德国创新能力的基础与源泉(汉德对照)
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从包豪斯到“零豪斯”——德国建筑创新的三次浪潮

李振宇 邓丰李振宇,同济大学德国研究中心研究员,同济大学建筑与城市规划学院院长、教授、博士生导师;邓丰,博士,同济大学绿色建筑及新能源研究中心博士后。

摘要:在过去的一百年里,德国在城市建设和建筑领域的创新始终走在世界前列。创新推动了城市和建筑美学观、技术观的发展,并且直接影响了建筑设计方法的更新和建筑产业的改变。德国的建筑创新表现为三次浪潮:第一次浪潮以20世纪20年代的包豪斯(Bauhaus)风格为标志,其影响一直延续至70年代,奠定了现代主义国际式的世界格局;在第二次浪潮中,20世纪80年代的国际建筑展览会(Internationale Bauausstellung, IBA)提出了“批判的重构”和“谨慎的更新”,鼓励多元化和类型创新,对国际式之后的城市设计和建筑类型的新发展产生了巨大的影响;第三次浪潮的主题是21世纪初为应对全球可持续发展趋势而出现的“零豪斯”(Zerohaus),“零豪斯”建筑包括低能耗房(Niedrigenergiehaus, NEH)、被动房(Passivhaus, PH)、零能耗房(Zeroenergiehaus, ZEH)、增能房(Plusenergiehaus, PEH),它们引领着世界生态节能建筑与技术的发展。德国建筑的三次创新是一个否定之否定的螺旋上升过程。每一次创新都是不破不立、“破”“立”结合,在批判的同时进行更新与再创造。每一次创新又都是对前一次的一种颠覆,不仅仅影响了建筑形式,同时也深刻地影响了城市形态、美学思想、技术更新、产业发展,甚至是人们的生活方式和价值观。

 

一直以来,德国都是一个勇于创新、善于创新的国家,德国的创新能力是德国经济保持繁荣的重要原因之一。德国的创新能力不仅仅体现在经济、社会和科技领域,同时也十分鲜活地体现在德国的城市建设和建筑领域。德国在历史上曾经是一个长期分裂的国家,境内诸侯林立。19世纪后半期,普鲁士通过三次王朝战争,实现了德意志在普鲁士控制下的统一。1871年,第二帝国的建立结束了德意志长达多年的封建割据的分裂状态。而帝国的崛起和昌盛,不仅需要军事上的铁血和政治上的铁腕,还需要经济和文化上的繁荣、大规模的城市更新和建设以及新的建筑产业的支撑,更需要新的美学观和行为方式。在政治和文化领域,德国实现了多元竞争下的统一,多元文化兼容并存,在持续不断的相互竞争中实现了联合统一。在经济和工业领域,德国更是发展迅猛,特别是鲁尔地区、萨尔地区和上西里西亚的钢铁和煤炭业,它们成为促进德国经济发展的重要动力,使德国超越英、法,于19世纪末成为世界第二大经济体。德国的工业技术革命开始领跑世界,蓬勃的工业生产和潜力亦加快了德国的城市化速度,令德国转变为以城市居民为主的国家,德国的城市和建筑也由此得到迅速扩张和发展。

在过去的一百年里,德国的建筑创新可以表现为三次浪潮:第一次浪潮以20世纪20年代的包豪斯风格为标志,其影响一直延续至70年代,奠定了现代主义国际式的世界格局;在第二次浪潮中,20世纪80年代的国际建筑展览会提出了“批判的重构”和“谨慎的更新”,鼓励多元化和类型创新,对国际式之后的城市设计和建筑类型的新发展产生了巨大的影响;第三次浪潮的主题是21世纪初为应对全球可持续发展趋势而出现的“零豪斯”,“零豪斯”建筑包括低能耗房、被动房、零能耗房、增能房,它们引领着世界生态节能建筑与技术的发展。

一 德国建筑创新的第一次浪潮——20世纪20年代的包豪斯

19世纪末期,工业革命带来了人类社会前所未有的大发展,新材料、新技术也给新的建筑形式带来了发展的可能性。建筑的实用要求和建造手段发生了根本性的变革,建筑的功能、材料、结构、经济在建筑设计中被提升到主导地位,建筑也成为机械化工业生产的一部分。

1919年,著名现代主义建筑大师格罗皮乌斯(Walter Gropius)在德国魏玛创立了包豪斯设计学院(Staatliches Bauhaus),力图探索艺术与技术的新统一,主张适应现代化大工业生产和生活需要,讲求建筑功能、技术和经济效益,最终为更多的人提供服务。另一位现代主义建筑大师密斯·凡·德·罗(Ludwig Mies van der Rohe)曾任包豪斯设计学院的第三任校长。1933年,学院由于遭受纳粹法西斯的查封而被迫关闭,从而结束了其仅仅持续了14年的办学历程。但是这短短的14年却开启了一扇崭新的现代主义设计之窗,学院的设计理念和实践对整个世界产生了广泛而深远的影响。建于1925~1926年的包豪斯校舍即现代主义建筑早期的代表,体现了包豪斯所提倡的原则,如重视功能、技术和经济效益,以及艺术和技术相结合。包豪斯强调建筑的实用功能,主张充分利用现代结构和材料,表现简洁、自由、通透,用不对称的造型来寻求整个构图的平衡与灵活性。包豪斯校舍的设计布局、构图手法和建筑处理技巧等在以后的现代建筑设计中被广泛运用。另外,为了推广现代主义建筑和设计经验,1927年,德意志制造联盟(Deutscher Werkbund)在斯图加特组织了一次重要的建筑大展——威森霍夫试验住宅区(Weissenhof Siedlung)。在密斯的领衔主持下,这次建筑大展聚集了柯布西耶(Le Corbusier)、格罗皮乌斯、陶特(Bruno Taut)、夏隆(Hans Scharoun)、贝伦斯(Peter Behrens)等17位世界著名的现代主义建筑设计师,代表了当时欧洲最新、最前卫的设计组合,几位大师的建筑作品反映出具有很强时代性的建筑技术,体现出新的建筑思想和现代造型原理。

以包豪斯校舍和威森霍夫试验住宅为代表的一系列建筑成为现代建筑的基石和杰作,在世界建筑史上具有十分重要的里程碑作用。它们标志着从手工操作到工业化建造方法的转变,同时也标志着十分符合工业化生产特征的“国际式”(International Style)风格的确立。这种建筑形式紧扣时代的需求和技术发展,提出了建筑设计的新理念,打破了传统的审美原则,反对包括古典主义在内的所有历史风格,创造了属于新时代的崭新建筑形式,体现出新的建筑审美观,直接孕育了现代主义国际式建筑,影响了整个世界现代建筑发展的方向,其影响持续了半个世纪之久。

这种崭新的建筑思想和理念虽然不只产生于德国,但是其星星之火却在德国这块温润的土地上获得催化和迅速发展,其燎原之势从欧洲迅速扩展到了全球,使包豪斯建筑成为遍布世界的现代建筑的标准模式,并且彻底改变了此后世界各地大量新建建筑和城市的面貌。然而,虽然包豪斯学院开启了现代主义建筑创新的大门,但纳粹法西斯的挤压最终却使现代主义建筑的兴盛花开别家,成就了美国现代建筑的英雄形象。包豪斯学院解散后,格罗皮乌斯、密斯等一批包豪斯的中坚力量和主要人物先后为避难前往美国,将包豪斯的思想带到了美国,带动了20世纪中期世界各地建筑领域的教育模式改革,对全球的建筑设计领域产生了巨大的影响。

二 德国建筑创新的第二次浪潮——20世纪80年代的国际建筑展览会

包豪斯在抨击旧的艺术形式、追求新的城市形态和建筑形式的同时,虽然为现代建筑的发展带来了巨大的进步,但它排斥了各民族和地域的历史及文化传统,导致了超越地域时空的、千篇一律的国际主义风格的盛行。20世纪70年代,国际政治环境发生巨变,建筑领域也发生了深刻的变革,人们开始对单调乏味、如出一辙的国际式建筑,以及以此为基础的现代主义城市思想提出质疑和进行反思。

作为二战的发起者和战败国,德国在二战后分裂为民主德国(东德)和联邦德国(西德),德国的经济社会发展和城市建筑都遭到了毁灭性打击,城市百废待兴。处于东西方对峙中心的西柏林政府高度重视城市和建筑创新的复苏和发展,制定了一系列促进城市和建筑创新的战略规划。为庆祝建城750周年,也为探讨柏林城市和建筑的新的思路和方法,西柏林举办了著名的国际建筑展览会,展览会提出了“批判的重构”(kritische Rekonstruktion)和“谨慎的城市更新”(behutsame Stadterneuerung)的思想,鼓励多元化、个性化和类型创新。其核心人物是德国建筑设计师克莱胡斯(Josef Paul Kleinhues)和海默尔(Hardt-Waltherr Hämer)。许多国际知名的建筑设计师和事务所应邀在德国柏林进行城市和建筑设计,其中包括雷姆·库哈斯(Rem Koolhaas)、扎哈·哈迪德(Zaha Hadid)、马里奥·波塔(Mario Botta)、彼得·库克(Peter Cook)、矶崎新(Atala Isosaki)、艾森曼(P. Eisenman)、里伯斯金(Daniel Liebeskind)、建筑师联合事务所(GMP)等,他们之中的一大批仍然活跃于当今世界建筑设计舞台。如此多的建筑名家在同一个城市,甚至同一块土地上进行城市和建筑设计实践,这在建筑史上是绝无仅有的。由于时值后现代主义风行的时期,IBA的许多建筑形式都表现出后现代主义风格。但IBA绝不仅是一次后现代的大展演,蕴藏在其形式后面的更多是对现代主义的批判、对新的城市空间的诠释和对多样化建筑形式的探索,这对此后城市设计和建筑类型的发展起到了不可低估的作用。

IBA项目实际上一直延续到20世纪90年代。对此前影响遍及全球的国际式包豪斯设计思想来说,IBA主张的理念是一种强烈冲击和平衡,也是一种进步。它是对长期以来正统的功能美学观的反叛和超越,揭示了建筑的复杂性和矛盾性,更加关注建筑和城市丰富而多义的内涵,带来了传统城市和文化的回归,肯定了中心城区的居住价值,使街道、街坊和庭院对城市空间的价值被重新认识。同时,它也树立了兼容并蓄的多元文化价值观和审美观,开拓了城市和建筑形式的多元局面,对当代城市设计和建筑产业产生了思想上和技术上的影响,充分展现了世界城市和建筑设计发展轨迹的重大改变。

三 德国建筑创新的第三次浪潮——21世纪初的“零豪斯”

所谓“零豪斯”,即通常所称的零能耗建筑,指本身对于不可再生能源的消耗为零,并且将最大可能地利用可再生能源以实现建筑运行能耗的自给自足的建筑物。20世纪工业文明所取得的巨大经济和技术成绩使没有考虑过能源成本的“舒适”的现代建筑迅速遍及全球,由此带来的能源和环境压力开始引发建筑设计师们对自然和气候的思考。经历了20世纪70年代的能源危机并进入了21世纪的建筑领域,把可持续发展和生态节能思想作为全球城市和建筑发展的新方向。生态思维逐步进入建筑领域,并将成为今后很长一段时间里世界建筑发展的主要导向之一。尤其在能源相对匮乏的德国,科学技术的突破与生态意识的觉醒齐头并进,生态节能成为德国建筑创新的新动力和新目标。德国政府和科研机构率先投入了大量的人力、物力和财力进行了大规模的研究,并取得了令人瞩目的成就。从低能耗房、被动房,到零能耗房,再到增能房,德国对生态节能建筑、技术和材料的不断研究和推广,使其在建筑节能及绿色建筑领域的技术研发和运用一直居世界领先水平,引领着世界生态节能建筑和能源技术的发展。

与前两次创新浪潮的横空出世、一鸣惊人不同,德国建筑创新的“零豪斯”之路是踏踏实实、一步一个脚印、循序渐进的。从1976年颁布第一部建筑节能法规(EnEV),首次以法律形式规定新建建筑必须采取节能措施以来,德国在建筑节能法规政策和技术上进行了不断的修改和增补,已经形成了一套十分完善和高效的建筑节能体系。这套体系,尤其是在不断改进低能耗房屋标准的基础上制定出来的被动式建筑标准,正逐步影响着欧美甚至中国的建筑节能工作,并成了德国建筑节能理念、标准、技术和产品输出的优势之一。1990年,世界第一幢符合被动式标准的建筑在德国黑森州政府的资助下,由德国被动式建筑研究所(Passivhaus-Institut,简称PHI)在德国达姆施塔特市设计建成并投入使用。此外,以弗莱·奥托(Frei Otto)、托马斯·赫尔佐格(Thomas Herzog)、洛夫·迪西(Rolf Disch)等为代表的德国建筑设计师立足于高校和科研机构,探索德国特定纬度地区的生态建筑设计,他们在城市与建筑的主、被动式太阳能利用领域不断取得令人瞩目的成就。

20世纪90年代,德国建筑节能发展的重心也由被动式节能技术研发转移到可再生能源的产业化和市场推广方面,德国在开发和利用新能源及可再生能源方面也一直处于世界前沿。以弗朗霍夫学会(Fraunhofer Gesellschaft,简称FhG)为代表的科学研究机构是德国也是欧洲最大的应用科学研究机构,为德国的创新技术转移做出了突出的贡献。弗朗霍夫学会在弗莱堡的太阳能系统研究所(Fraunhofer-Institut für Sloar Energiesystem,简称FhG-ISE)将其关于太阳能在建筑中的应用的长期研究成果运用到许多实验和示范建筑项目中,建造出了在低能耗和被动式建筑基础之上,通过对可再生能源的高效利用实现建筑运行能耗自给自足的“零豪斯”建筑乃至增能房。弗朗霍夫学会将生态节能建筑和技术的研究推进到了更高水平。随着弗赖堡瓦邦社区(Vauban)以太阳城(Schlierberg)和向日葵住宅(Helitrope)为代表的一系列“零豪斯”建筑的建成和投入使用,建筑不但可以通过能源利用系统获得自身所需的全部能源,而且多余的能源还可以被转入市政能源网中,这体现出巨大的经济和能源优势。2013年汉堡威廉姆斯堡岛举行的国际建筑展可被称作“21世纪的IBA”,不同于20世纪80年代IBA的百花齐放、百家争鸣,“21世纪的IBA”遵循一个共同的主旨——生态节能。60多个示范项目展示了建筑设计师们对人类在未来城市建设中如何应对气候和环境变化、如何处理未来大城市的发展挑战等问题的思考。

依靠先进的科研、技术和产业支撑,德国在建筑的生态化研究和实践上不断取得突破,始终走在世界的前列。在政府、科研机构和商业部门的共同参与支持下,研究成果被及时转化为实用的产品、技术和国家法规标准,这些产品和技术标准被欧洲乃至世界各国采用和借鉴。特别是进入21世纪以后,随着生态意识的普及和生态技术的不断革新、完善,技术先进成熟、生态和社会效益俱佳的生态节能建筑实例不胜枚举。同时,德国公众也习惯于从技术创新中获得乐趣和动力,他们对于环境保护和可再生能源利用有着很高的认可度和参与积极性,这与政府的正确引导和宣传有着必然的联系。生态节能建筑技术的创新带来了建筑形式的创新以及经济、产业和能源上的优势;同时,建筑观念的生态变革也导致了建筑审美标准的改变。一种新的生态价值观正逐渐成为规范社会行为的指导原则,影响技术、环境、文化、能源产业以及新兴产业的发展,随之而来的还有公众意识、生活行为和社会价值观的转变。

四 结语

创新是一个复杂的过程,它不只是以取得科学技术上的进步为目的,同样具有决定性作用的还有经济、人力资源、组织能力、法律政策和社会等因素。从德国建筑创新的三次浪潮,以及这些创新对世界城市和建筑发展所带来的冲击和影响可以看出,德国的创新体制具有卓越的创新转换能力、敏锐的创新市场捕捉能力,以及通过迅速吸收新技术来促进文化和产业创新的惊人能力。在政府、科研机构和商业部门的共同参与下,相关的科研成果得以被转化为实用的技术和国家法规,而这些技术法规又促进了国民生活质量和环境意识的进一步提高,也提升了德国的建筑设计理念、产品、材料和技术在国际市场的影响力和竞争力。德国建筑创新的特点总结起来可以概括为:行知合一,理论与实践相结合,迅速将知识转化为技术,促进产业的发展;技艺合一,与时代同步的技术与艺术相结合,技术进步与审美发展同步;多元与统一,多元文化兼容并存,在相互竞争中实现联合统一。

创新始终是德国建筑发展的动力和源泉,推动了城市和建筑的美学观、技术观的发展,并且直接影响了建筑设计方法的更新和建筑产业的改变。德国建筑的三次创新是一个否定之否定的螺旋上升过程。每一次创新都是不破不立、“破”“立”结合,在批判的同时进行更新与再创造。每一次创新又都是对前一次的一种颠覆,不仅仅影响了建筑形式,同时也深刻地影响了城市形态、美学思想、技术更新、产业发展,乃至人们的生活方式和价值观。可以预见的是,为应对全球可持续发展趋势,未来德国的建筑创新在文化、技术和产业的不断发展下,必将持续不断地创造出第四次、第五次……第N次浪潮,继续对世界城市、建筑、技术与产业的发展产生深刻的影响。