系统论中的“系统”是指“由若干相互作用和相互依赖的组成部分结合而成、具有特定功能的有机体”,或简称为“具有特定功能的综合体”。要成为一个系统,必须具备3个条件:①具有组成系统的若干组成成分;②各个组成成分之间通过相互制约、相互作用,形成一个统一的整体;③系统具有层次性,具有特定的功能。一个系统本身包含若干个子系统一系统组成成分,同时它又是一个更大系统的组成成分(见图2-6)。
图2-6 系统的层次性示意图[14]
一个系统有其自身的独特功能,它既不同于下一级子系统的功能,也不同于上一级母系统的功能。系统可分为封闭系统和开放系统。封闭系统是指系统与外界不存在任何能量与物质的交换,开放系统是指系统与外界存在能量或物质交换。除宇宙外,世间所有系统都是开放系统。开放系统的能量或物质获得及信息传入称为输入,能量或物质失去及信息传出称为输出,系统内部能量和物质或信息交换称为流通。
系统中某一组成部分变化会引起其他组成部分发生一系列变化,而后者的变化最终又反过来影响首先变化的组成部分,这种现象称为系统的反馈现象。如果反馈的作用能够抑制或减少最早发生变化的组成部分的改变率,那么,这种反馈称为负反馈;如果反馈的作用能够加剧或增加最早发生变化的组成部分的改变率,则称为正反馈。负反馈是系统自身保持相对稳定的内在调节机制,正反馈则会导致系统最终崩溃。例如,人体是一个生物系统,当气候变冷时,向外散热增加,体温有下降趋势,感到冷不舒适,做出的生理调节反应就是皮肤血管收缩、血液流动量减少、降低向外散热,使身体处于稳定健康状态,这就是一种负反馈调节。系统具有下列一般特性。
(1)系统各组成部分之间的联系广泛而紧密,构成一个网络。因此,每一个组成部分的变化都受到其他组成部分变化的影响,并会引起其他组成部分的变化。
(2)系统具有多层次、多功能的结构,每一层次均成为构筑其上一层次的单元,同时也能有助于系统某一功能的实现。
(3)在系统的发展过程中,能够不断地学习并对其层次结构与功能结构进行重组及完善。
(4)系统是开放的,它与环境有密切的联系,能与环境相互作用,能不断向适应环境的方向发展。(www.xing528.com)
(5)系统是动态的,它处于不断发展变化之中,而且系统本身对未来有一定的预测能力。
整体系统观认为,任何事物都与其他事物存在密切联系,它们共同组成了一个不可分割的有机整体;各个组成部分或子系统之间必须相互协调作用,共同为整体系统的功能服务;整体系统的功能不是各子系统功能的简单相加,它远远大于各部分功能之和,是一种新的质的飞跃;认识和把握事物必须首先从整体性上去认识和把握。
将整体系统观用于建筑活动就是建筑的整体生态系统观,即人、建筑、环境共同组成了一个整体生态系统。人与建筑仅为同一层次上的两个子系统,认识把握建筑不仅要研究建筑与人的关系问题,还要研究建筑与其他环境因素之间的关系问题;不仅要关注组成建筑自身的各子系统的整合与协调,也要关注建筑对上一级系统的作用,做到建筑与周围环境的协调,以及与上下系统间的协调。由此可见,以整体系统观来审视建筑,关注的内容不仅是建筑与其同层次子系统间的相互关系,还包括建筑与上一级母系统和下一级子系统之间的关系;建筑是复杂立体关系网中的一个节点,而不再是平面网中的节点。
传统建筑学主要研究建筑与人之间的关系,这种认识方法无疑抓住了主导因子——人对建筑的作用,在过去对建筑学的发展起到了极大的推动作用。但是,从整体系统观来看,这种认识方法是有局限性的。图2-7示出了建筑及其环境(包括人、社会环境、自然环境、人工环境等)共同形成的整体系统。在这一整体系统中,人与建筑只是同一层次的两个系统,研究它们之间的关系,只能揭示同层次两个子系统之间的直接关系,不能揭示建筑与其他因素之间的关系,更不涉及上下级系统之间的相互作用。因此,传统建筑学研究方法,往往由于看不到全局而过分强调主体人的需要,从而偏离了系统的整体性能优化方向。
图2-7 建筑及其环境构成
(来源:编者自绘)
整体的生态系统观,不仅将建筑及其环境视为不可分割的有机整体,关注同一层次和上下层次系统间的相互关系,更重要的是注意到建筑及其环境组成的系统是一种有生命运动参与的生态系统,建筑设计、建造、运行必须符合生命运动的规律,符合生态学的基本原则,既要考虑能量流动,也要关注物质循环,还要强调整体生态系统功能的优化和发展。这一观点阐明了建筑及其环境不可分割,是一个整体的生态系统,在这个整体的生态系统中,不仅包含了人这一特殊生物,还包含了植物、其他动物、微生物以及天然和人工的非生物因素。它们之间相互制约、相互影响、互为环境且相互适应,协同进化和发展,任意组成部分的丧失或变化都会殃及其他组成部分,使整体生态系统的结构和功能受到影响。这一观点不仅包含了整体系统观,而且进一步使我们明确了可以用生态学原理和规律来处理和研究建筑生态系统的各种内外关系。
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