建筑是人類對氣候的一種補(bǔ)償手段。為了對氣候?qū)崿F(xiàn)“趨利避害”的使用冊率，滿足室內(nèi)環(huán)境健康、節(jié)能、舒適的要求，本文提出了建筑的可變性邊界的概念。文章追溯了可變邊界的發(fā)展歷史，指出了可變邊界的設(shè)計(jì)方向。

建筑可變邊界溯源

建筑邊界的可變性是建筑對自然氣候做出的主動應(yīng)對措施，它的可變性從古至今都存在于人們的生活中。

最早出現(xiàn)的可變建筑可以追溯到晚期智人，據(jù)史料分析烏克蘭的晚期智人的住所的骨架是猛犸象的頭骨，用獸皮和草皮加以覆蓋，根據(jù)季節(jié)的不同任意調(diào)整覆蓋物的有無和多少。早期的游牧民族以帆布、結(jié)實(shí)的樹枝、繩索和短樁等搭建而成的帳篷作為居所。夜晚降臨時(shí)，幾個(gè)勞動力花費(fèi)數(shù)分鐘就可以搭起一個(gè)可供遮風(fēng)避雨的帳篷，白天需要遷徙至水草肥美處時(shí)，僅需將帳篷折疊打包捆綁在馬匹之上就可以輕松實(shí)現(xiàn)游牧。

現(xiàn)代建筑中，建筑的可變性邊界得到越來越多的應(yīng)用。諸如卡拉特拉瓦設(shè)計(jì)的威斯康辛州密爾沃基市藝術(shù)博物館同振翅高飛的海鳥；讓·努維爾模擬照相機(jī)快門采光原理設(shè)計(jì)的巴黎阿拉伯世界中心；英恩霍文事務(wù)所創(chuàng)造的德國埃森的RWE AG公司塔樓的可“呼吸的外墻”。這些建筑無論在節(jié)能方面，還是在提供舒適的室內(nèi)使用條件方面，乃至豐富城市界面，避免“千城一面”，提升建筑品味方面都具有不可磨滅的功勞。

研究建筑邊界的可變性的意義

1. 主動適應(yīng)性需要

邊界一成不變的傳統(tǒng)建筑模式無法針對時(shí)刻變化的外界環(huán)境提供適時(shí)調(diào)整，營造出實(shí)時(shí)符合人體舒適度，又滿足人們回歸自然的強(qiáng)烈需求的室內(nèi)環(huán)境。

因此，對舒適環(huán)境的追求就成為了實(shí)現(xiàn)建筑邊界可變性的強(qiáng)大動力。

2. 建筑節(jié)能需要

我國是世界上僅次于美國和俄羅斯的第三大能源生產(chǎn)國，但由于人口眾多，人均擁有能源量很少。而城鎮(zhèn)民用建筑運(yùn)行的耗電量已占我國總發(fā)電量的22%～24%，我國的能源消耗面臨著巨大的壓力。建筑的可變性邊界可以充分應(yīng)對自然氣候的變化，最大限度的利用自然氣候的優(yōu)勢，降低能源消耗。為了實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，提高能源的高效率利用，實(shí)現(xiàn)建筑邊界的可變性是建筑節(jié)能的主要發(fā)展趨勢。

3.建筑審美的提升

通過建筑邊界的可變性，隨著建筑材料的轉(zhuǎn)換，可變構(gòu)件的開合，建筑立面會相應(yīng)產(chǎn)生隨機(jī)的變化，給人留下不盡相同的印象?？勺冃赃吔缂瓤梢詫?shí)時(shí)適應(yīng)氣候變化，具有節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，而且可以通過建筑邊界的隨機(jī)排列組合方式，創(chuàng)造不盡相同的視覺效果，在保證建筑室內(nèi)舒適度的同時(shí)對建筑的外觀造型加以改善。

建筑邊界可變性的設(shè)計(jì)方向

建筑邊界的可變包括了兩方面的可調(diào)控范圍，一方面是指建筑的外墻、門窗、陽臺以及屋面等構(gòu)件可以根據(jù)人們的需要進(jìn)行開啟閉合、角度調(diào)整等。另一方面則通過建筑外部邊界范圍的改變，將室外場所納入室內(nèi)空間，以獲得良好的保溫效果，或者將室內(nèi)空間變?yōu)橥獠凯h(huán)境，享受自然帶來的舒適體驗(yàn)。

1. 外表皮的可變性

建筑的邊界是從對不利氣候的阻隔開始，并在進(jìn)化過程中逐漸增強(qiáng)其對有益氣候要素的透過作用。為了使建筑邊界實(shí)現(xiàn)對氣候要素和其他空間之地的離析篩選，建筑的可變性邊界在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行了種種努力：

擅長色彩搭配的建筑師索布魯赫·胡頓在1m寬的空腔內(nèi)設(shè)置暖色調(diào)的彩色鋁合金百葉，可以根據(jù)需要任意開啟關(guān)閉，在降低建筑的運(yùn)營成本的同時(shí)還為建筑的立面效果增添獨(dú)特的韻味；美國著名建筑師斯蒂芬·霍爾改造的紐約畫廊外墻，利用12塊水平或垂直的翻板使畫廊內(nèi)部“溶解”，透過翻板將內(nèi)部空間延伸到街頭街頭。封閉的門面搖身一變形成門、窗、座椅和貨架的無窮組合，成功地將畫廊內(nèi)外的界限變得模糊，，創(chuàng)造出了形式多樣的門面組合。

2.入口空間的可變性

建筑入口空間的可變性不是簡單的區(qū)分室內(nèi)外空間，實(shí)現(xiàn)出入的“大門”概念，而是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外空間的過渡和轉(zhuǎn)換，在保證室內(nèi)空間和環(huán)境的舒適使用的前提下，也可以適當(dāng)滿足建筑造型的審美需求。

3. 建筑屋頂?shù)目勺冃?/p>

建筑屋頂空間的可變性主要體現(xiàn)在建筑屋蓋的開合上。我國天津大學(xué)劉錫良教授曾給開合屋蓋結(jié)構(gòu)做了如下定義：開合屋蓋結(jié)構(gòu)是一種在短時(shí)間內(nèi)部分或全部屋蓋可以移動或者開合的結(jié)構(gòu)形式，它使建筑物在屋蓋閉合和開啟兩個(gè)狀態(tài)下都可以使用。

彼得·艾森曼（Peter Eisenman）設(shè)計(jì)的鳳凰城大學(xué)體育館（University of Phoenix Stadium）是基于在自然草坪上比賽而設(shè)計(jì)的具有可移動區(qū)域的體育場館。外表圓滑的銀色球場也是北美第一個(gè)擁有可完全伸縮的傾斜屋頂?shù)膱鲳^。在為球迷在炎熱的夏季遮陽降溫時(shí)又能夠滿足草皮自然生長的需求。

結(jié)語

建筑本體存在的首要目的是為了維持人工舒適環(huán)境并遮蔽其與自然氣候之間的差異。當(dāng)建筑邊界可以根據(jù)需要自由開啟關(guān)閉的時(shí)候，不僅可以有效的改善室內(nèi)的風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境，減少建筑熱工耗能，提高室內(nèi)舒適度；還可以滿足人們回歸自然的需求，美化城市面貌，提升城市品位，為人帶來愉悅的視覺享受。

（作者單位：機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司成都分公司）