歷史建筑空間再利用之句法解析
——以鼓浪嶼八卦樓為例

李淵 Li Yuan

黃競雄 Huang Jingxiong

李芝也 Li Zhiye

張品文 Zhang Pinwen

1 研究背景

2006 年，鼓浪嶼近代建筑群被國務院列為第六批全國重點文物保護單位。2017年7 月8 日，在第41 屆世界遺產大會上，“鼓浪嶼：歷史國際社區”被正式列入世界文化遺產名錄，成為中國第52 項世界遺產。

鼓浪嶼作為保存完好的“萬國建筑博物館”，一直以來備受學界關注。本文的研究對象八卦樓，現為鼓浪嶼風琴博物館。它坐落在鼓浪嶼筆架山東北麓（圖1），是一座紅色穹頂的磚混結構西式建筑（圖2），總建筑面積5 436 m2，是鼓浪嶼近代建筑的代表之一。八卦樓始建于清光緒三十三年（1907 年），由原鼓浪嶼救世醫院院長郁約翰（Dr. John Abraham Otte）設計，本為富商林鶴壽的私人別墅。1983 年，廈門市博物館遷入八卦樓。2004 年后，八卦樓成為鼓浪嶼風琴博物館,是目前中國唯一、世界最大的風琴博物館。隨著建筑功能由居住轉變為展陳，“全國重點文物保護單位”的頭銜成為風琴博物館發展的一把雙刃劍。建筑本身極具歷史意義及展示價值，但空間格局的限制卻為陳列展覽帶來更多的問題與挑戰。

本案中，歷史建筑空間再利用[1]的主要困難在于：如何最大程度地展示歷史建筑的獨特魅力，如何解決原有居住流線與現狀展陳流線之間的沖突，如何解決空間限制與功能要求之間的矛盾。本文希望輔以空間句法理論的量化分析，對以上問題做出科學的回應，為空間的進一步優化利用提供參考。

圖1 八卦樓區位圖（圖片來源：黃競雄繪制）

2 研究思路與方法

在研究思路上，本案嘗試探索一種針對歷史空間的研究模式，即傳統與技術、定性與定量結合互補的方法，完成對八卦樓空間分析與優化的科學驗證與補充。

傳統調研分析法主要包括實地調研、問卷訪談等，是較為成熟的研究方法，不再贅述。句法分析在建筑層面的應用，則需稍作解釋。空間句法是英國學者比爾 · 希列爾（Bill Hillier）于20 世紀70 年代提出的用于空間設計指導與評價的理論，最初通過分析城市網絡來理解人們如何在空間中運動[2-3]。建筑層面的實證研究以視域分析法和凸空間分析法為主。主要包括句法分析方法的歸納整合[4]、句法分析空間組構的研究[5]、句法對空間合理性的驗證[6]、句法對空間與行為的研究[7]等。實證表明，空間句法較傳統方法能夠更科學、直觀地反映人的行為與空間的契合關系，解釋某些特定建筑流線與空間設計的要求，能夠在不改動歷史建筑的情況下通過虛擬分析進行空間和行為的解析與預測，完成對結論的驗證。

本案具體方法為：在以定性分析為主導，定量分析輔助驗證的原則下，將操作過程分為三個階段，分別是現狀分析、方案優化與方案驗證。在現狀分析階段，由傳統調研分析方法提出問題，句法分析法進行技術驗證，并提出具體優化建議；在方案優化階段，依據定性與定量分析結果進行針灸式設計；在方案驗證階段，利用句法分析法進行優化前后空間比較，檢驗優化方案的合理性與科學性。研究框架如圖所示（圖3）。

3 現狀分析

3.1 傳統調研分析評價

據傳統調研可知，八卦樓全樓（圖4）共有4 個出入口，展陳區域分布于廳室與過道。中庭通高空間展出館內最大風琴，過道兩側布置小型風琴展品及各類展示牌，4 個主要廳室則集中布置風琴展品。行政與業務空間主要分布于出入口B 附近。中庭空間放置的主風琴展品，對溫度與濕度等有嚴格的要求，為防止常年主導風向對展品的侵蝕，正立面（出入口A）大門被封閉，開啟旁邊樓梯間作為出入之用。八卦樓的使用區域有限，當前全樓僅對外開放一層區域，二層及以上計劃未來資金充裕時再正式開放。

目前，八卦樓存在的主要問題：

首先，建筑本身的歷史價值并未得到充分挖掘與利用。建筑原有出入口主次關系與使用現狀不一致：原有出入口A 位于八卦樓主立面，門廊向外擴大呈半圓形，體現出清晰明確的主入口地位；現狀出入口的設置并未體現主次之分。據現場觀察，在道路及周邊環境影響下，更多參觀者選擇側立面的出入口B 進出建筑。由此可見，建筑空間本身與功能并不十分契合，易引發參觀者在流線選擇上的困惑。實地調研發現這種不契合也導致了參觀者對建筑本身體驗感的混亂。此外，內部功能單一，并沒有任何環節強化歷史建筑的價值意義，參觀者無法形成歷史與現實的多層次體驗感受。

其次，現有參觀流線混亂。由于展廳內部缺少介紹性文字和標識指引，參觀者無法準確獲取展品信息，多數人走馬觀花，在極短時間內完成整個參觀行為。并且，館內缺乏明確的流線引導，各展廳之間缺乏主題關聯。據現場訪談，超過半數的參觀者表示只對中庭的大風琴留有深刻印象，少數參觀者未參觀或未能發現所有展廳就已離開。此外，4 個出入口都有參觀者進出，造成了內部交通空間流線的混亂。

最后，博物館未充分考慮參觀者的觀展體驗。博物館內部缺乏休息與導覽區域，使參觀者只能選擇在館外場地休憩，從而導致參觀過程單一乏味、缺乏互動體驗、缺少人性關懷。

綜上，通過傳統分析方法發現的八卦樓當前問題可歸結為三點：一是功能植入未能充分考慮其歷史價值的傳承與發揚[8]；二是展陳流線單一，局部有重復或者沖突的現象，總體不合理；三是陳列品與建筑空間的呼應欠缺，關系生硬，缺乏互動。

可以看到，傳統方法作為定性的分析方法，對空間優化設計能起到方向引導作用，卻不能準確明晰地指出癥結所在并提供對癥方案。

3.2 句法分析驗證

在引入句法分析前，不妨再次提煉并甄別可進行量化檢驗的問題。除已經顯現的流線問題與空間問題之外，歷史價值挖掘的問題最終也將歸結為人的參觀流線與停留時間的問題。因此，句法分析將集中于流線與空間問題的檢驗。

（1）流線問題的句法驗證

空間句法中的空間拓撲分析法采用“空間構型”對建筑空間進行拓撲化，可以在拓撲結構上直觀描述空間的結構與布局，體現流線的組織架構，為流線優化設計提供科學依據。

圖2 八卦樓外觀（圖片來源：李淵攝影）

圖3 技術路線圖（圖片來源：同圖1 ）

圖4 現狀功能布局圖（圖片來源：同圖1 ）

對八卦樓現狀的凸空間進行編號（圖5a）。由空間拓撲分析圖可知（圖6a），16號空間拓撲深度最高，9 號空間拓撲深度其次，體現了16 號空間作為整個建筑流線的主入口的地位。但由于導引和流線組織的缺失，使得現狀中游客多從9 號空間進入，主入口的主導地位大大削弱。22 號空間拓撲深度最低，顯示出十字走廊的連接度較高、拓撲深度較小，是可達性較高的區域。由于部分室內空間未得到有效利用，且各空間之間有門窗等阻隔，造成展陳空間連接度和整合度普遍較低，這一分析結果驗證了傳統調研分析中關于空間展陳流線單一的結論。由此可見，流線優化應當重點處理空間聯通問題，改變各空間拓撲深度，以滿足相應功能的要求。

（2）空間問題的句法驗證

空間句法中的視域分析是分析空間某一確定點的可視區域，分析結果中數值的大小由暖色向冷色遞減[9]。通過平面中每個方格等視域的相互關系可以評估每個場所的可視性。本案中，中庭風琴體型對空間凈高有特殊要求，故而選擇將其視為固定的空間要素進行分析。

由視覺整合度分析結果可知（圖7a），八卦樓現狀空間中十字走廊交通區域和西側展廳的展陳空間視覺整合度較高，中庭空間最能吸引參觀者視線。而東南側的展廳視覺整合度較低，不易吸引參觀者視線。現狀展陳空間組織存在一定缺陷，無法保障陳列物品與參觀者的視線充分接觸，難以形成較好的展品互動和視覺偶遇模式[10]。

空間句法中智能體分析是視域分析的進一步發展，依據是人的行為變化受制于對空間結構的感知和理解。數百個智能體的軌跡疊加一般可認為是對建筑物中人流走向的模擬，通常可以用于游覽動線的組織與評價[11]。本案中，應用智能體分布判斷博物館空間是否體現較好的引導與暗示模式，是參觀者參觀流線組織的參考。承接上文，將1 000 個智能體放入現狀空間中，模擬展陳空間中的參觀者參觀軌跡（圖8a），發現人流主要集中于八卦樓東北部的入口柱廊處以及展廳的十字通廊，西北側走廊熱度同時體現出較高的人流熱度。通過人流模擬可以發現，八卦樓現狀展陳空間并未體現出明晰的游覽路線組織和空間引導。據此，現狀空間的問題仍可歸結于各空間聯通狀況不佳、空間組織簡單、不能與功能匹配的問題。

4 方案優化

由于文保建筑身份的限制，八卦樓的框架結構、墻體、外立面等無法變動。因此，回應傳統調研與句法分析所得結論，方案優化主要進行針灸式調整（圖9）：

第一，優化空間序列。依據空間拓撲分析結果，八卦樓空間主次不清，空間組織混亂，展陳空間整合度普遍較低。為進一步說明優化方案的內容，對優化后的空間進行重新編號（圖5b）。優化設計中，開啟出入口A，封閉出入口C，避免主導風向的對流影響，將主立面的出入口A 設置為參觀序列的起點，將出入口B 設置為參觀序列的終點；根據當代博物館空間多樣化功能需求，將展覽空間分為a 序廳、b-e 主題展廳、f 互動區、g 影像區等七個模塊，每個模塊內通過隔墻、展板將空間進一步劃分，形成一條清晰的游覽流線（圖9a）。

第二，優化功能布局。依據視覺整合度與智能體模擬分析結果，一層四角置入辦公室、洗手間、演奏廳、紀念品商店。二層結合八卦樓“建筑承載厚重歷史”的特點，以八卦樓的歷史作為展覽主題，劃分為歷史陳列和三維模型展廳，新增紀念品制作空間。中庭上空設置全息投影，展出八卦樓的三維模型。二層四角置入館長室、洗手間、儲物間和文物修復室。三層設置書吧與茶吧供休憩使用，開放外部天臺供參觀者領略全島風景。在交通空間節點布置休息區，設置座椅、導覽臺等必要設施。

5 方案驗證

5.1 空間拓撲分析驗證

優化方案中（圖5b-圖5d），1 號空間作為幾乎不開放使用的后勤通道，滿足了中庭內部主風琴不允許空氣對流的要求，使得建筑主立面入口6 號空間得以開放，8 號和3 號空間則作為次要出入口。由拓撲圖（圖6b-圖6d）可知，在空間組織上，優化方案完全開放了建筑的二層和三層，充分利用隔斷在建筑設計中的作用，減少1 級空間①即空間拓撲分析中連接度為1 的起始或末端空間。在展陳空間中的存在。利用1 級空間適合作為交通流始終點和作為休憩空間的特點，以6 號空間為主出入口，三層設置書吧和茶吧（圖9c）。優化方案中，八卦樓各個空間之間的可達性呈現出清晰的層次，初步驗證了改造方案空間序列充分尊重歷史價值，以及參觀流線清晰、分明的優點。

5.2 視域分析與智能體模擬分析驗證

優化方案中（圖7b-圖7d），主入口門廳區域和中央通高中庭空間整合度較高，門廳的主要地位得以體現。如圖10，在各個展廳內，優化方案充分利用隔斷的視線阻隔作用，空間視覺整合度較原方案大大降低，有利于提升參觀者的觀展體驗，減少來自外部交通空間的干擾。因此，現狀空間突出放大了建筑序列中的重要節點，如主入口門廳、中庭、次入口的可視性，整體序列呈現出更強的引導性；同時，保證了觀展空間的視線私密性，使參觀者更專注于展品本身。同理，在書吧和茶吧的空間組織上也是采用降低空間的視域整合度，以營造相對私密的休憩環境。

在智能體模擬分析方面，優化方案呈現出一條清晰可見的參觀流線（圖8b-圖8d）。優化方案在展陳空間中展現了較好的引導與暗示模式，同時有效降低了展陳空間中的人流熱度，有助于維護良好的展陳環境，方案整體游覽動線流暢度得到了大幅度提升。

需要指出的是，視域分析與智能體模擬分析主要驗證的是歷史建筑空間本身的組構關系，其結論從一定程度上清晰反映了空間序列、空間功能、流線等的合理性，而對于空間內部要素與細節的設計，還需通過傳統方法與手段來進行。

6 優化策略

綜上，人群行為與主觀感受可直觀真實地反映功能植入的最終效果。運用句法分析對八卦樓現狀與改造方案的空間組織模式分別進行評估，并結合參觀者行為模式調研，回應開篇所提疑問，提出在歷史建筑框架下空間組織和功能更新的主要原則：

圖5 現狀與改造方案的平面圖（圖片來源：黃競雄、李芝也繪制）

圖6 現狀與改造方案的空間拓撲分析結果（圖片來源：同圖5 ）

圖7 現狀與改造方案視覺整合度分析結果（圖片來源：黃競雄繪制）

圖8 現狀與改造方案智能體模擬結果（圖片來源：同圖7 ）

圖9 改造方案平面示意圖（圖片來源：張品文繪制）

圖10 改造方案效果圖（圖片來源：黃競雄繪制）

（1）定位——挖掘空間的歷史價值

以八卦樓為代表的歷史建筑，在植入新功能時，更需關注建筑本身的價值，體現歷史賦予空間的特別意義。本層面涉及歷史、社會、人文等領域，主要依靠傳統建筑設計方法的支撐。因此，在空間再利用時，按照精神到物質的層級，優先整理其文化價值、建筑價值、技藝價值等，并將此作為與新功能交融互動的契機，盡可能多方位地展示其建筑的本原特征。其中，文化價值可運用圖文、視頻等方式進行呈現[12]，注重歷史的敘事性與精神意義的再現性；建筑價值則可運用三維模型、全息投影、VR 體驗等新技術手段從建筑的全局、內部等多重視角展示其特殊的造型風格、空間構成等，強化以參觀者體驗為主的展陳效果；技藝價值可運用局部構件等比例模型進行建造技藝展示，輔以BIM 技術，重點展示建筑細部構造，還原真實建造過程。此為歷史建筑再利用之核心。

（2）重現——優化歷史價值的展示思路與方式

歷史價值的展示，在傳統設計方法的框架下，結合句法分析進行設計。注重對人群參觀行為的科學引導：根據空間拓撲分析、視域分析與智能體模擬分析優化功能布局與流線。整體思路按照層層遞進、抑揚結合的方式開展。首先，進行流線設計，對各空間流通情況進行調整，可參考空間拓撲分析結論，提升或降低其拓撲深度，從而達到優化效果。其次，進行展陳分區，凸顯各區域展示主題。可參考視域分析結論，將不同主題展區按照其重要程度配置于不同的視覺區域，以達到調控的效果。第三，在參觀路徑上，設計多元展示方式，除了實物展示之外，結合聲光感官刺激，強調五感的協同感受。可參考視域分析與智能體模擬分析結果，在適當的位置引入互動環節，強調參觀者為主體的體驗活動，提供駐足的契機。

（3）融合——組織新舊功能的對話

新功能的引入，需注意與舊空間的呼應和對話。從空間尺度、空間性質、空間界面等要素進行功能置入的預演與分析。用傳統調研與句法分析結合的方法，對建筑空間本身進行較為科學的分析，以此作為新功能引入的重要考量要素。本案中，中央展示風琴的體型較大，與建筑中庭空間能夠完美契合，重點處理其與二層建筑全息投影的對話關系，以此作為新舊沖突共存的重要環節，使其成為展陳焦點。建筑原有附屬空間仍舊設置為儲物間、辦公室、衛生間等次要功能，符合原有空間邏輯。

7 結語

本文應用空間句法對八卦樓現狀與改造方案空間組織模式的合理性進行量化和準確的評估，并結合參觀者行為規律對空間句法的分析結果進行探討，在量化評價的基礎上，提出“定位-重現-融合”的歷史空間再利用原則。同時，試圖探索一種可行的研究方法，以期完成歷史空間再利用過程中的數據模擬及量化分析層面的工作。該研究方法基本滿足對空間的驗證與評估要求。不足的是，由于諸多因素的影響，研究結論仍然存在一定的誤差：一是在對室內參觀者進行行為研究時，由于GPS 設備在室內的靈敏度不佳故而選擇人工跟蹤和行為描繪作為輔助，在樣本容量和準確度上有一定的偏差；二是對展陳空間的開閉狀態判定有一定的主觀因素，并未對其多種開閉狀態的組合形式及其可能產生的對視覺整合度和智能體虛擬人流產生的影響進行探討。后續研究將進一步考慮句法理論與建筑文化中多重因素的結合，提升量化分析的準確性和適用性。