作为世界顶尖级的职业建筑师，诺曼·福斯特爵士领导着自己的优秀职业团队，在过去40年来，一直探求建筑和城市规划如何应对变革速度不断加快的现代工业化社会，和对环境挑战做出的严肃反应。
强烈的社会责任感使福斯特爵士始终受一种信念的驱使：人类的建造环境直接影响到生活质量。建筑应该满足人类在精神和物质上两方面的需求，建筑师有责任采取措施对此挑战做出应战。就笔者所知，福斯特一直在探求人类有限资源的利用和城市密度与能源消耗之间的密切关系城市无计划的水平而非垂直扩展与土地资源的耗尽，人类生活和工作模式与基础设施建设的成本和时间等课题。所有这一切都关乎到人类生存的生态环境和能源需求，我们必须找到创造性的解决途径。
特别是近二十年来，生态和能源问题日趋严重。在事务所早期的很多方案和规划中，已预期到这些趋势。从早期提出的“绿色建筑”概念，到现在新技术的成熟应用福斯特探索研究了每一种潜在的可再生能源的应用：从利用风能、太阳能和生产沼气，到与工业界合作建造风力涡轮发电站，能源的回收和循环系统，甚至太阳能辅助的电动汽车等。福斯特的建筑以现代高科技的应用为手段，执着追求创造适合人类工作和生活的高品质建造环境。
难能可贵的是，福斯特爵士在可度量的建筑生态与难以量化的建筑美学范畴之间建立了完美的关联，传统的建筑生态元素被提炼成了现代建筑的主要表现语汇(比如遮阳板)。把对质量的建筑物理性能探索与阳光，空间，社会学和建筑语言完美地融汇起来，出色地表达了对建筑空间质量和人文学的关怀。
笔者曾为福斯特建筑师事务所的合伙人并且担任北京代表处首席代表数年，公司的工作哲学、方法模式、对质量标准的追求和强烈的创新意识都对我影响至深。下面介绍两个著名的高科技“生态建筑”项目实例。
德国议会大厦改建
改建的德国议会大厦，位于德国柏林，建筑时间1992～1999年建筑面积61166m2。
1992年，福斯特事务所应邀参加了德国议会大厦改建工程的国际设计竞标。经过两轮阶段的竞争，最终于1993年击败其他13家建筑设计公司赢得了胜利。改建工作于1995年7月开始要求必须达成4个目标：议会大厦将作为一个民主论坛的标志；能够体现接近民众的形象；具有历史意义；严格的生态环境标准。
众所周知，议会大厦在二战中曾被毁坏，并在战后进行了毫无创新的重建，保存了一个世纪的内部装修隐藏在石膏板下。剥开这些涂层，历史的记忆会马上呈现在你的眼前，其中包括苏联士兵在墙壁上涂写的印记。议会大厦已经成为德国历史的一个“活的博物馆”。
改建工作从老议会大厦开始，庭院等首先得到修葺，原来的砖石拱顶重建为玻璃穹顶，使内部一切变得透明开口朝向天光和视线，从屋顶上的回廊可以看到建筑内的活动。公众和议员们通过同一个重新开启的正式通道进八议会大厅。部分公众席位设立在露台餐厅和新建的玻璃圆形穹顶之上，迎圆形穹顶边沿设置的螺旋坡道向上盘旋，观众既可俯视议会大厅内部又可眺望周围的城市景观。螺旋坡道的顶部是一个瞭望合，在这里人们感觉好像攀上了议会大厅中议员们的头顶。该建筑自1999年竣工之日起就成为柏林一处新的标志性建筑(图1)，每年都吸引世界各国的众多游客观光。新议会建筑在生态能源策略和设计方面有几个突出特点：
1．自然采光和通风
议会大厦的圆形穹顶对大厦的采光照明和通风设计起到了至关重要的作用。它的核心是一个称之为“光线雕刻家”的倒锥体光反射装置(图2)，锥体上的反射板可以将水平光线反射成柔和的漫射光，照亮整个议会大厅(图3)。在天气晴朗的日子白天绝大部分时间都不需人工照明。此外，一个360°转动的舌形遮阳板装置可根据一天内太阳高度角的变化而旋转，以遮挡过强的阳光照射和刺眼的光线。夜幕降临时，这一过程会颠倒过来。锥体上的反射板将大厅内的灯光反射进玻璃穹顶，穹顶便成了一座美丽的灯塔，也达到减少人工照明的目的。
议会大厦的自然通风策略很有新意，夏季的新鲜热空气通过建筑前的花园草坪和树林得以过滤降温后通过门窗开口进入侧厅，经庭院进一步降温后进入议会大厅，再经由砖拱和新建玻璃拱的两重穹顶产生的有效正负压差将暖空气由上部玻璃穹顶的开口排出。玻璃穹顶倒锥体光反射装置内安装的通风管和热转换器也起到吸收排除室内热空气的作用。
2．可再生能源的利用
改建后的大厦利用了太阳能。在屋顶安装了太阳能电池板，以给建筑的通风遮阳装置提供自动控制所需的电能。
大厦改建采用的能源策略较为激进，它不是燃烧柴油而是使用可再生的“生物柴油”；由菜油或葵花子油制成的精炼植物油，通过在地下室的一个发电机组中的燃烧产生电力，比矿物燃料要环保得多，使该大厦二氧化碳的产生从1995年前的每年7000t降低到了改建后的每年440t，减少了近94％。
3．地冷、地热的储存和循环利用
大厦发电所产生的剩余热量可以用作热水储存于地下300m深的岩层中。这些水可以被泵提升，为建筑供暖，或驱动冷却设备制冷。冷水也同样可以被储存在较浅的地下岩层。议会大厦的能源需求量有限，这里所产生的电能还可供给临近的新建政府办公总部大楼。
这样可持续发展的发电形式，通过集成系统增强，给建筑供暖和制冷，并能够利用地下岩层作为贮存器贮存和再循环利用过剩能量。
在安装新装置之前，议会大厦每年消耗的能源可为5000间现代化房间供暖在典型的冬季中期只提高室内温度1℃一年就需消耗足以为10套住宅公寓供暖的能源。现在大厦生产了比它所消耗的更多的能源，起到了一种地区电站的作用，为政府部门的其它建筑供暖。
这栋19世纪的建筑经由福斯特大师的创新设计，从能源消耗大户、转变成能源高效利用、到成为能源的提供者，完美地实现了项目改建的4个目标。有什么能比一个建筑师一如既往地将社会责任看做是自己不懈的使命，将人类的宝贵资源谨慎利用与提供舒适的生存环境完美结合更加高贵的行为?
SWISS RE瑞士再保险大厦
SWISS RE瑞士再保险大厦位于伦敦，建造时间1997～2004年建筑面积76400m2。
瑞士再保险公司是世界上首屈一指的再保险公司之一。福斯特公司自1997年承接再保险大厦项目的设计工作，该建筑的设计方案自对外公布之日起就好评如潮，众多媒体最喜爱的比喻词是“性感的小黄瓜”。2004年刚竣工就被声誉卓著的英国皇家建筑师学会(RIBA)毫无争议地全票评为2004年度的最优建筑奖“斯特林奖”，这在RIBA的历史上非常少见。2003即被评为当年最好的摩天大楼，获“Emporis摩天大楼奖”。大厦由国际著名的瑞典承包商Skanska承建，高180m，达41层建筑面积76400m2
包括顶部40层的360°全景俱乐部酒吧，39层的餐厅，38层的私人包间，中部的办公楼，和底层同室外公共广场相连的商业廊。该建筑被广泛誉为世界上最漂亮最先进的生态摩天大楼。
该项目无论从技术上，还是在建筑学、社会学和空间形态上都采取了一条十分激进和创新的途径，将建筑美学和高科技生态建筑设计完美无缺地融于一体。设计延续了福斯特“生态景观型”办公楼的模式但又在其基础上进行了很多创新，堪称当今世界技术最先进的生态节能环保建筑。
1．规划策略
任何一栋真正意义上的生态建筑必须从规划就开始了。该大厦位于泰晤士河畔的伦敦金融城中心，场地十分狭小，穿过一个下沉小广场与Richard Rogers的劳埃德大厦隔街毗连。因此，建筑物在狭小的场地空间中如何设计它的体型避免在周围高楼林立的大厦之中形成风湍流现象是第一个生态设计挑战；第二个挑战是如何最大程度地让建筑空间采用自然光，而这两者要结合起来。设计进行了计算机模拟分析和风洞测试，对于矩形和圆柱形两个体量进行比较分析，研究两者和周围建筑的关系和风向在建筑物周围的流动模式，最终确定采用圆柱形体量并进而将其优化为非常优美的螺旋状曲线形态。通过对日照和阴影关系的三维研究，光阴在周围变化的图式，确认该形态能最大量地保证建筑的迎光面。
2．自然采光和通风策略
圆柱形的建筑表面最大量地保证了建筑的迎光面为建筑的自然采光提供了良好保障。建筑的环境策略是在圆柱体的四周插入6个锥形体锥形体切入到每个圆形楼面板，在平面上形威的一系列空中庭院。每个楼面相对于临近楼面转动从而这些庭院在垂直方向围绕建筑周边盘旋，形成了建筑自然通风系统的一部分，并植满了能给空内提供氧气的绿色植物。由于螺旋状的空间，光线很少直射进室内，通过一定的距离很多都是漫射光。优质的自然采光极大地减少了人工照明的需求。
每块楼面板都随着下面的楼面板一起旋转而上，使得各个空间之间的放射状支撑互相结合，形成盘旋式光井。从社会学意义来说，这些空间分解了该建筑物的比例，创造了愉悦和明朗的室内工作氛围。从环境景观学意义来说，有助于调节大厦内部的小气候，成为该大厦的“肺”。新鲜的空气通过覆层的沟槽被吸入每个楼层。废气可以被收集用来对大厦加热，或者被排出大厦。
螺旋状的中庭产生了有效的压力差，按照空气动力学的原理，空气顺着景观中庭流动形威了一个自然通道。该系统非常有效，一年之中的大部分时间段不需使用空调。同传统的相同规模的办公楼相比，该大厦降低了50％的能耗，在夏天空调只需要通常的40％，达到了英国节能建筑评估的黄金级标准。
3．清洁能源和设备的使用
大厦用燃气作主要燃料，采用节能型灯具，分体式的机械通风设备可分层控制以避免中央集中系统的浪费。英国建筑研究所制定的低能耗建筑的年能耗标准为175kwh/m2，而“小黄瓜”的年能耗指标仅为的25kwh/m2。
4．外围护墙体系
建筑外围护结构的保温隔热性能对节能具有最基本的意义。再保险大厦的外皮是一个设计非常精细光滑的双层呼吸式幕墙系统。自然风通过幕墙外层和内层的夹层空间向上流动，并进入6个螺旋状的中庭及各层空间风感装置可以很敏锐地感觉到风向的强弱和光线的强弱。百叶窗可自动调节，如果需要，百叶窗可以自动打开，外面的新鲜空气就进入到双层的幕墙系统。该系统有效地减少了供暖和制冷的能量需求。
建筑美学方面，这个幕墙系统有6条深颜色的玻璃带里面就是螺旋线的中庭，光滑的幕墙系统设计，把建筑物内在的逻辑和表皮的形式完整地诠释于一体(图11)。
建筑物的结构体系、功能安排和表皮的逻辑关系非常清晰，形成了特色鲜明的体型。而设计的最成功之处还在于将生态节能策略和创造良好愉悦的高品质工作生活环境完美地结合了起来。顶部的空中俱乐部拥有光洁无暇的框架和幕墙表面，站在窗前，可以欣赏到整个伦敦城的景色。这种建筑的感觉，如果要用完美，典雅、高贵等词语来描述是一点都不为过的。
结语
如果将建筑的可持续发展作为人类生存的必然选择，那么建筑师就必须改变自己的意识，把生态技术问题作为我们解决城市问题，功能问题和建筑美学问题的出发点。在发达国家，建筑消耗了所用能源的一半，而其余四分之一被用于交通。建筑不可能解决世界上所有的生态问题，但是可以设计能耗仅为当前能耗水平一半的建筑，并且我们可以通过城市规划影响到交通的方式。一个建筑的位置和功能，建筑的灵活性和生活空间，建筑的朝向、形式和构造，建筑的供暖与通风系统以及建筑材料，都影响到建筑建造。运营、维持所需求的能量。而所有这些问题要靠建筑师和工程师从项目的最初阶段开始就一起工作了。
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