文／李子秀 南京工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院 碩士研究生

胡振宇 南京工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院 教 授（通訊作者）

引言

保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境對于人類可持續(xù)發(fā)展和城市健康發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義[1]，而親生物設(shè)計(jì)（Biophilic Design）是實(shí)現(xiàn)城市健康發(fā)展的重要途徑。親生物設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)建筑、城市與自然環(huán)境共生，其在個(gè)人健康、城市環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的效益不斷顯現(xiàn)，例如，促進(jìn)人產(chǎn)生積極情緒、提高人的認(rèn)知能力和生產(chǎn)力、增強(qiáng)城市韌性等。

1 親生物設(shè)計(jì)

從美國景觀建筑學(xué)的奠基人弗雷德里克·奧姆斯特德（Frederick Law Olmsted）到親自然設(shè)計(jì)的先驅(qū)伊恩·麥克哈格（Ian McHarg），設(shè)計(jì)結(jié)合自然是歷史悠久的傳統(tǒng)?！坝H生物性”（biophilia）的概念是由美籍德裔心理學(xué)家埃里克·弗洛姆（Erich Fromm）在1964 年提出的[3]。在2006 年的美國羅得島州學(xué)術(shù)會(huì)議上被正式引入環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域[4]。耶魯大學(xué)的史蒂芬·科勒特（Stephen R. Kellert）教授將親生物設(shè)計(jì)定義為：“通過對自然的重現(xiàn)、利用、模擬和提取等手段，創(chuàng)造能夠支持和復(fù)興人類親生物天性的人工環(huán)境?！盵5]他還提出了3 種親生物設(shè)計(jì)方法和24項(xiàng)設(shè)計(jì)要素（表1），以便更具體地指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐。

表1 史蒂芬·科勒特等的親生物設(shè)計(jì)方法及其要素（2015 年）[2]（表格來源：作者自繪）

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑是實(shí)踐親生物設(shè)計(jì)的一個(gè)重要領(lǐng)域。木材是一種可再生建筑材料，木結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)能8%～16%；每立方米木材將存儲(chǔ)0.9 噸二氧化碳，同時(shí)在木材生產(chǎn)制造階段還可減少1.1 噸碳排量[6]。因而，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑其實(shí)是固碳、生態(tài)、環(huán)保的居所，符合親生物設(shè)計(jì)的理念，值得大力推廣。

2 案例分析

2.1 項(xiàng)目概況

本案例是作者參加的全國高等學(xué)校木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽的獲獎(jiǎng)方案。

場地位于北京鷲峰國家森林公園東南門的主干路北側(cè)，地勢西高東低。公園環(huán)境幽靜古樸，周邊散布著北方傳統(tǒng)民居風(fēng)格的仿古建筑，具有較為濃厚的北方傳統(tǒng)園林色彩。公園內(nèi)現(xiàn)存多處高校教育基地，如北京林業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院實(shí)習(xí)實(shí)踐基地、梅園溫室等。競賽要求在現(xiàn)在場地內(nèi)設(shè)置一處集教學(xué)實(shí)習(xí)、科研、科普和旅游為一體的綜合體木構(gòu)建筑。

項(xiàng)目用地面積10600m2，總建筑面積1479m2，占地面積1317m2，建筑密度12.4%，容積率0.14，停車位12 個(gè)（圖1）。

2.2 平面設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)結(jié)合地形高差，在建筑入口處設(shè)置人工池塘（雨水花園），形似“項(xiàng)鏈”，“墜于”展廳之下，連接南、北建筑空間。展廳既是屋宇又是橋梁，與池塘交相輝映。池塘水體是人與建筑之間的過渡區(qū)域，增強(qiáng)了建筑的“親自然性”。

建筑一層平面按功能要求分為南北兩個(gè)部分，南側(cè)包含入口空間、商品售賣區(qū)和展廳，北側(cè)包含餐廳、會(huì)議室和報(bào)告廳，由棧道連接形成以水景為中心的完整游覽路線。建筑主入口設(shè)有無障礙緩坡，方便殘疾人、老人和小孩通行（圖2）。僅北側(cè)區(qū)域有二層，包含會(huì)議室、餐廳和報(bào)告廳（圖3、圖4）。

3 親生物設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1 直接的自然體驗(yàn)

（1）光：建筑采用坐北朝南的平面布局，充分利用自然采光來解決室內(nèi)使用需求。展廳南北面為雙層中空玻璃幕墻，滿足保溫和采光的需求。展廳采用小尺寸構(gòu)件以疊木、穿插的方式組合，具有漏光和透光的功能，光線投射在展廳室內(nèi)平面，能夠形成豐富的光影效果。餐廳通過拼合柱、疊木樓蓋和拼合桁架的形式，以實(shí)現(xiàn)在無梁、少墻的條件下營造通透的視野的目的（圖5）。

（2）空氣：建筑群體采用三面圍合的合院平面形式，一面開敞，地勢上西高東低，庭院內(nèi)部形成天然的通風(fēng)井，使建筑能夠進(jìn)行自然通風(fēng)，環(huán)保節(jié)能。

（3）水：水景可以提供視覺和聽覺上的享受，讓人聯(lián)想到瀑布或春雨，在建筑設(shè)計(jì)中創(chuàng)造了一種親生物的吸引力，有助于創(chuàng)造親生物的環(huán)境。水的聲音可以是模擬山腰下小溪的涓涓細(xì)流，也可以是噴泉輕柔的潺潺聲。將水添加到建筑環(huán)境中，最經(jīng)典的模式是傳統(tǒng)園林，由水、石、植被組成寧靜優(yōu)美的空間。在方案中，建筑院落中有一處模擬自然的水景，流水自西北方向朝東南方跌落，經(jīng)報(bào)告廳底部在南側(cè)形成較為開闊的水面。依托于這一自然水系，一系列的親自然空間由此展開。

（4）自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)：自然景觀主要集中在中庭水景和南側(cè)的水面附近，圍繞這一水面形成了具有生物多樣性的微型濕地系統(tǒng)。以水系為中心，在其周圍形成草本-灌木-喬木的植物群落，具有豐富的植物層次。因水系具有自然彎曲的形態(tài)，曲折的水岸能夠?yàn)樯锾峁┝己玫臈⒌亍?/p>

3.2 間接的自然體驗(yàn)

（1）自然材料：建筑承重結(jié)構(gòu)的用材選用具有可再生、可自然降解、固碳、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)的木材，能夠產(chǎn)生自然森林的聯(lián)想。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的用材選用具有鄉(xiāng)土特征的灰磚。盡量減少對森林的生態(tài)污染和破壞，并將森林的自然屬性延伸到建筑內(nèi)部。

（2）自然色彩：自然色彩主要通過建筑材料和自然景觀呈現(xiàn)。建筑材料以白墻、灰瓦和暖黃色的木材為主，前兩者是場地建筑文化的留存，而黃色木材則是來自森林的自然色彩。在建筑的室外環(huán)境，種植多種觀葉、觀花樹種，如烏桕、櫻花和海棠等，以增強(qiáng)使用者對室外的季節(jié)性的色彩感知體驗(yàn)。

（3）自然形狀：拱形、弧形等曲線是從自然中提取出的幾何形式，能夠使人產(chǎn)生自然聯(lián)想。報(bào)告廳采用疊木拱體系，與周邊自然環(huán)境相呼應(yīng)。中庭的水系形態(tài)也采用模擬自然棲息地的彎曲形態(tài)。

3.3 空間和場所體驗(yàn)

（1）瞭望和庇護(hù)

親生物理論認(rèn)為，在人類進(jìn)化史上，人類在自然中生存而產(chǎn)生的某些傾向成為了人的天性，這些傾向有助于我們的生存。例如，“瞭望-庇護(hù)理論”（Prospect and Refuge Theory）認(rèn)為，人類更偏愛于有廣闊的自然視野和能夠提供庇護(hù)的場所，如洞穴、沿海等環(huán)境。

作者在本競賽方案中，設(shè)置了許多棧道、平臺(tái)、廣場和檐下空間，用來觀賞遠(yuǎn)景和提供廣闊的視野，形成環(huán)線交通，能夠讓使用者迅速地進(jìn)入到內(nèi)部的庇護(hù)場所（圖6）。

（2）秩序性與復(fù)雜性

秩序性是指視覺易辨析的組構(gòu)邏輯，復(fù)雜性代表著環(huán)境包含豐富的信息，清晰的邏輯使得信息容易被獲取，這樣的環(huán)境有利于生存。

該建筑結(jié)構(gòu)保留了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)中穿斗式的風(fēng)格，使用拼合桁架和疊木斗拱，以截面尺寸100×180mm 的小型木構(gòu)件為基本建筑構(gòu)件（圖7），進(jìn)行拼合穿插，組成整個(gè)結(jié)構(gòu)體系，具有嚴(yán)密的組構(gòu)邏輯和搭建秩序。

（3）移動(dòng)性和尋路

方案設(shè)計(jì)以功能為引導(dǎo)，形成了入口區(qū)-展廳-餐廳-報(bào)告廳-商業(yè)區(qū)的完整閉合流線，并且在建筑的南側(cè)使用了大面積的雙層中空玻璃，能讓使用者包括游客在建筑中能感受到步移景異的效果，觀賞到中庭景色和遠(yuǎn)處山景，使游客雖在建筑內(nèi)部，卻有著被自然包圍的感受。

（4）文化、生態(tài)和情感聯(lián)系

場所精神意味著建筑與環(huán)境的文化、生態(tài)和氣候等各個(gè)方面產(chǎn)生著密切的聯(lián)系。建筑應(yīng)該具有場所精神而不僅僅只是一個(gè)符號(hào)。方案采用北方民居常見的雙坡頂造型（圖8），以適應(yīng)地方風(fēng)貌和氣候。延續(xù)傳統(tǒng)的合院布局形式，三面圍合，內(nèi)部形成獨(dú)特的院落空間。從山巒中汲取山形特點(diǎn)，使用類似“耳房”的屋頂形式逐級(jí)跌落。在結(jié)構(gòu)上，傳承了古代木結(jié)構(gòu)建筑的斗拱和抬梁形式（圖9），并結(jié)合現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，以此來產(chǎn)生建筑的場所精神。

結(jié)語

目前，我國的建筑設(shè)計(jì)尤其是公共建筑設(shè)計(jì)更加注重建筑與自然環(huán)境的關(guān)系，以保護(hù)和協(xié)調(diào)城市生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。親生物設(shè)計(jì)主張使用自然材料進(jìn)行建造，通過仿生等模擬自然的手法進(jìn)行設(shè)計(jì)。一方面能夠增強(qiáng)使用者在建筑中的親生物體驗(yàn)，以此增強(qiáng)個(gè)人的健康效益和生產(chǎn)效益；另一方面，能夠庇護(hù)場地的生境和生物多樣性。這對于城市發(fā)展具有重要的生態(tài)意義。“親生物”理念是對現(xiàn)有的建筑設(shè)計(jì)理念的重要補(bǔ)充，也是實(shí)現(xiàn)“美麗中國”和“園林城市”的一種新途徑。

本文論述了親生物的概念和親生物建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，運(yùn)用科勒特教授所提出的直接自然、間接自然和空間與場所的體驗(yàn)這3 種類型的親生物設(shè)計(jì)方法，以筆者參加的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)競賽方案為例，探討了親生物設(shè)計(jì)方法在現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，拓展了公共建筑設(shè)計(jì)的思路，獲得了較好的效果。

實(shí)際上，親生物設(shè)計(jì)是指一切能夠支持人類親自然天性復(fù)興的設(shè)計(jì)，包括城市設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)等各個(gè)方面，具體可落實(shí)在木結(jié)構(gòu)、雨水花園、室內(nèi)景觀、垂直綠化以及一些仿生的室內(nèi)裝飾等。將基于親生物理論的建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)以及周邊的景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行一體化研究，無疑有益于拓展公共建筑設(shè)計(jì)的思路與方向。