龐昊田

(北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，北京 100086)

形式遵循氣候
——查爾斯·科里亞的建筑空間與氣候環(huán)境淺析

龐昊田

(北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，北京 100086)

建筑師查爾斯·科里亞是印度現(xiàn)代建筑師界的先驅(qū)人物，面對印度極惡劣的氣候條件與國家經(jīng)濟欠發(fā)達的條件，提出“形式遵循氣候”的響亮口號。文章通過其建筑的空間布局、路徑引導(dǎo)、院落圍合、屋頂挑檐、細節(jié)處理等手法進行分析比較，發(fā)現(xiàn)其建筑手法與印度當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)“班格羅住宅”形式存在拓撲關(guān)系，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c設(shè)計出以被動式節(jié)能為核心思想的建筑。

氣候； 圍廊空間； 躍層結(jié)構(gòu)； 花園陽臺； 班格羅住宅； 被動式節(jié)能

房屋作為人世代生存所用的外衣，形式千變?nèi)f化。不同的文化積淀、不同的宗教信仰創(chuàng)造出的建筑構(gòu)造形態(tài)迥然不同。幾個世紀的時間可能會發(fā)生朝代的顛覆、文化的興起衰敗、技術(shù)的變革，但對于地理條件和氣候來說，上一次巨大的變化還要追溯到大陸漂移說提出的幾億年前了?？梢哉f氣候是一個地區(qū)最基本最深層的元素，它影響著這里的一草一木，也影響著生存在這里的祖祖輩輩。

幾個世紀以來在氣候嚴酷的地區(qū)，當(dāng)?shù)鼐用裢ㄟ^不同的建造形式創(chuàng)造出對抗極端氣候的房屋。例如新疆地區(qū)“阿以旺”式民居設(shè)置的冬室、夏室和阿格拉紅堡設(shè)置的庭院花園，都是通過設(shè)置小氣候調(diào)節(jié)區(qū)域，在一天的不同時間或一年的不同季節(jié)使用；又或因干旱少雨而形成的黃土高原地區(qū)的窯洞形式。

1 背景

圖1 干城章嘉公寓

20世紀50年代，現(xiàn)代建筑思潮盛行，但這種國際式建筑卻忽視了不同地區(qū)的文化、地域特色。由于印度地區(qū)惡劣的氣候問題突出，為了應(yīng)對這一問題，建筑師查爾斯·科里亞把現(xiàn)代建筑思想與第三世界國家地域性特征相結(jié)合，探索出一條符合印度當(dāng)?shù)鼐用駥嶋H生活與情感需求的道路。針對印度境內(nèi)不同氣候特征，提出了“建筑形式遵循氣候”的口號，而這一口號也成為新地域主義抵抗國際式現(xiàn)代建筑的一面旗幟。科里亞從改變建筑形式入手，針對印度惡劣的氣候條件采用不同的調(diào)節(jié)手段。

干城章嘉公寓(圖1)就是科里亞應(yīng)對氣候條件建造的典型建筑。它的總平面是一個21 m×21 m的方形(圖2)。公寓總共28層，每兩層分為南北兩戶，高85 m。科里亞為公寓設(shè)計了4種戶型，其中A、C戶型底層平面是相同的形式，D戶型一東一西各有一個露天花園。每層的戶型雖然各不相同，但兩戶底層平面都呈“凹”字型，與中央矩形的樓梯、電梯井組合成一個正方形平面。

圖2 干城章嘉公寓總平面

2 基于拓撲邏輯的圍廊空間平面演變及作用

在濕熱地區(qū)，增加空氣流動、減少陽光直射是兩個重要的調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的手段。在有風(fēng)條件下，開敞的空間與暢通的流線布局能更為有效地獲得季風(fēng)，使室內(nèi)空氣更加流通；在無風(fēng)的條件下，公寓內(nèi)的起居空間可以看做相對涼爽的區(qū)域，而被陽光直射的露天花園的氣流被加熱上升，室內(nèi)外產(chǎn)生的溫差帶動了整個公寓單元戶型內(nèi)空氣的流動。由此可以看出，在濕熱地區(qū)開敞性的庭院或緩沖區(qū)對穿堂風(fēng)的形成至關(guān)重要。

班格羅住宅(圖3)的圍廊空間就起到了這樣的作用。班格羅住宅(Bungalow)起源于印地語Bangala，翻譯為“屬于孟加拉”。在英國殖民印度期間，為了躲避當(dāng)?shù)匮谉岬臍夂颍私Y(jié)合當(dāng)?shù)卦凶≌问?、材料建造了班格羅住宅。它多為一層，周邊有圍廊，次要空間圍繞中心的客廳布置，剖面上中央部分最高且?guī)в袣獯啊?/p>

圖3 班格羅住宅

筆者對班格羅住宅平面圖各部分空間進行拆分、重組，發(fā)現(xiàn)其平面與干城章嘉公寓各戶型一層平面存在著拓撲關(guān)系(圖4)。首先，由于干城章嘉公寓一層平面為1～2個臥室，而班格羅住宅一層為4個臥室，為了使兩方功能空間數(shù)量一致以便比較，筆者將班格羅住宅按中心線分隔成兩部分，以其中一部分與干城章嘉戶型作為研究對象進行比較。第二步，對班格羅住宅選定區(qū)域平面進行整合與抽象，得到如圖所示空間類型關(guān)系。第三步，對平面圖像進行進一步的抽象，空間僅用顏色來表示功能、路徑來表示相互關(guān)系，得到如圖的拓撲關(guān)系，即在不考慮大小與形狀的基礎(chǔ)上，空間按照“圍廊(衛(wèi)生間)——臥室——客廳”或“圍廊——客廳”由室外向室內(nèi)遞進的邏輯依次排布。第四步，一個拓撲圖可以演變出無數(shù)種具象空間形態(tài)組合的可能性，把拓撲圖像賦予空間形態(tài)后可以得到其中的三種，即A/C、B、D的圖形關(guān)系，它們雖然平面大小、形狀、位置都不相同，但之前的拓撲關(guān)系是一致的，在空間上的遞進邏輯也是一致。第五步，進一步具象化，可以得到干城章嘉公寓一層平面三種不同的戶型。同理可證，干城章嘉公寓4個戶型的二層平面也與班格羅住宅存在相似的拓撲關(guān)系，由于二層無起居室，它的空間遞進關(guān)系則更簡單“圍廊(衛(wèi)生間)——臥室”。

圖4 平面演變

不同地區(qū)居民的生活習(xí)慣是不同的，對于平面功能排布要求也各不相同，雖然干城章嘉公寓一層平面的空間形狀和大小、位置與班格羅住宅并不相同，但是通過拓撲關(guān)系可知，它們的平面功能排布是相同的。若兩個住宅的內(nèi)部功能排布相同，則說明居民的居住習(xí)慣沒有改變。

但一層住宅形式與高層的公寓在立面融合演變過程中必然需要進行空間的調(diào)整。在這里，變化最大的是圍廊空間。班格羅住宅由圍廊包圍，同時也作為交通空間使用。而在干城章嘉公寓，圍廊的整體性被打破、重組(圖4)，變成了由一個大體量露天花園和多個小體量陽臺組成的空間形式。

由圖3可知班格羅住宅的圍廊空間是由坡屋頂形成的灰空間，坡屋頂可以減少室外陽光的直射，但這種形式卻不能在高層公寓中進行疊加，坡屋頂傾斜角與上層戶型的樓板會存在一個夾角，在形式與結(jié)構(gòu)上也都不可取。同時圍廊空間的交通功能不能在高層公寓中發(fā)揮作用，且必然影響整個立面的整體性外觀。在公寓總面積一定的情況下，若圍廊空間不具有使用功能，則其面積越大，室內(nèi)功能面積越小。相比在建筑立面上開洞會有三個立面接觸陽光，在轉(zhuǎn)角處安排花園和陽臺，則內(nèi)部空間只有兩個立面會直接接觸陽光。另外由于班格羅住宅是一層的，圍廊空間外通常是住宅花園，圍廊空間實際上也是室內(nèi)到室外花園的過渡。但高層公寓的圍廊空間外不可能設(shè)置花園，所以通過加大其層高與進深，讓圍廊空間變成躍層露天花園，在花園周圍設(shè)置小尺寸陽臺空間，以達到班格羅住宅空間的遞進關(guān)系。通過這種方式，即使是高層公寓也可以擁有低層住宅的使用感。

綜上可知，在熱帶地區(qū)圍廊空間十分重要，干城章嘉公寓平面的形制由班格羅住宅平面演變而來，而班格羅住宅的圍廊在高層公寓中必然要轉(zhuǎn)化成花園、陽臺等空間，雙向敞開的露天花園是對圍廊空間最好的保留形式，且在轉(zhuǎn)角處設(shè)置花園與陽臺空間，更經(jīng)濟合理。

3 基于房屋朝向的圍廊空間立面演變——躍層結(jié)構(gòu)花園

整個公寓被設(shè)計成東西向。因周邊環(huán)境與地理等因素，在選取最佳朝向時有內(nèi)在的沖突存在。孟買位于北緯18°，屬與太陽直射地區(qū)，東西朝向必然會接受大量的太陽直射。但公寓基地臨近阿拉伯海，所以東西朝向可以看到良好的景觀。另外孟買夏季多西南季風(fēng)，東西朝向更有利于室內(nèi)空氣流動。

通過圖5可知，在花園進深不變的條件下，花園高度越高，反而室內(nèi)受陽光直射時間長?？评飦唴s對班格羅住宅形式做了進一步的變形，把圍廊空間從一層變成躍層的露天花園平臺。從形式方面，躍層的結(jié)構(gòu)是立面外形的亮點，相比立面小窗與體量較小的單層陽臺，躍層花園讓整個建筑的外立面層次更加豐富，在光影的效果下，明暗關(guān)系與雕塑感極強。同時躍層結(jié)構(gòu)可以有機地統(tǒng)一上下層，由室內(nèi)眺望室外視野更加開闊，并有利于室內(nèi)外空氣流動。而進深方面，雖然通過寬高比值發(fā)現(xiàn)躍層結(jié)構(gòu)的室內(nèi)太陽直射時間較長，但通過加大躍層花園進深的寬度，就可以達到減少光照時間的目的，這也是躍層花園要比其他單層陽臺與衛(wèi)生間進深寬的原因。另外，為了彌補躍層高度帶來的光照，花園的屋頂外側(cè)都設(shè)有一個翻梁結(jié)構(gòu)，如圖5的第2、3兩處。

圖5 D戶型剖面

結(jié)合圖1可知，A、B、C、D 4個戶型的數(shù)量比是5∶5∶4∶2，除頂層戶型是一個反向的B戶型(且花園也為單向)，其他B、D戶型全部向西開露天花園。由于夏季下午太陽光照強，室外溫度高，陽光對于西立面的影響要遠大于東立面，所以西立面共有6處露天花園，而東立面有11處露天花園，且東立面的陽臺數(shù)也遠多于西立面。但是為了西南季風(fēng)，西立面的衛(wèi)生間全部開有小窗，但東立面為了與露天花園和陽臺進行立面統(tǒng)一，則僅在A、C、D三個戶型的二層衛(wèi)生間設(shè)有小窗。另外，D戶型還存在一個特殊形式的躍層花園，它在東側(cè)也有一個進深短于西側(cè)的花園，且花園朝向為單項，即僅開向東側(cè)。

通過以上分析，躍層花園、陽臺布置、衛(wèi)生間小窗是對于風(fēng)向、光照、立面外形美觀綜合考量的結(jié)果，其進深加寬是對層高變高的反應(yīng)；躍層花園對改善內(nèi)部小氣候有著十分重要的作用。

4 結(jié)束語

減少陽光直射、增強通風(fēng)循環(huán)是熱帶地區(qū)對抗惡劣氣候條件最基本的手段。通過對當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑形式班格羅住宅的繼承與發(fā)展，把圍廊空間與功能空間相結(jié)合，在高度與深度上做出創(chuàng)新，躍層結(jié)構(gòu)的露天花園是最大亮點。這些建筑形式都是科里亞應(yīng)對惡劣氣候條件做出的設(shè)計，它們同時也出現(xiàn)在科里亞的如索馬爾格公寓大樓、帕雷科住宅和許多印度籍及氣候嚴酷地區(qū)建筑師的建筑實踐中，可以說為第三世界國家的人民創(chuàng)造經(jīng)濟實用又節(jié)能的建筑。應(yīng)對地域性氣候是全世界建筑師的責(zé)任與挑戰(zhàn)，干城章嘉公寓從房屋朝向、平面布局、空間排布到躍層的露天花園無處不體現(xiàn)著科里亞對于被動式節(jié)能型建筑的思考。這些也成為了科里亞呼應(yīng)“建筑形式遵循氣候”的標(biāo)志性建筑語匯和杰出貢獻。

[1] Kenneth Frampton ,Charles Correa, October, 1997,126-137.

[2] Hasan-Uddin Khan . Charles Correa Architect in India, 1987, 56-61.

[3] Charles Correa. Form follows Climate. Architectural Record. New York，July.1980.

[4] Charles Correa. Open to Sky Space——Architecture in a Warm Climate.Mimar.Singapore,July-September.1982.

[5] Charles Correa. Climate Control. Architecture Design.London,August.1969.

[6] Charles Correa.Urban Housing in the Third World：The role of the Architect. Open House London，Vol.6.31-35.

[7] Charles Correa.Urban Strategies for Third World Countries.Spazio e Societa 15/16.Milano，44-45.

[8] Charles Correa.APlace in the Sun.Royal Society of Arts Journal.Vol.131.London，May.328-340.

龐昊田(1990～)，女，碩士研究生，研究方向為城市規(guī)劃。

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[定稿日期]2017-04-16