环境调控五点——勒·柯布西耶建筑思想与实践范式转换的气候逻辑

admin · 发表于 2020-7-29 09:50:40

作者：

张彤（通讯作者），东南大学建筑学院教授，博士生导师；

仲文洲，东南大学建筑学院博士研究生。

本文摘自“环境调控五点 ——勒·柯布西耶建筑思想与实践范式转换的气候逻辑”，原文刊登于《建筑师》杂志2019年12月刊，总第202期P6-15

本文以回溯历史的方式，通过对勒·柯布西耶建筑思想与实践的考证，以其本人提出的五个环境调控要点为线索，将现代主义的起源、发展与危机纳入环境调控的历时性叙事，揭示建筑形式与能量的内在关联；指出以1933年巴黎救世军宿舍为分水岭，勒·柯布西耶建筑理论与实践的环境调控范式转换，显现出分歧的技术方法，是一种从气候控制到气候适应的逻辑转变；以此对当下环境调控语境下建筑形式生成的范式、技术与方法提供借鉴。

你我都是，地球号太空船的宇航员。

顺势而为，无须抵当自然之力；

少费多用，亦可以四两拨千斤。

放眼世界，在地实践；

建筑，从科学的摇篮中汲取技术的力量；

建筑，走出隔离的实验室在环境中生长。

——富勒，《地球号太空船操作手册》

We are all astronauts.

Do not fight forces，use them.

Do the most with the least.

Think global，act local.

Architecture，out of laboratory.

Architecture，out of laboratory.

——R. Buckminster Fuller，Operating Manual for Spaceship Earth

一、现代主义，走向环境调控的隔绝范式

勒·柯布西耶（Le Corbusier）的“新建筑五点”（cinq points de l’architecture moderne）是现代主义新精神在形式显现上的高度概括，却难免成为另一种教条，而其背后的材料与技术、环境调控模式与能量逻辑的因果关联，或许比形式自己更具研究的价值。与众所周知的“新建筑五点”相比，柯布西耶关于环境调控的思想与实践很少真正进入建筑理论研究的视野，边沿化与碎片化的文本亟待结构性的系统梳理。事实上，柯布西耶曾经在建筑思想形成与实践创作的分歧时期提出过环境调控的五项技术要素：“中性墙体”（mur neutralisant）、“精确呼吸”（respiration exacte）、“遮阳系统”（brise-soleil）、“天然采光”（éclairage solaire）与“自然通风”（aération naturelle）。这五项技术要素在他整个职业生涯中形成了一条延续的环境调控线索。即便这条线索经常隐没在对柯布西耶建成作品的讨论中而被忽视至今，但却见证了柯布西耶建筑思想与实践的转变，更构成了现代主义建筑起源与发展过程中形式演变的内在逻辑之一。

▲ 勒·柯布西耶，布景为马赛公寓的遮阳分析

现代主义的萌芽生发于 18 世纪工业革命后科学与技术的土壤中。吉迪恩（Giedion）、赖克沃特（Rykwert）和柯林斯（Collins）等建筑史学家在定位现代主义起源时无法回避地需要论及机器与技术。这些主题一直是班纳姆（Reyner Banham）在《第一机械时代的理论与设计》（Theory and Design in the First Machine Age）、柯林斯在《现代建筑设计思想的演变》（Changing Ideals in Modern Architecture）中的主要研究内容。机器是人工制造的装置，如同火的发明一样，作为人类技艺与技术的对象，机器从历史的源头起就成为人类调控环境的手段和工具。工业时代为建筑行业带来了廉价的能源以及机械通风、空气调度和电气照明等技术手段，使建筑师解脱了气候的限制和被动式环境调控方法的局限。在整个19世纪到20世纪的建筑工程领域，新的材料、技术与设备层见叠出，建筑形式允许拥有更大的跨度、复杂的功能以及全新的环境应对方式。

新材料、新技术、新设备在建筑中的不竭应用，标记着建筑环境调控模式的全新建立，摆荡了旧有形式的物质和技术基础，增进了新形式的发生和发展。勒 · 柯布西耶的“多米诺”模型不但以全新的结构体系解除建筑围护与平面结构的束缚，更为工业化机械设备的介入提供开阔的舞台。他在《走向新建筑中》（Vers Une Architecture）中毫不吝惜对机器的赞美，这些现代化的机器体现了作为主体的“需求”、作为客体的“形式”与作为媒介的“技术”，以及三者之间清晰直接的逻辑关系。在“形式追随功能”（form follows function）的功能主义内核下，柯布西耶把建筑看作是“居住的机器”（a machine for living in）。1928年建成的萨伏伊别墅（Villa Savoye）集结了那时最新的工业功效，热水和冷水，煤气，电力……机械照明、动力系统和集中供暖。这种消耗二次能源的主动式机械设备在现代主义建筑的环境调控中占据了绝对的位置，由此带来的室内热稳态环境剥夺了建筑形式回应气候环境的需要和能力。如果说传统建筑通过创作发明物质空间结构来调度自然能量的流动，是一种“形式追随气候”的被动式环境调控方式，那么在机械介入之后，现代建筑转而与气候相隔绝，通过制造能量转化与输出的机器来建立受控的环境。迪恩 · 霍克（Dean Hawrks）在《环境传统》（The Environmental Tradition）中归纳了这两种分歧能量逻辑的环境调控模型，前者为“选择型”（selective），后者为“隔绝型”（exclusive）。柯布西耶所提出的“新建筑五点”与“多米诺”（Domino）模型正是建立在“隔绝型”环境调控模式之上，适用于全球气候的普遍建筑范式。如同人工照明暖通空调等机械设备作为一种工业产品可以应对分歧地区气候，建筑也可以成为全球化的标准产品，秉承着开创现代主义新建筑之精神，勒·柯布西耶呼吁“一座适用于所有国家的房子”（only one house for all countries）。

（a）“选择型”环境调控模型

（b）“隔绝型”环境调控模型

▲两种分歧能量逻辑的环境调控模型

萨伏伊别墅无疑是柯布西耶“新建筑五点”与“多米诺”模型最全面和最具表示力的显现，处处显现出“形式追随设备”的环境调控逻辑。在他的众多设计稿中可以发现，“底层架空”的平面与汽车的停车轨迹和回转半径有着直接的联系；“自由平面”为机械设备提供了自由的结构：弧形墙面沿着新式浴缸、坐便器与管道的鸿沟安插，居中的散热片、悬挂的吊灯和嵌入式的机械设备都与建筑高度集成；“自由立面”模糊了建筑的朝向，同等宽度的“水平长窗”横亘在漂浮的柱廊之上，四个方向的均质表示使之显现出对周围环境的漠然；“屋顶花园”意味着建筑屋面舍弃了传统坡屋顶形式，落水管被巧妙地隐藏在结构柱内部，雨水从屋顶花园汇集到架空的底层进行排放。

▲萨伏伊别墅

▲汽车成为一层平面多个过程方案的重要影响因素

值得注意的是，在萨伏伊别墅中，柯布西耶推崇让最新的机械设备进入建筑设计中，以期影响并发生新的建筑形式，可是并未完全切断与自然环境的关系。卧室被有意识地放置在建筑的南侧；起居室的南侧安插了屋顶花园，通过开敞通透的玻璃界面照亮与温暖建筑的各个空间；水平长窗将阳光、风和景色送入室内……然而室外气候其实不总是宜人的，巴黎的雨季为萨伏伊别墅带来了严重的雨水渗漏问题，湿润的空气侵蚀着四面开启的建筑，这些更致使萨伏伊夫妇的儿子罹患肺炎。在萨伏伊别墅之后，柯布西耶在设计实践中探索着更完全的“隔绝型”环境调控。

二、“中性墙体”与“精确呼吸”

在1935年发表的《光辉城市》（La Ville Radieuse）中，柯布西耶正式提出了两项主动式系统概念——“中性墙体”与“精确呼吸”，作为其环境调控理论的一部分，以宣告现代居住即将展开的新篇章。“中性墙体”和“精确呼吸”基于“隔绝与控制”的环境调控逻辑，涉及建筑形式的三个方面：首先，建筑围护结构需要满足高度的气密性，避免室内外空气与能量的流动；其次，在密封的双重玻璃空腔中增加调度空气温度的风管，让玻璃幕墙充当热膜，成为在建筑表皮消除能量流动的热中性屏障，以抵消外部晦气气候；最后，一种可以调度空气温度与湿度的机械系统，使室内空气的温度精确控制在18℃。

▲“中性墙体”与“精确呼吸”的技术示意草图

新的“技术”指向新的“需求”，解决建筑的功能问题，尤其是居住环境的健康、舒适与卫生，是“中性墙体”和“精确呼吸”的技术缘起。19世纪下半叶到20世纪初，欧洲城市是结核病肆虐的温床，医生巴斯德（Pasteur）和科赫（Koch）发现房间中的阳光照射和清洁的空气对结核杆菌具有明显的抑制。居住的卫生问题逐渐获得重视，同时带来建筑形式的两个倾向：使用大面积的玻璃创作发明明亮的室内；同时密封建筑的表皮，使其与灰尘、噪音和细菌隔离——这是现代主义“玻璃盒子”的环境调控内因。法国著名物理学家达松瓦尔（Jacques-Arsène d’Arsonval）在20世纪初通过实验得出关于健康与舒适的最新结论：最适合人类呼吸的空气温度是18℃。基于这个数值，柯布西耶大胆设想了一个空气的乌托邦：“……空气给肺部带来了存在的理由，我们需要‘精确的呼吸’……让我们建造空气的过滤器、干燥器、加湿器、消毒器……可是夏天太热了，冬季太冷了，让我们创作发明‘中性墙体’……热中性的墙壁包抄着建筑物，并使其免受寒冷的外部影响……奥斯陆、莫斯科、柏林、巴黎、阿尔及尔、塞得港、里约或布宜诺斯艾利斯，解决方案是一样的；它是唯一无二的，因为它满足了相同的需求——滋养人体肺部。”1930 年在布鲁塞尔举办的国际现代建筑协会（CIAM）第三届大会，强调建筑与城市的环境问题。除建筑师外，大会召集了大量的医生、物理学家与工程师，测验考试使建筑设计延展到更为科学的方面。柯布西耶为这次大会准备了一份“国际调盘问卷”，期望获得更多有关空气、声音和光线问题的答案。柯布西耶希望通过物理与生理知识的拓展，更好地理解建筑所要面对的新的问题，从而为“中性墙体”与“精确呼吸”提供有力的支撑，并期望由此发生的新的形式。

早在 1916 年，柯布西耶设计的施瓦布别墅（Villa Schwob）中就已经呈现了“中性墙体”的雏形，南立面双层玻璃窗的空腔中放置了加热管，用以加热空腔中的空气，形成隔热层的同时温暖室内环境。“精确呼吸”的技术信息则来自于工程师古斯塔夫 · 里昂（Gustav Lyon），他在1927 年为巴黎普雷耶音乐厅（Salle Pleyel）做了一系列通风计算和试验，同时形成了早期空气调的专利系统（a ration ponctuelle）。柯布西耶在1928年莫斯科中央局大楼（Centrosoyus）的设计中与里昂合作，概念化了里昂的空气调度系统成为建筑“精确呼吸”的方式，使之与“中性墙体”相互弥补形成完整的“隔绝型”环境调控范式，构成了现代主义运动中控制室内气候的标准程式。莫斯科中央局大楼最终采取双层玻璃幕墙，但由于本钱考虑并未在幕墙空腔或室内使用空调系统。然而运营过程中，双层幕墙的气密性与卓越的保温隔热性能给予柯布西耶极大的信心，促使他进一步测试并完善这套系统。

▲莫斯科中央局大厦中“中性墙体”与“精确呼吸”的设计图纸

1931年4月到1932年末，柯布西耶与圣戈班公司（Saint-Gobain）合作开展了对“中性墙体”与“精确呼吸”的两次实验，用以科学地测试该系统的可行性，同时收集相关的技术数据。圣戈班的工程师布拉兹（J. Le Braz）于 1932 年发表实验结果的技术述说（La transmission de lachaleura traversle verre：Desidèesnouvellessur le chauffage des habitations），提供了对此次实验配置与技术参数最全面的描述。一个全尺寸模型被搭建在圣戈班的巴黎玻璃工厂中，包含三个房间—— 一个设备室与两个模拟室。设备室主要设置丈量设备与加热空气的机器与管道。模拟室分为“热室”与“冷室”，热室被电热片加热以维持在18℃，用以模拟具备舒适环境条件的室内空间；冷室被大量干冰冷却，温度低于0℃，用于模拟室外空间。两个模拟室被“中性墙体”分隔，500mm厚的固定框架固定住两片 7mm 的玻璃，内置的滑轨控制空气腔层的厚度在20mm至200mm之间转变。空气加热设备将最高达 50℃的空气通过锥形风管导入空气腔层，流量从每秒0~150L转变。4个温度计分别放置在热室与冷室的中心、风管的进风口和出风口，实时监测温度的波动。这项实验最终明确了“中性墙体”与“精确呼吸”的效能与不足。首先，双层玻璃与空气调度系统的组合确实可以有效地控制室内温度的恒定，然而由于玻璃过大的导热性，建筑表层的热量传递为机械系统带来了更多的负荷，需要消耗大量的能量；其次，实验自己并未考虑太阳辐射的影响，在夏季不克不及有效控制辐射热。从1930年的“国际调盘问卷”中不难发现，勒·柯布西耶早已发现系统存在的不足，他向物理学家与工程师寻求帮忙：“您能指出一种施工方法，使普通玻璃窗可以和砖砌墙一样保温隔热吗？或者您能否给出一种半透明材料，可以让阳光透过可是隔绝热量？”显然，这些问题都没有获得确切的谜底，但柯布西耶仍未放弃通过这套环境调控系统增进现代建筑形式转变的野心：“实验室在不久的将来会为我们提供一种新的半透明材料，其保温性能将比肩最厚的砖墙。从那时起，我们将见证一个新时代的开幕：建筑将完全封闭。建筑表皮不再需要开启，灰尘、噪音、苍蝇和蚊子都不会进入室内。”

（a）实验建筑的剖面与平面

（b）实验过程中工程师为冷室添加干冰

▲“中性墙体”与“精确呼吸”的模拟实验

1933年12月建成的巴黎救世军宿舍（Cité de Refuge）是勒 · 柯布西耶实施这两个系统的最后一次重大测验考试，然而其始终没有完全依照设计实施，并以失败告终。这座建筑为巴黎 500 名无家可归者提供住宿。由于预算上的限制，“中性墙体”最终被简化为单层玻璃幕墙，“精确呼吸”则被降级为简单的空气加热系统，只有密封隔绝的表皮被保存了下来。1000㎡的单层玻璃幕墙完全密闭，覆盖了建筑南侧的 5 层立面。昔时冬季，这座建筑运行良好，室内空气温暖，阳光充沛。可是到了第二年夏天，“精确呼吸”提供的每小时2~3.5次的换气次数其实不足以平衡建筑暴晒在阳光下获得的热量，室内温度达到30~33℃，“热到让人窒息”。1934年9 月，巴黎救世军（Salvation Army）强烈要求柯布西耶为封闭的玻璃幕墙设计50 个可开启的窗。1935年1月，塞纳河州的一家技术公司测试了室内的物理参数，归因于无法开启的玻璃窗，温度和二氧化碳含量均跨越普通值。直到1936年1月，柯布西耶才许诺为救世军宿舍设计幕墙开启扇。然而未等修改方案实施，第二次世界大战爆发，德军的炸弹在1944年8月炸毁了救世军大楼的立面。1952年，勒 · 柯布西耶为救世军大楼的立面设计了彩色遮阳水泥挡板，设置可开启的窗户，窗墙比也下降到合理的范围。柯布西耶的助手伊阿尼斯 · 泽纳基斯（Iannis Xenakis）绘制了立面阴影的渲染图，证明遮阳板可以有效阻挡夏季正午的太阳直射。此时的柯布西耶已经在阿尔及利亚、阿根廷和巴西进行了更多的项目实践，他逐步意识到被动式环境调控在调度太阳辐射上的优越性，这部分内容逐渐形成柯布西耶命名为“遮阳系统”（brise-soleil）的技术概念，成为尔后柯布西耶建筑形式语汇的重要元素。

(a)1933 (b)1952

▲巴黎救世军宿舍立面

▲伊阿尼斯·泽纳基斯绘制的巴黎救世军宿舍立面遮阳渲染图

三、“遮阳系统”与“天然采光”

救世军宿舍可以视作柯布西耶环境调控理论与实践的分水岭。在此之后，他逐渐意识到建筑不是脱离气候与环境的孤立对象，尤其是太阳辐射对建筑环境的双面作用：既能给冬季带来温暖，又会给夏季增添炎热。在“中性墙体”与“精确呼吸”中忽略的太阳辐射转而成为柯布西耶研究的重心。1933—1941年间，柯布西耶为国际现代建筑协会制定《雅典宪章》时，在现代建筑和规划议程中编写了关于建筑朝向与日照的原则。柯布西耶战后众多的项目实践都显现出“调控太阳”的强烈意图，“遮阳系统”成为这些建筑共同的形式母题。1934年，在法国北部的集体住宅中，遮阳板设置在西向和南向的玻璃幕墙上；1936年，里约热内卢的卫生教育部大楼立面由可活动的混凝土遮阳百叶覆盖；1938年阿尔及尔大法院与1939年阿尔及尔商业城中，立面凹阳台与凉廊成为遮阳的有效方式；1939 年罗斯科夫海洋生物研究所（Station Biologique de Roscoff）采取了三种遮阳形式——南向的遮阳栅格、凹阳台与西向的垂直遮阳；1946年圣迪耶手工工厂（La Manufacture à Saint-Diè），立面覆盖了垂直与水平的遮阳板；直至1947年马赛公寓（Unité d’Habitation，Marseille）立面遮阳的实现，成为柯布西耶环境调控实践的里程碑。此时，柯布西耶宣称，他已经获得了“太阳革命”的胜利。

▲里约热内卢的卫生教育部大楼立面百叶

▲圣迪耶手工工厂立面水泥遮阳板

柯布西耶所提出的“遮阳系统”是基于对太阳运行规律进行的研究。1942年柯布西耶在《人类的居住》（La Maison des Hommes）中发表了太阳的 24 时热量曲线从夏季到冬季的转变。1945年7月，柯布西耶做了关于城市规划与阳光的讲座，并在《勒 · 柯布西耶全集》第四卷专门写了一章论述阳光问题（Problèmes de l’ensoleillement）。1950年法国《观点》杂志（Le Point）发表了柯布西耶对马赛公寓的采光遮阳研究，题目为“遮阳系统的宇宙法则：夏至时处于阴影，冬至时接受阳光”（Absence de soleil au solstice d’été. Le soleil en pleine profondeur au solstice d’hiver）。遮阳板的位置、阳台的进深、起居室的通高空间，表皮、构造与空间结构都与太阳高度角的季度转变息息相关，自然秩序和物理法则贯彻于建筑形式的生成。1952 年，助手伊阿尼斯开发出一种计算太阳光线角度的图示工具，可以快速绘制冬至日与夏至日的阴影，文献记录了他根据巴黎的纬度绘制的入射光线计算图，这套工具被广泛运用于柯布西耶在印度的设计试验中。

▲太阳辐射图曲线

▲马赛公寓的采光遮阳研究

▲伊阿尼斯·泽纳基斯绘制的太阳入射光线计算图

20 世纪 50 年代后，柯布西耶在昌迪加尔的多个项目中清晰地显现了对“遮阳系统”的延续研究，并显露出从热环境延伸至光环境的设计怀抱，“天然采光”成为同样重要的环境要点。低纬度地区更高的太阳高度角、更长的日照时间、更快的辐射量转变，水平与竖向的遮阳板已经不足以盖住所有的热量，而平行于窗户的遮阳板则会使室内昏暗。问题已经不但仅是阻隔热量，而是延展到“遮阳系统”与“天然采光”之间的光热平衡调控。最典型的案例是昌迪加议会大厦前广场的“光影之塔”，这座没有实际功能的建筑更像是一个试验品，柯布西耶在这个遮阴棚的设计过程中反复推敲遮阳板的角度，用以调试并证明“遮阳系统”在昌迪加尔的适应性。除北面以外，建筑的其他三个方向被“遮阳系统”所围合。助手伊阿尼斯对太阳高度角与方位角进行了细致的计算，水平水泥板的进深与竖直水泥板旋转的角度都严格对应于计算结果，这座建筑可以包管全天没有太阳光线直射室内，而光线在遮阳板之间多次反射后均匀地照亮整个空间。“光影之塔”的成功使其成为一个范式，为“遮阳系统”与“天然采光”在昌迪加尔其他项目中的实施提供依据。昌迪加尔秘书处大厦的凹阳台、议会大厦的“蜂房式”遮阳格栅立面、秘书处大楼的倾斜墙面都是基于遮阳与采光的建筑形式构成。而昌迪加尔总督府的屋顶遮阳板、大法院的拱形顶棚、艺术品摆设馆的遮阳天窗、建筑学校和艺术学校北向掀起的屋顶侧窗，是柯布西耶“遮阳系统”与“天然采光”从立面向屋面、建筑体形与空间组织的延伸。

▲光影之塔

四、“自然通风”

征服阳光与阴影之后，勒 · 柯布西耶又重新向空气提出挑战。与在“中性墙体”与“精确呼吸”中对禁锢的空气进行主动式调度的测验考试分歧，柯布西耶转而用被动的方式将空气的流动与湿度的控制纳入研究的重点。为应对本地炎热、雨季降雨集中的气候条件，在昌迪加尔高等法院中提供通风的巨大拱形结构顶棚一直是贯穿柯布西耶设计过程的重要形式要素；议会大厦会议厅的体量、高度与形状使之具备良好的拔风性能，能有效组织起热压通风；集会大厅双曲薄壳结构的四周围绕着一圈伞状结构屋顶，其在遮阳、组织排水的同时形成“自然通风”的空腔；雇工住宅连接前后院落的“风廊”使得“穿堂风”利落地穿越居住空间；棉纺织协会总部朝向主导风向，立面导风构件将风送往室内。在印度，柯布西耶发现覆土种植屋面与水面的优异环境性能，植物的光合作用、蒸腾作用与水的蒸发可以有效降低周围环境的温度，调度空气中的水蒸气含量，从而连结室内相对舒适的温湿度环境。昌迪加尔雇工住宅的绿植屋顶，玛诺拉玛 · 萨拉巴依女士别墅的覆土屋顶，昌迪加尔议会大厦入口处的人造水池以及总督府广场分歧高差的水景……空气经过湿度的调度在建筑内外流动，这是建筑原始而自然的呼吸方式。

▲昌迪加尔高等法院

▲昌迪加尔议会大厦集会大厅剖面

▲昌迪加尔议会大厦

五、范式转型与方法构建

至此，勒 · 柯布西耶的五个环境调控要点得以清晰地展现：“中性墙体”“精确呼吸”“遮阳系统”“天然采光”与“自然通风”，前两项体现了 1930 年代前基于机械设备的“隔绝型”环境调控范式，后三项印证了 1930 年代后应对地区气候的“选择型”环境调控范式。范式指向某种“形式结构”“技术知识”与“价值判断”的集合，范式的目的是建立标准。畴前文的历史溯考中不难发现，柯布西耶早期与晚期作品之间的范式转换很洪流平上归因于环境调控气候逻辑的转变，这种转变又依赖于技术知识的拓展与再认识，并形成思想观念上的价值异化，推动设计方法的演变，最终致使形式语汇发生转变而树立新的形式标准。

气候逻辑从“控制”到“适应”的转变是勒 · 柯布西耶早期与晚期现代主义作品呈现明显差别的直接原因之一。“隔绝型”环境调控模式的失败激发了对地区性和原始技术的重新认识，并转向“选择型”环境调控路径。从这点而言，以往对其早期“纯粹主义”与晚期“粗野主义”的表象概括是对勒 · 其某种层面的误读，这种认识单从形式的“风格”判断，然而柯布西耶所遵从的现代主义恰恰反对将建筑纳入固定而僵死的“风格”中。他在《走向新建筑》中以“视而不见的眼睛”讽刺建筑师被“风格”所欺骗，看不到时代塑造的新精神。而在 20 世纪 30 年代至二战结束后的20年，现代主义在美国迅速发展，成为最具影响力的建筑设计思潮，却不成避免地再度成为一种“风格”。罔论现代主义到国际风格的过渡是否是一种倒退，“环境调控”丧失作为形式生成的主要驱动力，已经是不争的事实。在现代主义对建筑风格长达半个世纪的垄断中，其发展的局限性也日益显现，因而催生出“新地区主义 ”（Neo-Regionalism）思想以反对国际式风格的无位置性与无归属感，以及“生物气候处所主义”（Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism）思想以反对国际式风格对环境问题的忽视。普遍的观点认为直至 1960 年代这些批判现代主义的思潮才逐渐发展壮大，而从本文所追溯的历史文献中可以发现，早在 1930 年代，柯布西耶就已经开始自我反思并进行了一系列建筑实验。

从柯布西耶在1933年巴黎救世军宿舍之后的建筑实践中可以窥见，“新建筑五点”作为一种形式特征，从“隔绝”到“选择”的异化与演变，如萨伏伊别墅那样高呼的“机器”宣言逐渐归于寂静，不管从功能还是隐喻的角度，建筑形式不再屈从于机械设备，转而回归与自然气候的联盟。“自由立面”与“自由平面”并不是不受任何限制的无意识与无逻辑，其本意是建筑脱离力学结构与装饰审美的束缚，能体现建筑真实的功能或意图。立面的形式对应于“遮阳”的环境调控诉求，不再以“水平长窗”的方式显现对环境的漠视。平面形式的生成也有着严谨的环境逻辑，而不但仅是作为“风格”的手法语言。“底层架空”更多地成为一种建筑形体自遮阳的方式。“屋顶花园”从萨伏伊别墅与马赛公寓屋顶裸露的混凝土转变成真正的覆土、水池与绿化。建筑已经由封闭走向开启，光、风和水成为塑造建筑形式的要素。

环境调控范式的再形成，依赖于建筑研究与实践过程中科学与技术的介入，拓展了建筑知识体系，并形成相应的设计方法。一直以来，柯布西耶大量实践项目都体现出一种独有的“实验性”。与工程师里昂的合作，以及在圣戈班进行的“中性墙体”全比例实验，都是一种前所未有的工作模式与知识获取方式。在这个意义上，柯布西耶更像是一位科学家，通过“实验”观察“现象”，概括“规律”以推导“公式”。昌迪加尔“光影之塔”，则意味着柯布西耶已经走出隔离的实验室，将自然要素与地区气候纳入实验的参变量中。1951年之后，柯布西耶开始主动将气候意识反映在设计方法上，他测验考试开发一种新的设计工具：气候表格（climate chart），主要原则是依据气候数据和物理理论的结果，为建筑提供形式的支撑。图表分为三列，对应于该方法的三个阶段。第一列是对气候条件的数据查询拜访，将“气候”分解为4个转变的量——温度、湿度、风速和辐射，这一部分揭示了气候问题；第二列由物理与生物学家提供指导性的策略以达到舒适的标准；第三列则是建筑的应答，通过建筑形式的操作实现环境策略，解决气候问题。气候表格的设计方法直观地将“气候”“人”“建筑”连接起来，将建筑设计拓展到与之相关的其他学科，不但使复杂的气候问题变得明晰起来，同时使建筑环境调控的设计走向更科学的维度。

▲气候表格

建筑学发展的素质是新的范式取代旧的范式，但这其实无妨碍新范式从旧范式中汲取营养，柯布西耶从“隔绝型”到“选择型”环境调控范式的转变过程，实际上受到了乡土建筑的影响。1951年在昌迪加尔考察时期，柯布西耶对印度民居及其气候适应性开展了研究，不但明确了印度的气候条件，也收集了印度民居的环境调控要素——支柱、凉棚、拱顶、遮阳板与水池。这些要素被组织进昌迪加尔的建筑设计中，在雇工住宅中，柯布西耶参考了印度民居平面通风的结构；在政府广场总督府中，柯布西耶将传统民居中的水池用在设计中。地区与气候一直是乡土建筑所要应对的核心问题，气候意识被整合进直接应对环境的乡土技术之中以解决舒适和平安问题，反映地区特征的乡土建筑因此成为现代建筑的环境调控资源。勒 · 柯布西耶历来不缺乏从传统中获得力量的能力。雕塑家康斯坦提诺 · 尼沃拉（Constantino Nivola）评价柯布西耶：“只有敏锐的人才能看见这种关联，他们因此也就晓得如何把过去召唤到今天，成为一种普世的语言。”早在1911年“东方之旅”途中，柯布西耶已经被布拉格、维也纳、布达佩斯、伊斯坦布尔、雅典的传统建筑所震撼，并在之后不止一次援引帕提农神庙作为西方建筑传统“起源”的象征；柯布西耶童年时期所见的瑞士湖畔干阑住宅遗迹被认为同“底层架空”存在紧密的联系；在1926年，勒·柯布西耶在《住宅与宫殿》（Une Maison un Palais）中速写了美索不达米亚、布列塔尼和兰德斯的原始小屋案例；在《走向新建筑》中，他反复提及了高贵的野蛮人与他的棚屋，“其形式傍边的每一个部件都表示出建筑学的威力，建筑学就在其中，这里才是建筑学的所在地”。柯布西耶认为现代建筑应当获取“原始”的力量，而在1930年代后，他终于意识到这种力量的一个重要源泉来自于地区气候驱动下，形式的环境调控理性。

▲印度民居草图

六、结语

回溯历史，勒 · 柯布西耶的环境调控五点作为贯穿其研究与实践的重要线索，将现代主义的起源、发展与危机纳入环境调控的整体叙事，可以揭示建筑形式与能量的内在关联。环境调控作为形式生成的重要逻辑，始终没有在建筑学中成为显学。气候曾经以决定性的姿态影响着各地乡土建筑的成型与存续，科技和文明给现代建筑带来了狂妄的姿态。机械时代的“隔绝”范式基于设备与技术，以“标准化”和“工业化”剥离建筑对地区气候特殊性的关注，在世界范围扩张单一均质的僵化形式。“隔绝”范式至今仍在延续。尤其在产能过剩、用能不足的以中国为典型的发展中国家，极度依赖机电设备的单一环境调控模式影响下，大量封闭隔绝、盲从复刻西方建筑、缺乏地区关注的建筑形体呈现。面对机械霸权下建筑环境调控的形式失语，我们应当重新思考建筑学的本体与核心，使环境调控回归空间与建造，重新激活建筑形态与建构体系在地区气候环境与资源组成中的敏感性、适应性与可调度性，以建筑构形调适气候与身体之间的平衡，发展通过建筑空间形态实现能量合理获取、输送与转化的策略与方法，建立起房屋建筑与地区资源总体之间的平衡。

当大多数建筑师还在追逐现代主义“隔绝”范式的步履之时，柯布西耶已经率先转变了建筑观念，扬弃了自己提出的理论，完成了建筑环境调控从“隔绝”到“选择”范式转换。柯布西耶通过建筑实验，从乡土建筑与现代科技中汲取力量，积极探索与扩展建筑技术与知识的鸿沟，创作发明性地将气候学、建筑学与生理学纳入连续的系统，并发展出系统科学的设计方法，为地区主义、生物气候主义、有机建筑与生态建筑等思潮的发展培育了土壤。富勒在《地球号太空船操作手册》中将地球比方成一艘行驶在宇宙中的太空船，需要在有限的资源总体中利用最大的技术力量正确前行。环境议题是我们时代的建筑师无法回避的严峻挑战，环境调控也是建筑学在气候转变时代的恒在驱动，如文章伊始的小诗，顺势而为，少费多用。勒 · 柯布西耶的理论与实践作为最具价值的参考文本，在这个能源和气候问题日益凸显的时代，再度成为我们思想与行动的启示录。

（本文节选自“环境调控五点-——勒·柯布西耶建筑思想与实践范式转换的气候逻辑”，原文刊登于《建筑师》杂志2019年12月刊，总第202期P6-15，版权所有，未经允许，不得转载）

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