新陈代谢仿生在生态建筑中的应用

簇群城市理论由英国建筑师史密森在1954年欧洲“第十小组”荷兰预备会上提出，是根据植物生长变化的规律提出的城市布局思想，也是仿生思维的成果。簇群城市是以多层人行道系统伴以城市公共服务设施和基础设施为骨架，呈线形多触角地向外发展蔓延，犹如树枝的分叉生长，兼有蜘蛛网状的连接。建筑与步道结合的体系称为干茎，围绕干茎展开的是称为巢的居住单元。茎是城市骨架，虽根据时空变化但周期长且慢，巢则周期短，随经济发展社会生活变化而不断变化更新（见图6-29）。

新陈代谢学派1960年成立于日本东京，以菊竹清训和黑川纪章为代表，强调事物的生长、变化和衰亡的规律，主张用最新技术来解决问题。他们的一些共同设想与簇群城市的“茎”“巢”有相似之处。菊竹清训设计的空中住宅体现了新陈代谢派的基本设计原则。他把住宅用四片混凝土承重墙悬空支撑起来，建筑中其他部分都是标准化的工业制品，客厅、卧室是固定的起居空间，厨房和浴室是可移动元素，是可根据生活方式或技术发展来更换和调整的服务元素（见图6-30）。

图6-29　簇群城市的干和茎［72］

图6-30　菊竹清训空中住宅［72］(www.xing528.com)

黑川纪章设计的中银舱体楼是他较有代表性的新陈代谢作品，这是一栋以时间序列变化观点构思的装配式建筑。独特之处在于以居室空间单元作为主要功能空间，设备与储藏空间单元化，以此为前提进行不同的平面组合，中心筒容纳一部电梯与楼梯，围绕中心筒用两个高强螺栓以悬挑的方式固定类似舱体的房间单元，灵活的节点固定了悬露的机械系统。整栋建筑由140个外壳为正六面体的舱体组成，可根据使用者的愿望增减（见图6-31）。

丹下健三虽没有被归为新陈代谢派，但对该派的形成有重大影响。他设计的山梨县文化会馆被后人看成一座新陈代谢的著名作品（见图6-32）。该项目参照植物代谢功能，设计了一个个垂直的圆筒交通塔，使用房间如同桥一样，或者像抽屉那样架在距离25m从圆塔出挑的大托架上，这些房间可根据功能需要扩建或减少，圆塔在建成后也可根据需要增高或者改矮，而不影响房屋原有结构。

图6-31　中银舱体楼［77］

图6-32　山梨县文化会馆［78］