人造自然景觀視野下覆土建筑空間營造
——以荷蘭代爾夫特理工大學圖書館為例

潘永倫

洪小春

季 翔

紐約中央公園坐落于曼哈頓高層建筑的中心區，是一個能在這個喧鬧的都市中享受寧靜與自然的場所。在1850年，美國自然主義詩人威廉·布萊恩特在《紐約郵報》上發起了公園建設運動。1856年弗雷德里克·勞·奧姆斯特德和卡爾弗特·沃克斯兩位風景園林設計師設計了這座公園。中央公園跨度非常之大，長跨51個街區，寬跨3個街區，面積達340萬m2，被稱作紐約的后花園，也是世界上最大的人造自然景觀之一（圖1）。

1 人造自然景觀概念辨析（圖2）

一般意義上來說景觀指的是一片區域中所呈現的景象，對于人類主體而言就是視覺效果，這種視覺效果能夠反映出區域土地上的物質綜合與空間構成。景觀因受到人類活動影響程度的不同逐漸分化為兩種：一種是天然景觀，一種是人為景觀。天然景觀是指那些未曾受到人類活動影響或受到輕微影響而原有自然面貌不曾發生明顯變化的景觀，例如荒漠、沼澤、極地以及自然保護區等；而人為景觀則是受到人類活動長期影響使得原有自然面貌發生明顯變化的景觀，例如鄉村、城鎮、工業區等[1]。

人為景觀和天然景觀在人類生活中承擔著不同的功能作用。人為景觀，也就是鄉村、城鎮等是人類生產活動的載體，是人類得以生存延續的必要依據，所以這種對自然環境的改造是不可避免的。但是改造自然需要首先了解自然的規律，并能動地利用自然規律去建設和管理，這樣才能夠形成穩定可持續的發展。天然景觀能夠起到穩定全球氣候，改善人類居住環境，并提供自然資源的作用。然而自從人類開始在地球表面生產活動，完全未曾受過人類影響的地域已經很少存在，嚴格來說純粹的天然景觀已經很難尋找，現在城市周邊或城中的森林公園都是人類在改造，后期因為環境的需要，重新對土地進行綠植的結果。大眾稱之為自然景觀，但是其準確的定義應該是人造自然景觀。

2 人造自然景觀的類型及作用

圖1 紐約中央公園

圖2 景觀概念辨析圖

圖3 覆土建筑的三種接地形式

圖4 項目區位圖 （a 衛星地圖 b 總平面圖）

圖5 局部透視圖（a AULA禮堂局部透視 b 屋頂透視）

人造自然景觀與傳統的天然景觀和人為景觀都不相同。與天然景觀相比，人造自然景觀是經過人類主體的規劃設計，可以說是刻意的安排，其主要服務對象還是人類，而天然景觀的一切則是自然法則所主導的，并充滿不確定性。人造自然景觀與人為景觀相比較，它們的最大區別則在于其服務功能的不同。兩者雖然都經歷過人為的改造，但人為景觀最主要的功能就是承載人類主體生產生活等一列活動，而人造自然景觀的功能則與天然景觀相似，起著改善人類居住環境的作用。

人造自然景觀大致也分為兩種形式。一種是從實用功能的角度出發，結合場地環境與周邊交通狀況，合理安排景觀節點與內部路徑，力求其服務半徑內景觀功能的最大化；而另一種則是從旅游業的角度出發，模仿或者微縮其他地域或國家，甚至是歷史上的自然景觀或人文景觀，即對某些異域風光或歷史遺跡的還原和再現，使游人能夠欣賞到不同地區的自然風光。

3 覆土建筑

3.1 覆土建筑的概念

覆土建筑，也稱掩土建筑，不是單指以土覆蓋著的建筑，而是指以土、木、草、石等自然材料作為圍護，與自然環境的聯系非常緊密的建筑[2]。人類社會生活的發展演進與大自然的地形以及環境密切相關，而這兩者的相互作用又形成了人類歷史上最早建筑類型之一的覆土建筑。在人類以及人類社會出現之前，所有存在于自然界之中的都是原始的自在之物，而隨著人類生產、生活實踐活動的不斷展開，大自然中的物質環境也逐漸成為人類最為親密的實踐對象。西北干旱的黃土高原、山巖峭壁上的洞穴、大地上的一草一木等都能夠被人類用作居住建筑的材料，所以說覆土建筑是孕育于大自然和人類實踐活動之中的原始居住建筑形式，其凝聚著人類的原始勞動，也能夠反映出自然之美。覆土建筑按照建筑與地表層的關系可以分為三類（圖3）：第一類是全地下型建筑，就是整個建筑結構全部位于地下；第二類是半地下型建筑，即建筑的一部分埋入地下，建筑室內標高低于室外地坪；第三類是全地上型建筑，通常體現為在建筑頂面覆土的建筑形式[3]。

3.2 現代覆土建筑及其人造自然景觀特征

現代覆土建筑是在原始覆土建筑的基礎之上發展而來的。原始的覆土建筑僅僅是人類對于物質資料進行簡單的改造，僅具有遮風擋雨、躲避野獸等最基本的功能。到后來為了適應更加復雜的地形地貌及其氣候環境，再加上人類對于其居住環境越來越高的審美要求，經過了一個漫長而有規律的發展過程后，原始的覆土建筑逐漸發展成為今天的現代覆土建筑。現代覆土建筑與原始覆土建筑最大的差別就在于其生態效益和經濟效益，原始覆土建筑所做的往往是因地制宜，創造出符合當地的居住環境來滿足人類的生活需求；而在現代城市中，因為土地利用率過高，建筑密度過大，導致居住環境較差，所以很多的建筑采取建筑頂面覆土并進行綠植的方式來增加城市綠化面積，形成了一種能夠美化城市環境的人造自然景觀，這在生態技術和景觀美學上也是原始覆土建筑所不能比擬的。

圖6 入口界面層次（a 入口界面層次示意圖 b 入口界面層次分析圖）

圖7 圖書館首層平面分析（a 首層平面圖 b 首層室內透視圖）

現代覆土建筑從屬于生態建筑的類別，生態性也是其人造自然景觀中最主要的特征。現代覆土建筑的體量形態與周圍的地形地貌以及自然環境能夠協調融合，減少對場地原有環境的破壞，能夠體現出展現建筑與環境原生態的設計理念。同時，覆土建筑自身的形態結構與其使用的建筑材料都能夠在一定程度上降低建筑的能耗，有著較為優越的節能特性。例如覆土建筑頂部附著的土層與植被在作為人造自然景觀美化環境的同時，土這種高熱容量的建筑材料也能夠調節室內外空氣之間的溫度差，降低建筑夏季納涼、冬季采暖的能源消耗[4]。

現代覆土建筑所形成的人造自然景觀還具有人文性的特征。現代覆土建筑是千百年來人類實踐活動、歷史文化與自然環境三者相融合的產物，也是因人類的生存需求和景觀需求而逐漸演化出來的，其具有非常高的歷史意義和文化內涵，例如分布于中國西北黃土高原的窯洞式的覆土建筑就與黃河以北地區的夯土式的覆土建筑有所差別，但也正是這些不同的建筑形式才能反映出各地不同的地域文化特色。而位于荷蘭的代爾夫特理工大學校圖書館就是十分具有地方特色的覆土建筑案例。

4 荷蘭代爾夫特理工大學圖書館中人造自然景觀營造

荷蘭代爾夫特理工大學是世界著名的工科學府之一，而該校圖書館的基地位于校園內的普羅米修斯廣場之上，西側緊鄰著名的公共禮堂AULA（圖4a）。AULA禮堂是由Van den Broek & Bakema于1960年所設計的一座巨大混凝土建筑。在這樣的場地環境之中，似乎任何新建建筑都很難與禮堂形成和諧的體量關系。同時，荷蘭代爾夫特理工大學認為他們需要一種樹木花草所點綴的草地之上有寬敞舒適的座椅，校師生能夠在這樣的美景之中自由交流的校園氛圍，這對于承接設計項目的荷蘭建筑事務所Mecanoo來說也是一次巨大的挑戰（圖4b）。

圖8 頂層室內透視圖

圖9 天井透視圖

圖10 屋頂構造圖

圖11 剖面圖

面對如何能夠在契合地形環境并與周邊建筑相互協調的情況下同時滿足學校師生要求的艱巨任務時，Mecanoo事務所最終交出了一份令人滿意的答卷——現代覆土建筑。由于原有的大體量混凝土建筑AULA教堂在偏向東側，同時也是面向圖書館的一側在形體上懸挑出非常巨大的結構體量，所以為了退避禮堂這種形體上的壓迫感，荷蘭建筑師法蘭馨·荷本將建筑的屋面設計成一個巨大的楔形呈斜面12°的屋頂，同時在屋頂之上又覆上土層并鋪上草皮（圖5a）。這種傾斜的屋面不僅沒有被AULA教堂的所壓倒，屋頂綠化與周圍環境構成了一個整體，避開了與AULA禮堂任何可能的沖突，其中心位置凸出的高聳椎體反而顯得更加不卑不亢，也為圖書館增添了一份科技感（圖5b）。

4.1 入口空間處理

覆土建筑按照建筑與地表層的關系可以分為三類，而這三類中大部分覆土建筑的室內標高都與地坪標高差別較大，人們在由地面進入建筑內時會發生一個較大的高差變化，而覆土建筑的入口空間則承載了將游客引導至不同標高平面的功能。現代覆土建筑設計中十分注重入口空間的可識別性，以便在滿足入口人流集散功能的同時還能夠兼顧人員參觀的趣味性。同時覆土建筑的入口形式也是靈活多變的，設計師會根據建筑與地面關系的不同，采取不同的覆土設計形式，而覆土形式的變化也會引起入口形式以及位置的變化，例如建筑入口直接通向建筑內部中心或建筑二層以上的空間等。覆土建筑的入口空間根據形式設計的不同大致可以分為平行式、臺階式、坡道式[3]。

荷蘭代爾夫特理工大學圖書館的入口形式就是典型的臺階式的入口。其入口形式是根據室內外標高的不同而設置的，并且其入口臺階分為三個部分，分別是通往建筑一層平面的臺階、通往地下層平面的臺階和供學校師生坐下休息的臺階。這三種臺階相互組合形成了荷蘭代爾夫特理工大學圖書館獨特的入口形式，并與建筑結構合為一體，成為覆土建筑結構形態的一部分。讀者自臺階而上可以直接進入高于地坪平面的圖書館一層，而這種入口處的抬高設計，使得地下得以多出一層空間用來儲藏書籍，同時也使得圖書館之中讀者的視野隨之抬高。這種在圖書館入口處設置大量的臺階組合也是一種人造景觀的設計，其可以產生強烈的視覺效果，并且這種視覺效果會將參觀者在不自覺中引入建筑內部。同時，建筑入口處設置的可供師生休憩的臺階又與圖書館楔形的覆土屋頂相連接，這在無形中創造了坐在臺階之上與處于屋頂之上的參觀者的視線的連接，加強了參觀者之間的交互性，也擴大了入口臺階與覆土屋頂的景觀視野范圍。這樣的入口臺階組合與周圍環境有機結合，使得入口空間松弛有序，在一系列緊張快速的節奏之中又能夠欣賞到屋頂與周邊綠地的人造自然景觀（圖6）。

4.2 內部空間處理

進入代爾夫特理工大學圖書館，首先看到的是兩層高的中心大廳，而圖書館的核心功能如出納、檢索、開架書庫、期刊閱覽、復印等也都是圍繞著這個中心大廳空間所組織的（圖7a）。在中心大廳核心功能之外則是計算機廳、書店、休息廳、辦公室研究室以及衛生間等附屬功能[5]。圖書館中心大廳與周邊房間之間大多采用全透明的玻璃隔斷，這樣使得整個大廳空間顯得明亮、開放，給人一種整體、通透之感（圖7b）。

覆土建筑的內部交通組織通常是簡要明確的，因為在縱向上存在高差的變化，所以在橫線上基本以直線型的方式處理，且盡量與地面道路的方向保持一致。作為建筑內部各種功能的過渡空間，主要交通空間通常占地面積較大，在承載內部交通流線的同時也能夠為參觀者提供停留、休息的場所，如中庭以及天井等（圖8～9）。不論覆土建筑周圍的地形是斜坡型的還是平坦型的，建筑內部自然采光的問題以及自然景觀處理的問題都可以采取設置中庭的方式解決[6]。圖書館的中心大廳是一個一直通向建筑屋頂的巨大中庭，同時中庭頂部的圓錐體上有一處開口，室外的自然光可以柔和地照進室內，為內部閱讀區提供自然采光。同時，室內所產生的熱量使得室內外產生大氣壓，室內的熱氣皆由圓錐體的縫隙排出，室內外形成對流，而室外就是覆土屋頂的綠色植被，這樣室內的空氣可以一直得到凈化、更新。

4.3 屋頂空間處理

在現代覆土建筑出現之前，一般建筑的屋頂是物理形態層面上劃分建筑室內外空間在縱向維度上最高的界面，而這個界面大多與地面平行且很少與地面發生交互關系。而后隨著建筑師設計理念的不斷發展與建造技術的不斷提高，越來越多的建筑師將目光聚集于建筑屋頂這個之前很少能夠利用的界面之上，從此建筑的屋頂形態開始發生變化，現代覆土建筑也隨之產生。現代覆土建筑根據屋頂形式的不同，也可分為平屋頂式、坡屋頂式以及其他屋頂的形式。

為了退避AULA禮堂巨大形體上的壓迫感，圖書館所采用的是坡屋頂的設計形式。這種大體量的建筑一個向外凸出，一個向內傾斜，如同嚴絲合縫的齒輪一般，非但沒有體量上壓迫的緊張感，反而給人一種勻稱的和諧之美。這種建筑外形之間的協調以及與周邊環境的相互融合也使得建筑在除去使用功能之外還兼具人造景觀的功能。代爾夫特理工大學坡屋頂的形式創造了一種能夠兼顧師生通行與休憩的景觀交通空間，斜屋頂的設計方式通過建筑界面的扭曲轉換將地面與屋頂連接起來，突破了傳統建筑屋頂概念的局限性，實現了屋頂空間的可達性，這兩個不同建筑界面的碰撞與融合創造出了一個全新可利用的屋頂空間，一個交互性極強的人造自然景觀空間。自然生態環境是代爾夫特理工大學圖書館的重要組成部分，也是其外形的主要來源，圖書館的覆土屋頂通過引入與建筑周邊相似種類的生態植被，強化了屋頂空間的景觀效益，改善了校園空間的景觀環境，同時也使得建筑能夠完全融入周邊環境之中。夏天時，綠茵草地為校園師生提供了一個了良好的休息交流的場所，而到了冬天積雪時，圖書館與地面相連接的屋頂甚至成為了學生們滑雪的娛樂場所。

代爾夫特理工大學圖書館的草坡屋頂系統具有非常強的生態性，相比于普通建筑的屋頂，其共計八層的構造層成功地將建筑與人造自然景觀合為一體，這在技術上實現了巨大的突破，也幫助建筑設計師法蘭馨·荷本獲得了2003 Corus的施工獎。圖書館屋頂的坡度在10°～13°之間，而這種坡度的屋面，降水排走速度相對很快，能夠為植物生長所留存的水比較少，同時排水速度的提高容易造成表面沖蝕的加劇。在圖書館屋頂這種較為嚴苛環境的限制下，屋面種植植物的選擇也比地面上要嚴格很多（圖10）。一般來說覆土屋頂上植物的選擇要遵循適地適樹的原則，選擇長日照的淺根性小喬木以及灌木、花、草或藤類植物。而本案中覆土屋頂上所選擇的景觀類植物就是非常明智的選擇，其植株低矮，生長整齊，色彩亮綠，能夠與建筑周邊的環境相互融合。這種屋頂綠化土層的最小厚度一般為30cm，相比于高大樹木1.5m以上的種植土層來說可以極大地減輕屋頂的荷載[7]。

5 覆土建筑與城市景觀空間營造

空間是建筑之中最基本的也是最重要的語言，而空間營造則是建筑師最基礎的設計語言。覆土建筑作為城市景觀的組成部分之一，設計師在設計過程中不僅要處理好建筑與外部環境之間的關系，還要注重與城市景觀融合的空間營造問題。建筑形體的布置和人類的行為活動對于城市整體空間結構都有非常大的影響，而不同布置的形式則會產生不同的城市景觀空間布局，同時人類的行為活動以及交通流線也會對空間組構產生影響，最終城市景觀空間布局出現了整合式、延伸式、分離式等多種形式。

代爾夫特理工大學圖書館設計在其城市景觀之中屬于延續式的布局方式，其實現了空間結構關系的順應以及融合，極大地提高了圖書館屋頂空間的可達性與可視性。這種延續式的布局方式并不是對自然景觀簡單的模仿，而是更加關注建筑自身的空間營造以及對于周邊環境間的延續、整合（圖11）。

結語

覆土建筑藝術在中國雖然古老卻又是一門新興的學科，現代覆土建筑的發展也正處于初始階段。現代覆土建筑作為一種新興的綠色建筑，其突出的經濟效益和生態景觀價值是值得整個建筑行業去探索和推廣的。建筑師在覆土建筑設計中，應該將自然景觀設計靈活運用到其空間營造之中，不斷提高建造技術，給人來帶更多的藝術美感，同時也能夠增強城市整體景觀的協調性。我國建筑設計師也應該不斷學習和總結現代覆土建筑的設計方法，做到理論與實踐相結合，并能夠不斷創新，使得其設計理念與我國城市化進程相匹配，為我國現代化城市的建設作出更多的貢獻。

資料來源：

圖1，圖8～9：源于網絡；

圖2，圖6～7，圖10～11：作者自繪；

圖3：引自《掩土建筑》；

圖4～5：源于google地圖及網絡。