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丹麥當(dāng)代集合住宅體型拓?fù)湫巫冄芯?/h1>
2019-01-14 05:09:42桐HAOTong王明非WANGMingfei
住宅科技 2018年12期
關(guān)鍵詞:變形建筑

■ 郝 桐HAO Tong 王明非WANG Mingfei

0 引言

20世紀(jì)以來,伴隨著數(shù)字化技術(shù)的異軍突起,以及拓?fù)鋵W(xué)原理在建筑領(lǐng)域研究成果的不斷完善和深入,拓?fù)渥鳛橐环N體型形變的設(shè)計(jì)手法,在建筑實(shí)踐中的應(yīng)用變得越來越廣泛。在當(dāng)今城市發(fā)展的大背景下,人居空間不斷趨向于高密度化,傳統(tǒng)單一的居住模式受到巨大的沖擊,研究和發(fā)展城市集合住宅成為當(dāng)下滿足城市高密度人居需求的重要方式。

丹麥憑借其包容和開放的態(tài)度,加之拓?fù)湫巫冊O(shè)計(jì)手法的應(yīng)用,使其在當(dāng)代集合住宅研究領(lǐng)域的實(shí)踐獨(dú)樹一幟,幾乎每一棟住宅的設(shè)計(jì)過程中都蘊(yùn)含著清晰的拓?fù)湓娃D(zhuǎn)譯痕跡。建筑體型的拓?fù)渥兓墙⒃趯噩F(xiàn)有條件的理性分析基礎(chǔ)上,以此對周邊環(huán)境做出回應(yīng),并不是追求簡單的形式美學(xué)原則,以及造型變換的視覺沖擊。總之,拓?fù)渥冃尉退季S邏輯而言是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?yōu)化改變,這種優(yōu)化改變不僅針對于建筑本身,同時(shí)也會對周邊的環(huán)境要素產(chǎn)生積極有益的整合。

1 拓?fù)鋵W(xué)與拓?fù)浣ㄖ?/h2>

拓?fù)鋵W(xué)(topology)這一概念主要起源于數(shù)學(xué)學(xué)科,它主要探討的是前后發(fā)生形變的物體之間的位置關(guān)系,并不探討其大小和形狀的變異。因此,拓?fù)鋵W(xué)更偏重于研究幾何形體的連續(xù)形變,以及各類“空間”在連續(xù)變化中保持恒定的特性。

拓?fù)浣ㄖW(xué)主要涉及的是幾何拓?fù)鋵W(xué)的相關(guān)內(nèi)容,它研究的是一種彈性幾何體在受到外力的拉伸、扭轉(zhuǎn)、擠壓后,發(fā)生單純的彈性改變進(jìn)而可能塑造出來的演變形態(tài),它強(qiáng)調(diào)的是其彈性形變過程的連續(xù)性。拓?fù)浣ㄖ⒅氐牟皇菍ㄖ倔w的分解,相反,它關(guān)注的是建筑的各個(gè)構(gòu)成部分之間的聯(lián)結(jié)和相互關(guān)系[1]。總之,拓?fù)浣ㄖ恼麄€(gè)造型趨向于更自由的形狀,同時(shí),其內(nèi)部空間也不再是傳統(tǒng)的千篇一律的純幾何體,取而代之的是豐富的、具有動感的流動空間,與傳統(tǒng)建筑觀念相比發(fā)生了顛覆性的變革。

2 建筑體型的拓?fù)溲莼?/h2>

建筑的體型可以定義為“建筑外部的幾何形態(tài)或整體的存在形式[2]”。演化在哲學(xué)層面上,通常是指特定時(shí)空內(nèi)事物一切形式運(yùn)動的總和,可以理解為“事物從一種多樣性統(tǒng)一形式轉(zhuǎn)變成為另一種多樣性統(tǒng)一形式的具體過程”。

建筑體型的拓?fù)溲莼饕梢詺w納為三個(gè)層面的內(nèi)容:第一層面的演化可以定義為 “微分同胚變形”,其變形過程嚴(yán)格受限,只能發(fā)生拉伸、扭轉(zhuǎn)、擠壓等彈性光滑的形態(tài)變化,并不產(chǎn)生硬邊或者硬角的折痕,明顯延續(xù)著拓?fù)湓偷脑鸂顟B(tài)(圖1、2);第二層面的演化將其定義為“同胚變化”,它與上一層面的“微分同胚變形”相比,變形方式更加自由,既能夠進(jìn)行扭轉(zhuǎn)、拉伸、擠壓等彈性光滑的體型形變,又可以產(chǎn)生硬邊角的折痕,但前提是不發(fā)生撕裂或割破、黏連(圖形中不同的兩點(diǎn)合并為一點(diǎn)),保持其原有的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,這一層面上的體型形態(tài)可以在一定程度上觀察出拓?fù)湓偷暮圹E[2](圖3、4);第三層面的演化可以定義為“非同胚變化”,其體型在發(fā)生以上兩個(gè)層面的拓?fù)渥冃沃猓€發(fā)生了點(diǎn)與點(diǎn)之間的合并和分離,即重疊或黏連,尤其是撕裂或割破等劇烈的變化,造成其拓?fù)湫再|(zhì)發(fā)生了根本性的突變,整個(gè)形體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)遭到了本質(zhì)的破壞,其形態(tài)變化與拓?fù)湓椭g已經(jīng)沒有清晰易辨的連續(xù)性[3](圖5)。

3 丹麥當(dāng)代集合住宅體型拓?fù)浠巫兘?gòu)研究

隨著人們對日常居住生活追求的升級,建筑師在住宅的設(shè)計(jì)過程中要考慮的因素變得日益復(fù)雜,不僅要考慮基本的自然因素的影響,如通風(fēng)、日照,還需要考慮住宅與周圍城市環(huán)境之間的關(guān)系。在傳統(tǒng)的住宅設(shè)計(jì)過程中,建筑師通常通過旋轉(zhuǎn)平面、調(diào)節(jié)自身的高寬比、俄羅斯方塊式的立體穿插等處理手法,來對建筑體量進(jìn)行二維空間上的調(diào)整,以回應(yīng)環(huán)境中不同的因素。

住宅這種建筑類型注定了建筑整體是由一個(gè)個(gè)使用單元組成,在不同的基地背景環(huán)境下,受不同因素的制約,這些住宅單元組合成的有機(jī)整體,會拓?fù)渲貥?gòu)出最適合當(dāng)下環(huán)境的建筑組織方式,本節(jié)主要對直線式、點(diǎn)式、圍合式三種丹麥最常見的拓?fù)湓妥≌M(jìn)行轉(zhuǎn)譯研究,旨在架構(gòu)出一套新的集合住宅拓?fù)湫巫凅w系。

3.1 “扭轉(zhuǎn)整合”的點(diǎn)式住宅體型形變

點(diǎn)式住宅最常采取的變形手法就是豎向扭轉(zhuǎn),通過扭轉(zhuǎn)可以進(jìn)一步滿足住宅對日照、視線以及景觀等復(fù)雜的自然環(huán)境因素的需求,從而達(dá)到對外界環(huán)境的良好回應(yīng)。同時(shí),扭轉(zhuǎn)也會使其內(nèi)部空間形式以及功能流線更加多變,建筑的外部形象通過扭轉(zhuǎn)展現(xiàn)出了全新的面貌,呈現(xiàn)出光滑或者曲折的立面,并且具有異質(zhì)交融的模糊性。

BIG的點(diǎn)式扭轉(zhuǎn)小塔樓位于哥本哈根奧雷斯塔德新區(qū)的“8字形住宅”旁邊,由于“8字形住宅”體型龐大,必定會對新的公寓塔樓在視線及日照方面產(chǎn)生一定的遮擋。為了解決這一問題,BIG將塔樓的體型進(jìn)行了有益的扭轉(zhuǎn),使塔樓底部部分盡量避免“8字形住宅”的影響。同時(shí),塔樓原本單一平整的外表面也變得曲折多變,建筑形體的扭轉(zhuǎn)和連結(jié)產(chǎn)生了新的節(jié)點(diǎn),改變了內(nèi)部原本單調(diào)的空間結(jié)構(gòu),為居民帶來了全新的居住體驗(yàn)(圖6)[4]。

3.2 “拉伸協(xié)同”的線性住宅體型形變

丹麥線性住宅通常采取橫向拉伸的策略來實(shí)現(xiàn)建筑體量的優(yōu)化形變,拉伸之后呈現(xiàn)的形式通常為兼具銳角和鈍角的剛性折線或連續(xù)變化的柔性曲線。拉伸協(xié)同的過程通常是回應(yīng)環(huán)境因素的過程,伴隨這一過程會產(chǎn)生更加豐富的戶型空間以及靈活多變的公共空間。

圖1 形態(tài)的縮放與拉伸

圖2 形態(tài)的扭轉(zhuǎn)與彎曲

圖3 面包圈到咖啡杯的同胚變形

圖4 球體的非同胚變形

圖5 面的撕裂變形

在哥本哈根VM住宅中,最初的體形設(shè)想是兩條平行式的直線形,考慮到使住戶擁有最大化的觀賞視野,將其中一條直線體形在中央的作用點(diǎn)處進(jìn)行了拉伸變形,從而形成平面類似“V”字形的體量,加大了外側(cè)的界面。同時(shí),為了消除樓間距的問題,又在另一條直線體形的兩個(gè)作用點(diǎn)處進(jìn)行了拉伸變形,形成平面類似“M”形的體量,從而獲得了該地形條件下最理想化的組合變形。“V”形和“M”形體量中間圍合出的公共空間形狀呈不規(guī)則狀,比單純的長方形空間具有變化。VM住宅經(jīng)過“拉伸協(xié)同”的體型形變之后獲得了回應(yīng)基地環(huán)境的新的布局方式,不僅在功能上實(shí)現(xiàn)了每位住戶對視野和陽光的均好性需求,而且在造型上與毫無變化的一字形體量相比更加具有趣味性。另外,在兼顧住戶私密性的同時(shí)也加強(qiáng)了鄰里間的視線交流,創(chuàng)造了一種新型的人際交往模式(圖7)。

3.3 “拆分重構(gòu)”的圍合式住宅體型形變

圍合式住宅通常布置為外邊緊貼街道的較規(guī)則的幾何形體,傳統(tǒng)的圍合式住宅相對于城市來說是一個(gè)獨(dú)立的整體,在一定程度上會與城市環(huán)境和生活在功能和空間上產(chǎn)生一定的割裂。

圖6 BIG小塔樓“扭轉(zhuǎn)整合”式體型形變圖解

圖7 VM住宅“拉伸協(xié)同”式體型形變圖解

丹麥圍合式住宅主要采取的是“拆分重構(gòu)”的策略,通過對建筑實(shí)體和圍合院落進(jìn)行拆解、分離和挖空,使圍合住宅體量得到分解,從而更好地適應(yīng)城市街道的尺度:一方面,將完整的圍合體塊拆解成若干個(gè)分離但又保持聯(lián)系的小體塊,互相獨(dú)立的小體塊之間的間隙成為圍合庭院與城市聯(lián)系的紐帶,同時(shí),每個(gè)小體塊的高度可以通過錯(cuò)落式的調(diào)整實(shí)現(xiàn)屋頂平臺功能的多樣性,從而使整個(gè)圍合建筑的層次更加豐富;另一方面,通過將最初統(tǒng)一完整的院落拆分成不同等級和尺度的院落,將大體量的尺度進(jìn)行消解,在建筑底部進(jìn)行挖空,使圍合住宅的內(nèi)部院落更加開放,從而實(shí)現(xiàn)與城市空間更好的滲透和交融[4]。

位于哥本哈根奧雷斯塔德新區(qū)的“8字形住宅”最初的體形為單一的口字形圍合式,為了設(shè)計(jì)一條貫通的通道穿越整個(gè)場地,BIG在形體的中央打了個(gè)結(jié),將口字型圍合式轉(zhuǎn)變?yōu)?字形的雙圍合體塊(圖8~10)。

4 結(jié)語

在當(dāng)代社會復(fù)雜而又多元的背景之下,拓?fù)浣ㄖ粌H為建筑形體的創(chuàng)新提供了新的思路,同時(shí)也建立了一套全新的、適用于建筑學(xué)科的理論模式和設(shè)計(jì)方法。本文通過對丹麥當(dāng)代集合住宅體型深層結(jié)構(gòu)的形變研究,歸納總結(jié)出其形態(tài)衍生的內(nèi)在邏輯性,從而使未來集合住宅拓?fù)浠O(shè)計(jì)的理解有跡可循,對拓?fù)湫巫兊倪^程也更加清晰易懂,使建筑方案更加具有開放性和包容性。對于中國千篇一律的傳統(tǒng)式集合住宅而言,丹麥拓?fù)浠L(fēng)格下的集合住宅新模式值得中國建筑師學(xué)習(xí)。

圖8 8字形住宅“拆分重構(gòu)”式體型形變圖解

圖9 8字形住宅

圖10 8字形住宅內(nèi)部圍合式庭院

建筑、自然、人以及城市之間的相互關(guān)系也正是在這樣不斷進(jìn)化的潮流中得以更新,從而達(dá)到了一種動態(tài)平衡,同時(shí)展示了世界包羅萬象的豐富性。

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