的传闻柯布利用城市周围两条河之一加以改造并建设成为一个巨大的人工水库这个水库不仅蓄水灌溉而且对于调节城市气候也发挥着重要作用同时在每个地块都有大量植物的配置经过半个多世纪的生长这块曾经是沙漠土地现在已经成为处处是林荫的宜居城市而且所有的中心商业区的布局完全依据印度的气候条件店面都朝北以避免强烈日照在道路两旁的植物配置也独具匠心充分考虑了驾驶员视线与太阳的合理夹角以避免眩光将道路分为纵横两向分别考虑并提出人行道应采用叶冠较低较密的落叶树种采取多排的种植方式确保夏季图年在孟买的旅馆里绘制的关于适应印度气候的设计草图图昌迪加尔城市布局顺应主导风向阴凉冬季获得日照建筑的遮阳策略在柯布看来有了阳光的照射才使建筑有了秩序和生命由于欧洲大陆阳光和缓且相对稀缺他早期实践中着意于建筑体量的光影带来的表现力针对欧洲古典建筑繁冗的装饰早在年新精神中就有建筑是汇聚在阳光下的形体间精巧正确而卓越的游戏的宣言但真正使他认识到太阳照射的双面性应该是年代中期以后的北非和南美的实践经历了精确呼吸作者注柯布最初为莫斯科中央局大厦提出的一种机械送排风的调节室内温度的方式这种主动式的机械的方法之后在北非和南美的实践中采取了一种被动式的简单可行的方法遮阳这种柯布首先提出的应对日照的策略在印度的实践中得到极大应用和发展并成为柯布后期建筑设计的重要语汇和特征考察柯布在印度的建筑作品其遮阳策略表现为体量遮阳立面遮阳屋顶遮阳三种模式体量遮阳就是利用建筑形体形成阴影的设计方法在年阿尔及尔居住区的建筑设计中南侧逐层出挑以形成阴影图但是这种做法仅限于低层建筑而对于多高层建筑出挑过多则会带来结构和设备的很多问题而未被广泛采用另一种体量遮阳的措施是柯布倡导的新建筑五原则之一的底层架空这样底层便形成不受外界环境影响的活动和停留的场所在秘书处大厦和艾哈迈达巴德的博物馆中底层架空作为建筑出入口的集散广场使人员停留集聚免受烤晒图立面遮阳有多种表现如凹廊或凹阳台蜂房式遮阳垂直绿化等形式凹廊或凹阳台是柯布较早应用的形式建筑立面后退一定距离而避免了夏季烈日直射而又能接纳冬季直射的阳光从年迦太基别墅实施方案图开始运用凹廊在昌迪加尔秘书处大楼实践中凹廊转变成为凹阳台的形式图通常这样的形式对应着房间的整个开间设计被柯布称为蜂房式遮阳是他实践中另一广泛使用的形式由约深高的箱室构成能够产图居住区的建筑设计南侧出挑图艾哈迈达巴德的博物馆首层平面入口在中间图年迦太基别墅实施方案图昌迪加尔秘书处大楼凹阳台生有效的阴影该装置在玻璃墙面前几厘米处以悬挂的方式固定在挑出的楼板上这是一种更为密集的遮阳方式提出这样的形式是为了配合他一直极力推崇的玻璃墙面如果说玻璃墙面的使用标志着立面摆脱承重的功能而获得自由那么蜂房式遮阳的使用不仅解决了玻璃墙面过多的日照问题还赋予了建筑全新的形象和秩序柯布认为这样就正式提出设计方法根据太阳每日运行过程中日照强度的变化玻璃墙面必须毫不含糊的装置武装自己即遮阳建筑师一旦控制了在各种确定的环境下由遮阳所决定剖面就能创立建筑立面布局的主基调在昌迪加尔高等法院和议会大厦中的立面中作为主要的设计元素予以表达图此形式的使用应出现在有日照的立面上而不是柯布所愤慨的作为一种所谓风格虚假地在北立面出现那是伪现代主义的制图者用现成的图样喂养他们专司剽窃的笔将遮阳发挥到极致的是为政府广场设计的阴影之塔图这座构筑物的正南北朝向与广场其它建筑成一定角度北面敞开其它三面遮阳设计且不同立面的遮阳设计的角度不同此时遮阳所形成的空间不再仅仅是阴凉通风的停驻场所更是在阴影变化中发人深省之处这样适应气候的设计与建筑内涵的表现合二为一此外柯布还设计过一种特殊的立面遮阳形式垂直绿化在艾哈迈达巴德博物馆设计中尽管立面是大面积实墙但柯布仍然精心地在建筑周圈设计了悬于二层的种植槽其中的常绿攀援植物构成建筑立面的天然隔热屏障图屋顶遮阳的模式在印度的实践中也很突出尽管早在年迦太基别墅最初方案中就已经出现了屋顶上架起一块顶板的形式图但这仅仅是开始柯布的屋顶遮阳在印度的实践表现出了更宏大的气魄昌迪加尔政府广场的大型项目中采用了伞式遮阳的形式突破了仅仅支起一块顶板的做法把整个建筑笼罩在巨大的屋顶之下柯布认为为了提供更有效的阴凉遮阳将不仅仅是位图高等法院蜂房式遮阳和伞式屋顶图阴影之塔图艾哈迈达巴德博物馆垂直绿化和屋顶水池图年迦太基别墅最初方案于窗前而是扩展到整个立面甚至扩展到建筑结构本身图阴凉不再仅属于屋顶上的室外空间整个建筑都处于遮阳伞的保护之下便出现了高等法院和议会大厦的介于室内外的处于阴影中的门廊下的停驻空间和室内所形成的敞厅这种通透阴凉的空间的融合甚至可以认为这巨大的遮阳伞及其所形成的阴影空间是这两个建筑所表现出雄伟气质的根本原因另外的一种屋顶遮阳方式也是柯布所倡导的新建筑五原则之一的屋顶绿化屋顶绿化在年提出时更多的是由于钢筋混凝土的热胀冷缩严重屋顶花园保持恒定的湿度和均匀的温度而在印度小型建筑实践中伞式遮阳花费过大屋顶绿化则作为有效的遮阳隔热措施被多次使用甚至在棉纺织协会总部和博物馆的设计中屋顶不仅仅是绿化而采用了水化蓄水池的方式图建筑的通风策略应对酷热和潮湿的气候的最佳方法就是通风前文提到的精确呼吸是柯布早期设计中应用的机械通风方式但在印度的实践中没有考虑这样的形式而是采取了更为务实的态度充分利用自然本身的力量解决通风的问题首先是建筑布置和构件设计顺应主导风向在柯布印度之前的实践中通过对其草图的研习很少能发现对于当地风向的标示这至少说明建筑通风不是设计所考虑的主要问题然而在印度几乎所有作品中指北针不再仅仅是方位的指示还包含着另一项重要的作用主导风向的指示从昌迪加尔规划的城市结构到艾哈迈达巴德别墅的设计都是根据主导风向布置建筑图当其它立面朝向或者由于其他因素制约不能使建筑完全顺应风向时柯布则对其擅长的遮阳进行调整在高等法院和棉纺织协会总部的设计中遮阳板不再是垂直于立面而是倾斜一定的角度以便使主导风更好进入建筑内部图其次是环境设计的积极作用在印度众多实践中都设置与建筑体量相当的水池具有促进通风增加局部空气湿度收集雨水等作用水池及其上层湿凉空气作为屏障使建筑处于保护之中形成室外场地水池屏障屋檐阴影区建筑内敞厅及内部空间的梯级变化既在静风时隔阻了干热空气又在有风时对干热空气降温加湿缓和了干热气候的影响此外在不考虑主导风向时在白天太阳照射下采用混凝土材料的建筑上空较水面上空升温快空图顶板遮阳到伞式屋顶的示意图片来源作者自绘图别墅图棉纺织协会总部气压力小于水面压力形成由水面吹向建筑的水风夜晚由于混凝土蓄热系数比水面高白天积蓄热量比水面多夜晚仍然有足够热量向上空长波辐射所以建筑上空温度仍然高于水面仍然形成凉爽湿润的水风这样即便是在闷热无风的季节里也提供了相对舒适的微环境水面设计不仅仅是功能性的也符合了印度人的宗教习惯和传统心理柯布受到印度传统民居中的启示在政府广场总督府的设计中不同标高的水池所产生的倒影而获得的丰富的视觉效果有效地削弱了距离过大的缺陷图另外尽管顺应风向和环境设计能够促进通风但柯布仍然在建筑设计上采用了一定的强化措施最有效的就是狭管效应的应用所谓狭管效应就是气流从开阔处进入狭窄渠道后速度骤然增加的现象在印度的实践得到多次应用如伞式屋顶下与建筑顶层上的空间部分大型建筑内部的敞厅小型别墅建筑底层的竖板形成风槽被柯布成为通风机的窗前可旋转金属百叶等不同尺度的狭管对于强化通风有着重要作用另一种强化措施是烟囱效应即空气由于温差的作用而进行的上下对流现象如艾哈迈达巴德博物馆底层架空并经水池冷却的凉爽空气进入封闭的建筑内部最后经由上部窄窗排出在议会大厦的集会大厅设计中从敞厅内进入的凉爽空气经过人们呼吸加热后上升至顶窗排出而且其双曲造型的采光顶篷能遮挡夏日骄阳又能引入冬日阳光在昌迪加尔艺术品馆建筑学校和艺术学校等建筑的大空间中也得到应用气候设计的指导方法面对复杂的气候资料柯布及同事创建了气候表格的设计方法图这样就得以在图板上清晰地呈现复杂的现实条件一年个月不断变化的强制性的苛刻的气候表格分为三部分第一部分是气候条件揭示了生存环境第二部分是针对气候条件由物理生物学家提出的策略为建筑师的设计做出了有力支持第三部分是建筑师的应对措施并在具体的图纸中予以解决这样的表格使复杂的气候问题变得清晰明确由于有了其他学科专家的介入使得建筑措施更加科学从而建筑气候设计成为可视而有序的过程并与建筑内涵融合的更加紧密三结语柯布在其最后一篇文字中说没有什么可以流传除了劳动崇高的结晶思想图受印度民居启发的总督府水池设计草图图气候表格于是在他伟大的思想感召下涌现了众多出色的建筑师的实践他的合作伙伴和堂弟皮埃尔让纳雷根据他们的实践写出了在地方建造条件下地方技术与气候的影响路易康创造了墙上开大洞利于通风和阴影的深邃空间更有多西在深得柯布真传之后的升华以及查尔斯柯利亚在借鉴柯布之后而创造的管式住宅从而提出形式追随气候的宣言这些建筑师具有共同的特点他们学习了柯布的创作思想而又不拘泥于柯布的形式发展了个自独特的建筑作品这对于我国建筑师创作极具学习意义同样是在最后的文字中柯布对建筑又一次定义建筑即为居住工作和娱乐创造房间和场所并将其置于自然的环境中也就是说让它服从太阳的绝对律令太阳是不容置疑的主宰我们行动有效的连贯性永远取决于昼夜的更迭这也许就是柯布这位伟大的实践者对于建筑的最终理解而印度的实践应该是这份理解的最好诠释吧附表勒柯布西耶印度建筑作品适应气候设计策略列表地点名称底层架空凹阳台凹廊蜂房式遮阳垂直绿化屋顶遮阳板伞式屋顶屋顶绿化布置顺风向构件顺风向室外水池狭管效应烟囱效应昌迪加尔高等法院议会大厦总督府秘书处大楼认知博物馆雇工住宅阴影之塔法院附属建筑湖边俱乐部市中心商业艺术陈列馆学校艾哈迈达巴德博物馆棉纺织协会总部别墅别墅肖特汉住宅注附表中表示存在此种策略本文未注明图片均来自卷本勒柯布西耶全集参考文献高海林编著当代印度开封河南大学出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社马克思比尔牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社汤国华岭南湿热气候与传统建筑北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社邹德侬戴路印度现代建筑郑州河南科学技术出版社博奥席耶牛燕芳程超译勒柯布西耶全集第卷北京中国建筑工业出版社