基于環境適應性的建筑外部空間復合化設計策略研究*
——以天津河北區三馬路舊街區更新改造為例

文/沈陽建筑大學 肖奕萱

遼寧工業大學 沈陽建筑大學 張珈寧

沈陽建筑大學 孫佳琳 王麗娜

0 引言

隨著城市發展，人們既需要有大量的建筑滿足工作、生活需求，又渴望擁有優美的生態宜居環境，建筑空間與生態環境的關系是需要不斷探索的重要課題。

建筑作為環境中的空間形式，彼此之間存在千絲萬縷的作用與影響，隨著城市可持續發展理念的不斷深入，基于環境適應的建筑設計是生態可持續發展的基本目的之一。建筑外部空間的適應性設計得到越來越多的重視。

然而隨著城市化進程加快，傳統建筑外部空間建設模式已難以適應新的城市建設要求。在這一過程中，“復合化”整合模式以其特有的功能與作用在建筑設計中得到越來越多的運用，這種“復合化”整合模式的研究對于新形勢下建筑的生態環境建設具有重要的指導意義。

1 建筑外部空間與環境適應性的內涵 機制

關于建筑外部空間的研究，蘆原義信在《外部空間設計》中這樣闡述：“空間基本上是由一個物體同感覺它的人之間產生的相互關系所形成，而這一相互關系主要根據視覺確定，但作為建筑空間考慮時，則與嗅覺、聽覺、觸覺也都有關系”[1]。

從建筑外部空間的視角，屋頂挑出墻面所形成的區域、墻的開洞形式、尺度宜人的室外家具、樹木水系與建筑的呼應、采光的院子等，這些關乎建筑、環境與人的關系形成建筑的一種外向“表情”。所以，建筑的外部空間是建筑與建筑之間、建筑與城市之間的紐帶，這種空間是由人創造的有序的“新環境”[2]。

1.1 建筑外部空間是建筑適應環境的結構載體

建筑環境的構成關系表明：場地和街區與建筑外部環境相連最緊密，城市環境只是間接作用。建筑外部空間是建筑與環境之間共存的空間，是建筑與環境之間有秩序的中間領域。建筑外部空間是人與環境交流聯系的媒介，建筑與其所在場地的地形、植物及風、光、水等自然元素構成一種共生的自然系統，對于建筑物自身而言，其外部空間是建筑適應其存在環境的重要媒介和有效載體[3]。

1.2 環境適應性是建筑外部空間的多元化表達

建筑外部空間設計是一種追求最大化的“空間多義性”的過程，蘆原義信在書中強調：“建筑外部空間是一種人為營造的有序環境，這種環境比單純的自然環境更具意義和挑戰?！被诃h境適應的建筑外部空間，首先體現其空間適應性的顯性特征，而隨著復合元素的變化，這種“多義性”就可體現出多元化的表達，如建筑外部空間與步道、廊道進行復合，在外部空間的基礎上可增加交通功能的復合，同時在步道、廊道上增加一系列休憩空間，可營造出一定的社會交往活動空間，進而實現社會功能的復合。因此，建筑外部空間的環境適應性是一種多元化的表達（見圖1），是建筑通過外部空間系統與環境在功能、生態、活動等不同層面的同構融合，從而在此基礎上構建整體的復合化空間系統，實現空間、生態、社會、功能的有機統一。

2 建筑外部空間復合化系統的引入

美國建筑師湯姆·梅恩在《復合城市行為》中提出：城市建筑真正的創新領域不在于創造柏拉圖式的實體，而在于創造可操作的策略以應對多樣而重疊的力量，并以這種方式設計出的一種關聯式系統框架，在這些框架中，各種行為活動、事件可實現有機的自我演繹[4]。因此“復合”可解讀為“復”與“合”2個維度：“復”即“復之以需”的涵義，體現不同屬性的交疊、同構過程；“合”則是“合以致用”的目的，是將不同的功能進行系統性整合，從而形成統一體。因此，復合化的構建是一種將不同要素有機統一的系統性思維[5]。

圖1 建筑外部空間與環境適應性的內涵機制

建筑外部空間的復合化整合作為一種系統構建過程，通過關聯整合多元化的設計要素與訴求，有效改變過去將外部空間設計僅局限于幾何線條的形式美學研究，或僅強調與單一目標的研究方法，考慮空間格局、生態效益、交通流線、功能條件、生活方式、社會活動等多重要素的綜合聯結，以實現建筑外部空間的最佳效益[6]。

通過對建筑外部空間復合化的分析，本文將其定義為：建筑外部空間的復合化整合強調的是主動融合，通過復合性的整合與環境系統相適應并共生為統一體，使建筑外部空間不僅在空間方面，而且在生態、社會、功能等方面得到多元化擴展，使建筑外部空間得到最優化利用，滿足使用者多樣化需求。

3 適應環境的建筑外部空間復合化設計

基于前文的理論研究，以下結合相關實踐，對適應環境的建筑外部空間的復合化構建策略進行分析與探討。研究以天津河北區三馬路街區作為實驗靶區，該街區位于海河三岔河口北部，靠近天津之眼、大悲禪院、天津美院等重要地標。如何充分利用既有地域環境，構建建筑與外環境有效交互的系統，從而實現兼顧功能、空間、交通、生態多因子的街區更新是設計的核心問題。因此，設計之初并未刻意追求建筑本身的外觀造型，而是將設計重點聚焦于空間規劃，使建筑與環境作為一種系統性存在，其自身內部各要素與外部其他空間類型之間必然存在交流，通過對建筑外部空間的復合化構建，實現項目的開放性、整體性與層次性，以更好地適應區域環境，并與周邊城市環境共融共生[7]。本文結合該項目的設計理念與目標，建立以下構建策略。

3.1 適應空間環境的建筑開放布局

蘆原義信將空間是否有屋頂作為區別建筑內外空間的概念界定。隨著建筑結合自然的不斷發展，建筑內外空間彼此孤立的形式和功能逐漸改變和優化，相互滲透融合的空間機制不斷“模糊”建筑內外的邊界[8]。在該項目中，將“院”作為一種內向圍合，“場”作為一種外向開放的空間形式，引入建筑空間組合中，不同空間類型的院落、廣場構成不同功能和“性格”的單元，而這些不同的“院”和“場”單元有機組成整個“園”的系統，實現“場院相生，疊院成園”的設計思想（見圖2）。利用我國園林的空間布局思維，每組建筑圍合出不同尺度的院落和廣場，結合建筑內部功能營造出U形、L形、回字形等不同空間類型，從而構成建筑與環境的開放性與私密性。各個院落圍繞街區中心依次展開，既相對獨立，又彼此滲透。街區改造更新后形成現代商業、市井生活、文化展示3個功能區，各功能區既相互獨立，又可形成有機整體。

3.2 適應生態環境的立體綠化系統

綠化作為建筑適應環境的重要途徑，項目希望結合多層次的綠化模式實現建筑外部空間的生態效益。該項目基地內部沿主街道引入景觀通廊，各組團景觀沿街道軸線展開，建筑底層采用局部架空形式，形成遮而不閉的半室外空間，同時營造地景化草坡、下沉綠化廣場、臺階綠化花園等空間，豐富街區景觀環境，優化地面空間生態效果（見圖3）。立體綠化是相較傳統地面綠化模式更有效的生態可持續模式，在該項目中，街區的建筑外部空間采用立體綠化模式，將地面綠化、屋頂綠化與垂直綠化相結合，不僅使綠化元素成為建筑設計的重要形式，而且根據空間的環境特征（如陽光、氣溫、風速、水分、空氣質量等）采用不同的綠化方式[9]。利用這種向三維空間發展的綠化手段，不僅可提高整個街區的綠化覆蓋率，而且可增加建筑物表面的綠色覆蓋，豐富綠化空間層次，從而使建筑系統與生態環境系統更好的適應和融合，實現降低建筑能耗、削弱城市熱島效應并改善城市微氣候的作用[10]。

3.3 適應行為環境的交通流線網絡

適應行為環境的創造離不開交通系統的設計。項目通過院落將建筑空間構成系統單元，因此院落的聯系是整個交通系統的核心要點。設計中利用2層的空中步道、屋頂花園、下沉廣場、底層架空、室外露臺等要素，將院落單元串聯起來，使外部空間形成敘事化的形式，這樣的系統也使建筑空間可相互連通。通過建筑外部空間多向化和立體化的設計，搭建適應使用者行為需求的多層次步行系統（見圖4），既可避免建筑單元之前的割裂性，又可連接街區活動的行為場所，實現整體街區交通路徑脈絡連通。

3.4 適應功能環境的建筑空間形態

復合化建筑外部空間系統決定其內部空間與功能向外部空間敞開的開放性特征[11]。項目通過設計屋頂觀景平臺、下沉交流臺階、屋頂花園、流動展廊、中庭院落等方式，使建筑內部與外部之間的界面在維度、尺度等空間特征方面趨于外部化，從而運用建筑手段使內部功能向外擴散，形成外部功能的復合疊加。在建筑外部空間的布局方面，運用“外整內秀”的設計格局，在建筑沿街空間界面形成整體、閉合的組團輪廓，形成序列性的氛圍和功能性的街景重構；在街區內部，每組建筑根據功能特征圍合出不同尺度的院落，院落沿著街道展開，既相對獨立又彼此滲透，這種靈活的小環境可實現街區內部從開放到半圍合的多層次變化，營造出街區內部功能豐富的活動場所，如城市客廳、美食廣場、露天劇場、小劇場、茶樓、市場等，更好地適應建筑外部空間的多樣化功能需求（見圖5）。

圖2 適應空間環境的建筑開放布局

圖3 適應生態環境的立體綠化系統

圖4 適應行為環境的交通流線網絡

圖5 適應功能環境的建筑空間形態

4 結語

建筑的適應性設計及建筑與環境的關系是當下逐漸得到重視的研究課題。本文結合天津三馬路舊街區改造實踐，進一步探討建筑與環境空間之間的適應性問題，并分析建筑外部空間復合化構建的主要表現形式，從而在此基礎上提出建筑與環境形成溶解性介入狀態，實現建筑與環境功能、生態、社會、經濟效益統一的復合化空間系統策略。改造后的街區建筑群作為一種復合化的系統生長于城市環境中，這不僅是對建筑空間規劃組織問題的探討與嘗試，而且是對基于這種環境關系的復合化空間系統模式的新探索（見圖6，7），希望能為建筑的可持續發展及環境適應性設計研究提供一定的理論與實踐參考。

圖6 街區改造后的總體平面布局

圖7 天津三馬路街區改造后效果