第3版前言

在过去的25 年中，建筑实践在某些领域发生了巨大的变化，特别是在机械、电气和通信系统方面，人们对建筑发挥的作用有了新的理解，并且对这些新领域做了深入的思考和研究，尤其是对于向公众开放的建筑与践行可持续发展的建筑。第3版与以前的版本一样，围绕与建筑有关的基本问题展开论述，同时包含许多反映当前建筑艺术与建筑科学水平发展变化的细节。本书沿用了第一版的组织结构和外观设计，因为对我而言这些元素尚未过时。此外，新版本的前提与宗旨也没有改变。

序

可持续的建筑

建筑在时间和金钱上的消耗是巨大的。对于正在修建或使用的建筑，人们消耗了大量的物质资源，这也是造成全球环境污染的主要原因之一。根据世界观察研究所提供的数据，建筑每年消耗的能量超过全球总能耗的40%，产生大气中2/3 的二氧化碳和2/5 导致酸雨的化合物。在美国，建筑每年消耗1/6 的淡水、1/4 的木材，大约释放一半的氟碳化合物，它们进入大气并破坏抵挡紫外线的臭氧层。垃圾填埋场中大约40% 的废弃物来自建筑。从这些数据可以看出建筑给地球资源造成了沉重的负担，其中大多数是不可再生的资源，这严重威胁了人类的健康，因此我们越来越迫切地需要学会以一种可持续的方式建造和运营建筑。

“可持续性”是指在不损害子孙后代利益的前提下满足当代人的需求。燃烧化石燃料时，消耗了有限的不可再生能源，这些能源在短期内无法再生。我们的下一代将面临冰川退缩、海平面上升、极端天气和种种不可预知的情况。人们在曾经种植粮食的肥沃土地上建造庞大的建筑时，子孙后代可利用的农业用地会随之减少；不断砍伐森林，导致木材变成一种稀缺而昂贵的商品。而我们有能力改变这种状况，减少建筑造成的能源消耗。使用太阳能和风能来满足多种需求，因为这两种能源都是可再生、无污染的，并且在建筑基地上直接可用。通常，人们可以在过去被滥用的土地上开展建设，如受污染的工业基地、拆毁的公寓楼等，也可以在建造过程中使用从已拆除的旧建筑中回收的木材。

……

在本书中，你能读到有关可持续性建筑设计、建造和运营的相关内容。每一章都讲述了如何：合理使用资源、保护能源、减少废物，在建造舒适、坚固、美观的建筑的同时，最大限度地降低对环境造成的负面影响。其中很多做法是历史悠久且广为人知的，有些则比较新颖。无论何种情况，建筑师和工程师都必须熟悉并坚持践行这些做法，为我们的子孙后代营造一个可爱、友好、健康且资源丰富的世界。

3

庇护所

从本质上来讲，庇护所并非人类发明的，而是人们本能寻求的东西。在这一点上，人类与其他动物没有区别，因为世界很少与人类的生理和社会需求相适应。在炎热的夏天，人们会在树下或阴凉的瀑布旁野餐；在寒冷的冬日，人们本能地躲在背风的地形后面，尤其是阳光充足的地方。

经验丰富的户外旅行者，一年四季，晚上铺睡袋时总要避免选在低洼处或山谷中，因为这些地方晚上比较阴冷、潮湿。动物也如此，通常选择在地势较高的地方睡卧，并尽量在朝东的斜坡上，易于被早晨的阳光唤醒。

在农耕社会，寻求庇护所时应明智地利用天然地形。人们为提高庇护所的品质在选择建筑基址时，往往考虑太阳朝向、主导风向、清洁水源，以及良好的排水系统、适宜的地形特征，用来遮阴或偏转风向的树木和植被。在北方，面向南方地势较高的地方往往用来种植最重要的作物。农民根据自身经验知道，秋天最早的霜冻和春天最后的霜冻都发生在地势最低的地方，南坡的植物比平原或北坡的植物能够得到更多光照（图3.1）。农村小镇通常坐落在河流或泉水旁偏南的斜坡上。

人工建造的庇护场所起初特别重视对地形的巧妙运用，如种植树木来遮阴或种植灌木丛来防风。简单地堆砌一道独立的东西向岩石墙，通过垂直墙体及其热容量，在热天可以在其北面创造一片阴凉的区域；在寒冷的冬季，则可以在南边创建出温暖而少风的地带（图3.2）。墙体在白天吸收太阳的热量，并在太阳下山之后逐渐释放出来，延长了庇护所的宜居时间。

在日益复杂的环境干预阶段，铺上石头或木地板可以为居住者提供更干燥的地面，单向倾斜的屋顶可避免房子积雪或积水（图3.3）。东西向的墙壁能提高房子的防风能力，且不会对冬日的阳光射入产生较大的影响。晚上，如果在住所的门口生火，可以通过直接或墙壁反射的热量温暖人体，并通过墙体的石头吸收小部分热量，以便火熄灭时调节庇护所内的温度（图3.4）。此外，人们很容易想到进一步改善庇护所的环境：如在天黑或多云天气使用纤维织物或毛皮封闭庇护所开敞的一面，将炉火移入室内等（图3.5）。很多原始建筑都是以相同的方式不断演变的，这些演变方式进一步发展、交融，最终催生了现代建筑技术。