模數(shù)理論在建筑外部空間設(shè)計中的應(yīng)用

摘 要：“模數(shù)理論”可應(yīng)用于多方面設(shè)計范圍，是建筑設(shè)計度量的依據(jù)。外部空間模數(shù)理論對室外景觀、街區(qū)、城市三方面產(chǎn)生了控制全局、有效利用空間的良好作用。“模數(shù)理論”在外部空間設(shè)計中的運用具有十分重要的實際價值，使空間尺度得到有效的控制，形成了較好的秩序。

關(guān)鍵詞：模數(shù)理論；外部空間設(shè)計；空間尺度

一、緒論

過去對“模數(shù)理論”的研究集中應(yīng)用于建筑設(shè)計的模數(shù)協(xié)調(diào)和室內(nèi)人體工程學(xué)領(lǐng)域方面。“模數(shù)”不是一個全新的概念，可以應(yīng)用于多方面設(shè)計領(lǐng)域，卻很少有人涉及“模數(shù)外部空間設(shè)計”方面。然而，這個理論在近現(xiàn)代的外部空間設(shè)計理論研究和設(shè)計實踐領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用價值。在很多著名的設(shè)計實例中，均采用空間模數(shù)方法，使外部空間空間尺度得到了有效的控制，形成了一定的秩序。因此，有必要對此設(shè)計規(guī)律和意義進行分析研究。

（一）研究對象及相關(guān)概念

“模數(shù)化”是標(biāo)準(zhǔn)化的一種形式，目的是達到通用性。拉丁語“modulus”原意是小尺度。模數(shù)早已應(yīng)用在古代建筑中，作為統(tǒng)一構(gòu)件尺度的最小基本單位。建筑模數(shù)有三種理論：比米斯模數(shù)、勒·柯布西耶模數(shù)（如圖1）、雷納級數(shù)。這些理論為現(xiàn)代建筑模數(shù)數(shù)列中的疊加原則、倍數(shù)原理、優(yōu)選尺寸等提供了重要的理論依據(jù)。

（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

關(guān)于“外部空間模數(shù)理論”應(yīng)用的理論研究，專門的論著較少。在國外，城市設(shè)計以及城市規(guī)劃的設(shè)計者們對于城市空間的構(gòu)成要素進行了深入的探索和研究。“尺度”“街區(qū)”“鄰里單元”等相關(guān)的具有時代性設(shè)計理念不斷涌現(xiàn)。這些概念的提出從宏觀到微觀均對建筑外部空間進行了剖析。古代人在建造城邦時也運用了空間模數(shù)概念，在《考工記》中記載了周王城的空間模數(shù)。空間模數(shù)方法對當(dāng)今城市規(guī)劃仍然也有著重要的借鑒價值。

（三）研究趨勢

近年來，建筑外部空間不斷得到重視，逐步有了較多的改善和探究。不少優(yōu)秀的實踐都采用了模數(shù)方法進行空間設(shè)計，外部空間的空間尺度實現(xiàn)了有效的控制，形成了良好的秩序。對于的外部空間的設(shè)計，也可以運用模數(shù)概念來打破如今的單調(diào)設(shè)計風(fēng)格。例如日本盧原義信的“外部模數(shù)理論”等經(jīng)典尺度理論的研究，得出空間尺度規(guī)律在中外理論界具有一致性；李佳陽提出在城市設(shè)計中可通過采用空間模數(shù)方法解決土地浪費現(xiàn)象，未經(jīng)合理規(guī)劃與控制而導(dǎo)致的制度失控問題等。

（四）研究范圍

針對模數(shù)理論對外部空間設(shè)計的重要意義，舉出建筑外部空間中包含的三種變化設(shè)計形式。以公園、廣場、街區(qū)、城市為例，探討如何合理地把材質(zhì)變化、重復(fù)節(jié)奏感的變化、地面高差變化應(yīng)用于外部空間的設(shè)計中。

日本建筑師蘆原義信就外部空間尺度提出了一系列很有價值的參考數(shù)據(jù)：一、“外部模數(shù)”理論，一個富有生氣感的空間，人與人、人與建筑之間應(yīng)保持相互的感覺波及，這就要求外部空間應(yīng)具備適當(dāng)?shù)某叨饶?shù)，該數(shù)值取20～25m，超出此距離互相的感覺波及就不復(fù)存在。二、場地的寬度為相鄰建筑高度的1.5～2倍時，可獲得較佳的尺度感。三、“十分之一”理論，即外部空間可以采用內(nèi)部空間的8-10倍尺度，我們可以通過各種方式取得外部空間的節(jié)奏感。

本文將通過分析三個外部空間類型（居住單元、廣場空間、街區(qū)空間）來分析模數(shù)化的重要意義和應(yīng)用價值。

二、外部空間變化形式

（一）“居住單元”——勒·柯布西耶

在20 世紀(jì)中期，建筑大師柯布西耶提出“模數(shù)”是與人體尺度相和諧的量度體系。“模數(shù)”在其作品和實踐中加以應(yīng)用。他后期建筑作品充滿魔幻色彩，在朗香教堂設(shè)計中，墻面的窗洞、地面分割等，模度系統(tǒng)在不同程度上發(fā)揮了完美的比例控制的作用。另外，他強調(diào)和堅持基準(zhǔn)線的理論，使建筑和室內(nèi)平面都由基準(zhǔn)線和模數(shù)理論控制。“模數(shù)”廣泛適用于建筑和機械工程方面，能讓多種類的設(shè)計方法變得準(zhǔn)確和簡易。

不僅如此，柯布西耶把模數(shù)理念應(yīng)用在更大尺度的城市規(guī)劃設(shè)計中。2009年出版的《明日的城市》一書中，柯布對20世紀(jì)初的城市建設(shè)和發(fā)展規(guī)律以及社會關(guān)注的問題進行思考和研究，提出了“現(xiàn)代城市”理想。“居住單元”概念應(yīng)運而生，是由較小的居住單位大約包括 300～400 套住宅的模數(shù)、一個幼兒園、日用品商店及成人、兒童業(yè)余活動設(shè)施，多個這樣的小單位組合成較大的群組。從而減少了市中心的擁堵、提高了市中心的密度。這樣由許多住宅和附屬的公共設(shè)施所組成的居住單位就成為了現(xiàn)代城市結(jié)構(gòu)的基本要素。

馬賽公）就是根據(jù)“居住單位”理念設(shè)計而成（如圖2）。柯布西耶還認為，這種居住單位的設(shè)計方法能將最小的單位逐漸過渡到較大的組合體，從而對城市用地進行合理控制和組織。他 1934 年所構(gòu)想的內(nèi)穆爾城（Nemours）就體現(xiàn)了這樣的設(shè)計方法，分布在綠化中的許多個“居住單位”構(gòu)成一個區(qū)域或一個城市（如圖3）。可以說，柯布是將“模數(shù)理論”運用于建筑、城市空間設(shè)計的先驅(qū)和倡導(dǎo)者。

（二）廣場空間

廣場空間是最常見的一個居民活動聚集區(qū)域。關(guān)于外部空間，每20～25米為一個模數(shù)單位。若有重復(fù)的節(jié)奏感變化，或者材質(zhì)變化，地面高差變化，就能讓空間變得生動起來，需要到現(xiàn)場實際去感受空間和尺度關(guān)系。

數(shù)據(jù)表明，能識別人臉的距離70～80英尺正好與20～25米的模數(shù)契合，是適宜的空間尺度。建筑外部空間可分為只限于人的領(lǐng)域和除人之外也包括交通工具的領(lǐng)域。大致可分為運動空間和停滯空間。運動空間要求：第一，用于靜坐、眺望景色時，放置休閑椅、綠植、照明燈具、營造景觀；第二，用于交流、娛樂合唱時，地面就要有高差變化，或背后有墻壁而筑成的圍合空間。停滯空間的要求：平坦、寬闊、無障礙物，能巧妙過渡到運動空間。

下沉式廣場內(nèi)基面的大小與邊圍的尺寸直接影響著整個廣場大空間的尺度，空間尺度關(guān)系成為設(shè)計成敗的因素之一。廣場的直徑保持在21m時，人的眼睛可以看清物體。所以，擁有21m模數(shù)直徑的廣場空間是合適的尺度。

國內(nèi)有些下沉式廣場的空間尺度存在很多問題。例如：上海靜安寺的下沉式廣場。滿足了21m的空間模數(shù)，使用者可以清晰地看到廣場邊圍實體的細部和整體，卻沒法看清自己周圍所處的環(huán)境背景，經(jīng)常迷失方位。廣場下沉高度達到兩層，基面大小與邊界高度的比例小于1，有壓抑的感覺。由于樓梯臺階大量闖入使用者的視線，更是加重了使用者的壓抑感。 我們在設(shè)計廣場時要掌握好基面比例和邊圍高度以及廣場的基面大小，使這三者的關(guān)系和諧統(tǒng)一。

（三）街區(qū)空間

街區(qū)空間的設(shè)計也需要融入“模數(shù)”的概念。從西方歷史文脈中考察了許多優(yōu)秀的案例，給我們街區(qū)空間設(shè)計提供了理論實踐基礎(chǔ)。佩里的“鄰里單元”理論注重建立一個尺度適宜、功能完備的城市居住單元；柯布西耶的“現(xiàn)代城市”理想希望通過限定城市街區(qū)的模數(shù)，幫助建立城市空間的秩序，同時也將這種理念運用到印度昌迪加爾新城規(guī)劃等實踐研究中；克利夫·芒福汀從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，提倡建筑和規(guī)劃兩者緊密相關(guān)，提出“綠色尺度”概念，提倡歐洲傳統(tǒng)城市的小尺度街區(qū)，以促進資源分配、人的交流和社會效益。街道為居住者所用，是供居民利用的公共場所，步行長度不宜超過350m。人們在此聚集、交流。另外在沿街布置店鋪、設(shè)置可以休憩的空間也是必要的。

三、結(jié)語

模數(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)化、可量化、可衍伸等特點，相關(guān)的研究觀點提出了關(guān)于設(shè)計模數(shù)化的概念，但其中的研究角度、側(cè)重點都有所不同。選擇外部空間的模數(shù)化并不是單獨地將外部空間進行闡述，而是將建筑外部空間與內(nèi)部空間的界限性打消，強調(diào)其作為空間的整體性的理解。外部空間是人類生活的空間，需要像對待內(nèi)空間那樣來重視，去認真研究建筑周圍的空間。

參考文獻：

[1]周曉紅，林琳等.現(xiàn)代建筑模數(shù)理論的發(fā)展與應(yīng)用[J].建筑學(xué)報.2010，（04）.

[2]周曉紅.模數(shù)協(xié)調(diào)與工業(yè)化住宅的整體化設(shè)計[J].住宅產(chǎn)業(yè).2011，（06）： 23.

[3][日]蘆原義信.外部空間的設(shè)計[M].尹培桐譯. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1985：124.

作者簡介：

孫睿，南京工業(yè)大學(xué)工業(yè)與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院在讀研究生，研究方向：景觀設(shè)計。