林墨飛,徐恩浩
(大連理工大學,遼寧 大連 116024)
我國是一個人口眾多、資源相對不足且環境承載力較弱的國家,黨中央明確提出構建兩型社會的基本要求,即構建資源節約型與環境友好型社會。但是,由于受經濟條件的限制,直至20世紀90年代,我國景觀行業建設才得以迅速發展。然而,在行業傳統建設模式中,很多原始資源物料需要現場施工作業,造成施工環境堪憂,且資源浪費情況嚴重,也相對地增加了施工作業的難度及時間。因此,傳統景觀建設方式在節約資源用料、改善施工環境、提高工作效率等方面有很大的可以優化的空間,這些問題與兩型社會的構建要求背道而馳。而模數化設計是一種能夠降低資源消耗、提高工作效率的設計方法,正在日益受到景觀行業的關注。
對于模數,中國古代的哲人早已有所闡述,《說文》一書中寫道:“模,法也;數,計也。”“模”代表了法則、規范、標準,“數”代表了數量、規律及計算方法。在希臘語體系中,術語“模數”取自拉丁文“modulus”,意思是指“小尺寸”。簡而言之,“模數”可定義為一個理性的最小參數范圍或者參照單位,這種范圍或單位通過有規律的法則的制定,能夠對事物的基本組成、比例關系、組合方式等起到協調作用,而模數化的過程也是人們在社會生產實踐中的一種參照過程及協調過程。因此,模數化也是一種思維工具,它通過對模數化對象的特征、規律進行科學的分析,來優化模數化對象體系的結構,使各對象的構成要素規范化、有序化,達到提高系統綜合運行效率的目的。
無論中國還是西方,模數化設計自古有之。早在春秋末期,中國便有了模數化在城市規劃方面的指導性書籍——《周禮·考工記》,其中記載了當時王城的理想規劃模式。到了宋代《營造法式》中,規定了以“材”作為模數制度作為測量值。清代頒布了《工程做法則例》,繼承、修正和發展了宋代《營造法式》的用材制度,更加簡化了模數的關系。
在古代西方社會,人們對模數的認識與應用主要體現在美學、哲學等意義上。例如人們運用黃金比例1:0.618這一比例模數數值,能夠很好地控制諸如繪畫、雕塑、建筑等藝術領域的美學法則。19世紀之后,模數理論的發展主要是伴隨著工業化大生產的發展進行的,而后被建筑領域所廣泛采用。早在1924年,格羅皮烏斯(Walter Gropius)就提出設計應采用集體創作、標準化等方法來實現房屋的量化生產。20世紀30年代,“模數”這一概念首次被A.F.比米斯(Alfred F Bemis)提出。二戰期間,瑞典人貝里瓦爾(Bergvall)提出綜合性模數網格和以10厘米為基本模數值的模數理論。1948年,柯布西耶(Le Corbusier)從人體尺度出發,建立“紅尺”與“藍尺”的模度體系。二戰之后,國際標準化組織陸續公布了模數應用于建筑的一系列規定。但是目前鮮有一套完整的關于模數化設計方法應用于景觀設計領域的理論體系。

圖1 模數化景觀設計研究內容
模數化景觀設計可以使景觀部件材料的尺寸規格化,利于批量化生產。經模數化設計的部件,可以由廠家預制生產,完成后運送到施工現場可直接裝配,不需要再對部件尺寸進行現場處理,最大化縮短施工工期。除此之外,景觀部件與部件可以平行作業,完成后現場安裝,大大提高施工效率,縮短工程周期。
模數化景觀設計的部件利于工業化生產,在施工現場的工作內容更多的是組裝及拼接,降低工人對材料資源的二次加工幾率,最大化利用資源。其次,傳統設計的施工現場因人為切割、加工的頻率很高,導致施工現場環境塵土飛揚、臟亂不堪。模數化景觀設計能夠減少人工二次加工頻率,因此施工現場也會得到改善,取而代之的是一種有序、整齊、和諧的施工環境。
模數化景觀設計是一個合理構建用材尺寸、組合材料尺寸的過程,不再單單是為了追求平面形式的藝術化而不考慮施工的難度,能夠更理性、更緊密地將設計階段及施工階段連接在一起,規避設計用材缺陷給施工帶來的諸多弊端,促進設計施工一體化,使景觀設計朝著更為科學、可靠的方向發展。
模數化景觀設計的優勢在于通過模數的引入,實現對景觀系統至少兩種設計要素的量化控制,從而實現不同設計要素協調組合的可能性。因此,在模數系統構建時,要充分協調不同要素之間的組合關系,來提高設計與施工的效率。
模數化景觀設計的出發點是以低成本的投入,實現最大化效益。因此,通過對不同要素之間的量化控制及協調組合,要盡量降低現場人為二次加工的頻率,減少資源浪費,節約經濟資源,提高經濟利用率。
模數化景觀設計是以傳統景觀設計為基礎的一種設計方法,從這個角度講,模數化景觀設計同樣要以功能的合理性設計為前提,而功能的合理性是立足于人本需求的基礎上的。因此,要充分考慮設計所服務人群的需求,遵循人本化原則。
模數化景觀設計要充分考慮項目具體落實時的生態原則,這體現在兩方面:一是通過模數化設計方法的引入,提高資源的利用率,實現景觀資源的可持續發展;二是最大限度地降低施工現場人工作業的難度,杜絕因人為參與導致施工現場環境臟、亂、差等現象,讓施工環境朝著更為生態、環保的方向發展。
綜上所述,模數化的目的是為了將景觀系統的各設計要素建立協調秩序,通過模數系統的引入,針對各設計要素的模數化組合展開研究,以實現對景觀各設計要素尺寸的量化控制及協調組合,構建模數化景觀(圖1)。因此,從協調景觀設計要素組合角度出發,提出以下構建策略:
模數化景觀設計是以功能的合理性設計為前提的。在應用模數化設計的時候,功能場地設計是模數化景觀設計的前提,功能場地邊界尺寸能否模數化直接關系到場地與場地之間及場地與配套要素之間的協調搭配。
針對功能場地的模數化構建,為了降低要素組合難度,可利用模數網絡輔助設計。模數網絡不同于景觀施工圖設計中的定位軸線網絡,它是輔助景觀模數設計的一種構想線。在景觀功能場地的設計中,可以設置一個以上的模數構想線,用定位線布置出空間網絡,網絡間距即為模數。功能場地邊界要與定位線界面重合,這樣能夠避免場地邊界非模數尺寸情況的出現,降低設計難度。同時,功能場地在模數化構建時,還要考慮國家標準和行業規范的硬性要求,例如在戶外停車場場地的設計中,要參考《室外停車場設計規范》所限定的尺寸標準,并結合設立的模數系統來確定邊界尺寸等等。
景觀配套要素的模數化構建主要是在功能場地邊界模數化的基礎上,結合構建的模數系統,針對如何實現景觀鋪裝、景觀種植及景觀設施等的協調組合提出構建策略。
1.景觀鋪裝的模數化構建
景觀鋪裝尺寸設計占景觀設計量化尺寸的主導位置,鋪裝能否整鋪直接涉及到施工的進度及質量。為了使鋪裝施工方便、美觀,鋪裝的模數設計要綜合考慮鋪裝加工技術、模數系統及場地內部預留固定設施等方面的影響。鋪裝的加工技術要考慮當前鋪裝市場上主流加工機器的加工范圍,以防出現無法落實的尺寸。其次,鋪裝模數單元的設計要參照模數系統來確定尺寸,杜絕出現非模數的變異尺寸,加大施工難度。最后,當場地內部存在保留的古樹名木、市政管井、采光井等預留固定設施時,鋪裝模數與之的協調可采用兩種方式:一是變換鋪裝單元及數列,即在固定設施處靈活變換單元及數列達到整鋪的目的;二是可以利用一些對尺寸精細度要求不高的設計要素對預留固定設計進行邊界整化,例如可以在采光井周邊設計綠籬、植草帶等,通過綠籬、植草帶尺寸的引入,使其與采光井形成統一模數邊界,相應地實現鋪裝最大范圍的整鋪,提升設計質量。
2.景觀種植的模數化構建
傳統景觀種植方式有很多種,但是常見的模數化景觀種植形式主要以列植為基礎。列植的種植方式在植物材料選擇上,常見的有喬木列植、灌木列植以及喬木與灌木混合列植等,同時可形成樹列、樹陣等常見規則式植物景觀。列植的模數化構建首先要考慮所選植物材料的冠幅,相鄰兩株植物的最小間距應大于植物冠幅尺寸,其次結合所建立的模數系統,確定樹列或樹陣等所選植物的模數間距,最終建立列植種植方式的模數化設計。
3.景觀設施的模數化構建
從協調組合的難度程度上考慮,景觀設施模數化設計主要分為兩種類型:一類是對其他設計要素組合有影響的固定設施,如現場施工類的景亭、景廊、規則水景等,這類設施的模數設計要統一在模數系統中,綜合考慮其長、寬、高等尺寸,以便能夠與其他設計要素協調組合。另一類是對其他設計要素組合影響不大的可移動設施,如坐具、垃圾桶、標識系統等,這類設施的模數化設計要考慮兩方面:一是模數的構建要遵循功能需求及人體工程學數據,考慮設施與設施之間距離尺寸及設施自身尺寸的合理性,以便人們使用;二是這類設施的模數化設計還要考慮其結構及裝配邏輯,使設施部件更易組合、安裝及拆卸,完善設施的可操作性,既方便使用者,而且也方便管理人員后期管理維護,更便于回收和重新使用,提高設計的時效性。
模數化設計具有標準化、通用性、可控性等特點,其設計方法應用于景觀設計中彰顯巨大的優勢,能夠解決景觀工作流程中資源浪費的現象,改善景觀施工環境,提高設計過程及施工過程的工作效率,以低成本投入,實現最大化效益。在今后的研究中,可借鑒相關及相似領域關于模數化設計方法的研究,對模數化設計應用于景觀設計中提出更加具體的實施方案,以推動我國景觀行業向兩型社會的發展模式轉型。