可持续发展之——如何理解建筑

基本要素
建筑设计工作
• • • • • 问：建筑设计干什么？ 答：画图！ 答：搞形体外观！ 答：发挥与众不同的想象力！ 以上答案都有失偏颇！
工作
建筑师在以蜂蜡构成蜂房以前，已经在他的头脑中 把它构成。劳动过程结束时得到的结果，已经在劳 动过程开始时，存在劳动的观念中。 ——马克思《资本论》
•
建筑设计(Architectural Design )是指建筑 物在建造之前，设计者按照建设任务，把 施工过程和使用过程中所存在的或可能发 生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好 解决这些问题的办法、方案，用图纸和文 件表达出来。建筑设计工作的核心，就是 要寻找解决人类建造过程各种矛盾的最佳 方案。
雅典卫城的帕提农神庙
发展演变
材料的演变
• 大兴土木
我国木结构技术迄今至少已有近 7000年的历史。中华民族不但自文明 伊始就睿智地选择了木材等有机材料 作为结构主材，而且发展形成了世界 上历史最悠久、持续时间最长、技术 成熟度最高的结构体系—柔性的框架 体系。与西方砖石结构建筑的“以刚 克刚”不同，中国传统的木结构建筑 在抵抗地震冲击力时，采用的是“以 柔克刚”的思维，通过种种巧妙的措 施，其目标是以最小的代价，将强大 的自然破坏力消弥至最小程度。
高迪设计的米拉公寓是现代建筑的经典之一。建筑物的重量完全由 柱子来承受，不论是内墙外墙都没有承受建筑本身的重量，所以内 部的住宅可以随意隔间改建，建筑物不会塌下来，而且，可以设计 出更宽大的窗户，保证每个公寓的采光。
发展演变
结构和空间的演变
思考：
• 钢筋混凝土框架结构可 以无限制的做高吗？
•
人类如何让高层建筑越 来越高呢？
发展演变
最初的建筑
英格兰南部索尔滋伯里平原上 的这座环形排列的巨石遗址直径约 为100米。据考证是新石器时代的建 造物，有 5000年的历史。在每年夏 至这一天，两个石头与地平线彼岸 升起的太阳连成一线。这个建造物 的目的是什么，还存有众多的猜测： 亦或是崇拜太阳的神殿、亦或是天 文台、亦或是与宇宙联系的通信点 等等，至今仍是个千古之谜。
斗拱
天坛祈年殿的龙凤藻井
发展演变
在卢浮宫经香榭丽舍大街通往戴高乐广场上凯旋 门的延长线上，建有一座巨大的纪念碑式的建筑 物，这就是20世纪的凯旋门。虽然称之为“门”， 但实际上它是一幢很摩登的现代化大楼。
材料的演变
巴黎凯旋门（Triumphal Arch)是欧洲纪念战 争胜利的一种建筑。始建于古罗马时期，当时 统治者以此炫耀自己的功绩。用石块砌筑，形 似门楼，有一个或三个拱券门洞，上刻宣扬统 治者战绩的浮雕。
长江三峡大坝
发展演变
需求和功能的演变
人类和自然和谐共处
——园林和景观
•人类生活离不开自然，“诗意地 栖居在大地上”是人类长久以来的 理想； •园林和景观是从生态、社会、心 理和美学方面研究建筑与环境的关 系，创造融入自然的人工环境。 •工作对象包括公园、园林庭院、 街道、广场、公共绿地和单体建筑 ，以及雕塑、小品等。
• 向大自然祭拜
原始人战战兢兢地生活在无 穷无尽的恐惧与禁忌之中。他们相 信，任何索取和获得都要取得“超 自然力”的默许。人类出于对自然 的敬畏和自身的安全感需要，运用 自然的资源建造“祭坛 ”，建筑 的功能主要为向大自然祭拜。
玛雅的帕伦克太阳神庙
埃及金字塔
发展演变
需求和功能的演变
人类自身的庇护所
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水立方——膜结构
建筑的基本要素
公元前1世纪末叶，罗马工程师维 特鲁威在总结了当时的建筑经 验后写成关于建筑和工程的论 著《建筑十书》，共十篇。 这是世界上遗留至今的第一部完整 的建筑学著作，也是现在仅存 的罗马技术论著。他最早提出 了建筑的三要素“实用、坚固 、美观”，并且首次谈到了把 人体的自然比例应用到建筑的 丈量上，并总结出了人体结构 的比例规律。 该理论成为建筑学学科创造和发展 的基石。
发展演变
材料的演变
• 新型材料
深圳建科大楼
中国首批绿色 三星认证建筑， 运用了多项绿 色建筑策略和 多种新材料和 技术，如光伏 发电、水循环 处理等。
随着科技的发展，产生出更多工 程塑料和各种新型复合材料。比 起传统建筑材料，她们一般都具 有质量更轻、力学性能更好、更 易生产和施工以及更绿色环保的 特点。 运用新型材料，建筑将具有更多 新颖的样式和更好的环境品质。 绿色建筑
苏州园林“与谁 同坐”轩
Байду номын сангаас
美国纽约中央 公园
发展演变
材料的演变
• 石头的史书
希腊早期的建筑，同中国一样，也 是木构架的，易于腐朽和失火。古 希腊的制陶业发展较早，技术很高， 从公元前7世纪起，已经开始使用陶 器来保护木构架，到公元前7世纪末， 除了屋架之外，已经全用石材建造。 石造的大型庙宇的典型型制是围廊 式。公元前6世纪，它们已经相当稳 定，有了成套的做法，这套做法以 后被罗马人称为“柱式” 。
发展演变
结构和空间的演变
• 砌体结构
用砖砌体、石砌体或砌块砌体 建造的结构，又称砖石结构。 由于砌体的抗压强度较高而抗 拉强度很低，因此，砌体结构 构件主要承受轴心或小偏心压 力，而很少受拉或受弯，一般 民用和工业建筑的墙、柱和基 础都可采用砌体结构。 砌体结构内部空间受承重墙的 限制，相对封闭狭小。
抬梁式屋顶结构
各种屋顶形式
发展演变
佛罗伦萨大教堂穹顶的工程历 时14年，完成于1434年。 佛罗伦萨大教堂的八角形穹顶 是世界上最大的穹顶之一，内 径为43米，高30多米，在其 正中央有希腊式圆柱的尖顶塔 亭，连亭总计高达107米。巨 大的穹顶依托在交错复杂的构 架上，下半部分由石块构筑， 上半部分用砖砌成。
可持续性建筑的策略
第二讲 全面理解建筑
1 建筑概论
一提起建筑，我们脑海里一定马上浮现出 许多建筑形象…… 我们可以感知、可以审美、可以评论建筑。 这都是对具体的现实的某一个建筑的认识。 到底抽象的“建筑”是什么？她的本质是 什么？和人类的关系怎样？建筑如何从无到有？ 为什么会有各种各样的建筑现象产生？我们是 如何设计出建筑的?建筑将往何处去?
长城
唐山地震被毁的砌体结构
发展演变
结构和空间的演变
• 中国古建筑的大屋顶
一根梁托着檩条，檩条上钉 椽，椽子上钉木板(叫望板)， 望板上背泥，泥上上瓦，这就 是中国古建筑的屋顶构造。 中国传统屋顶的种类有很多， 山西的单坡顶，河北的平顶， 北京的硬山顶……其中最重要 的是四种屋顶：硬山屋顶、庑 殿顶、歇山顶和悬山顶。 抬梁式屋顶结构
位于巴黎拉德方斯（la Defense）金融商业 区中心的新凯旋门是一座划时代的标志性建 筑。它所处的中轴线更是一条串起了众多巴 黎最富有魅力的名胜古迹的著名道路。
发展演变
材料的演变
• 钢筋混凝土森林
钢筋混凝土是指通过在混凝土中加 入钢筋与之共同工作来改善混凝土力 学性质的一种组合材料。 通常混凝土结构拥有较强的抗压强 度，但是混凝土的抗拉强度较低。相 较混凝土而言，钢筋抗拉强度非常高， 故通常人们在混凝土中加入钢筋等加 劲材料与之共同工作，由钢筋承担其 美国纽约曼哈顿高层建筑群 中的拉力，混凝土承担压应力部分。 目前世界上最高的钢筋混凝土高层 建筑是朝鲜平壤市的柳金饭店，地上 层数101层，高度305.4米。
随着人类获得更多对自然的了 解和改造自然的能力，建造自己 的庇护所成为建筑的主要目的。 建筑功能主要对应人类需求， 基本可概括为：
蔽风雨、获安全、求舒适、避 烦嚣、保私密、便交往、利工 作、益身心。
发展演变
需求和功能的演变
人类社会的公共活动
随着人类社会的发展，越来越 多的人们聚集在一起。人们的 社会生活内容越来越多，需要 有别于住宅的公共建筑来提供 场所。 常见公共建筑主要有：学校、 医院、办公楼、商场、体育馆 、影剧院、教堂等。
纽约世贸中心交通枢纽站 ——由西班牙建筑师圣地亚哥· 卡拉特拉瓦设计的以
翱翔的飞鸟为基本造型的建筑，一对能够打开和关闭 的飞翼成为后911时代新生和希望的象征。
从最初的建筑到今天的 建筑，其中走过了怎样 的演变？推动发展的力 量是什么？ 需求和功能 材料 结构和空间
发展演变
需求和功能的演变
朝鲜平壤市的柳金饭店
发展演变
材料的演变
• 钢和玻璃
随着工业化发展，钢材和玻璃也成 为建筑材料。透明的玻璃幕墙和轻 盈的钢架结构，组建出一个又一个 拔地而起的通透建筑。 芝加哥的湖滨公寓成为对20世纪具 有深刻影响的高层建筑。两栋26层 高的方盒子，全部由钢和玻璃标准 件构成，成为以后美国乃至全世界 流行的玻璃盒子式摩天楼的样板。
世界第一高楼——迪拜塔（哈利法塔） 位于阿拉伯联合酋长国迪拜，是一幢有162层， 总高828米的摩天大楼。
发展演变
结构和空间的演变
思考：
• 若人类的活动能以天为顶， 想必是非常浪漫、非常豪迈 的！但毕竟人类柔弱的身躯 难敌严酷的天气，我们还是 需要足够大的室内空间。 大空间靠什么支撑？空间的 跨度有极限吗？
发展演变
广州塔——小蛮腰
设计师是来自荷兰 IBA事务所的设计师 马克-海默尔(Mark Hemel)和芭芭拉-库伊 特(Barbara Kuit)夫妇。 其造型、空间和结构 由两个向上旋转的椭 圆形钢外壳变化生成， 一个在基础平面，一 个在假想的450米高的 平面上，两个椭圆彼 此扭转135度，两个椭 圆扭转在腰部收缩变 细。
结构和空间的演变
• 西方建筑中的拱与穹顶
为突破梁的限制，获得更大 空间，产生了拱。罗马人应用 了筒形拱和穹顶，他们虽有很 多优点，但是他们很重。 为了突破承重墙的限制，最有 效的方案是十字拱。十字拱覆 盖在方形的间上，只需要四角 有支柱，而不需要连续的承重 墙，使建筑内部空间得到解放， 又便于开侧窗，大有利于大型 建筑物内部的采光。
发展演变
波浪形的外观，是由白色的石材砌出的外墙，扭曲回绕 的铁条和铁板构成的阳台栏杆，和宽大的窗户组成的， 可让人发挥想像力的住宅。
结构和空间的演变
• 现代建筑的框架结构
框架结构是由梁和柱组成框架共 同抵抗使用过程中出现的水平荷 载和竖向荷载。结构的房屋墙体 不承重，仅起到围护和分隔作用。 建筑承受主要载荷的柱、梁以及 楼板等结构，总称为“框架”。 框架建筑的主要优点：空间分隔 灵活，自重轻，节省材料；具有 可以较灵活地配合建筑平面布置 的优点，利于安排需要较大空间 的建筑结构。
发展演变
每个人心中都有一个建筑。。。。。。
天坛 鸟巢 埃菲尔 铁塔
悉尼歌剧院
建筑是人向自然要来的奇迹！她或雄伟、或典雅、或奇幻、或亲切。她们 从何而来，又走向何处去？
发展演变
我心中的一个建筑。。。。。。
毕尔巴鄂是西班牙一座靠海的工业小镇,随着 钢铁和造船业的衰退而没落,残旧的港口和工业区以 及失业的人潮,搭建起夕阳城镇的街景。但1997年后, 这一幅衰败的景象随着一处梦幻般建筑的诞生而得 到完全改变，它就是成就美国建筑大师弗兰克·盖 里的杰作——西班牙古根海姆博物馆。该建筑吸引 了大量的游客，短短几年之间,一个没落的城市建起 了机场、地下铁路、新的码头，来了个奇迹般的大 翻身,晋升成欧洲新的艺术文化中心。 第一眼看到它，一定会为它的外表所吸引，无 论是在阴霾的天气里，还是在夕阳斜照的时候，这 座庞然大物通体散发出或幽深或明亮的金光，它是 那么的醒目，像是一座静静矗立的未来之城。这座 建筑并非直接来自建筑师的头脑,如此复杂的形象是 由专门用于航天事业的制造软件计算模拟出来的,设 计师的功劳在于从思考开始,便敢于运用数码科技, 并且在恰当的阶段和无数的可能中找到了自己需要 的结果。 毕尔巴鄂城的古根海姆博物馆
埃夫伯里巨石遗址
发展演变
最初的建筑
西安半坡村发现的村落遗址，属新 石器时代仰韶文化，距今6000年左 右。当时黄河流域的人们建造了木 骨泥墙式的建筑。
半坡姜寨聚落遗址复原
今天的建筑
卡拉特拉瓦称他的设计灵感来自于 “从儿童手中放飞的鸟”
每一次创作，马克总要观摩 大量的自然界的图片，从中 获取灵感。这次也不例外， “小蛮腰”的创意来源于一 张人体髋关节的切面图。经 过日以继夜的完善，终于完 成了设计。
在马拉卡纳球场的入口处，巴西著名球星都留下 了他们的脚印。因为足球，马拉卡纳超越了建筑 的范畴，升华到了更高的意义。 2014年世界杯， 这座本能容纳20万人的大球场被改建为容纳8万 人的规模。
发展演变
需求和功能的演变
人类社会的基础建设
基础建设是为社会生产和居民生 活提供公共服务的物质工程设施。 常见基础建设项目主要有：交通 运输,机场,港口,桥梁,通讯,水利及城 市供排水供气,供电设施等。