健康建筑理念下“模度”在圖書館室內設計中的應用
——以中國農業大學西區圖書館室內設計為例

勾希琦 肖濤 張明杰 GOU Xiqi XIAO Tao ZHANG Mingjie

勒·柯布西耶的“模度”理論一直是眾多設計師研究內容之一，研究從“模度”理論基本原理出發，分析理論與設計實踐之間的應用性，借鑒基本理論的數學計算法，推導出適合中國農業大學西區圖書館使用者在各空間內活動的基本尺度模度，由人的使用尺度延伸到空間尺度，實現對現代圖書館室內設計尺度的控制。

健康建筑；模度；室內設計；數學計算法

0 引言

在全面推進健康建設理念的大目標下，2021年正式實施的T/ASC 02—2021《健康建筑評價標準》強調以人為本，深化人的重要性，提升了心理、行為等元素對健康建設的重要作用，內容體系由空氣、水、營養、光、運動、舒適度、聲環境、材料、精神和社區等部分組成。本文引入勒·柯布西耶的“模度”理論，重點對其中的舒適度、精神方面進行分析，從“模度”尺度的角度對圖書館設計進行深入剖析。“模度”的歷史發展繼承了歐洲關于人體尺度的標準，具有歷史根源；斐波納契等比數列的應用，使其具有科學的嚴謹性；黃金分割的基本理論表明其建立在經典美學原則之上，具有美學價值；勒·柯布西耶的大量設計作品應用了此理論，體現其實踐性；各方理論家對此體系的驗證、由此提出的質疑，也使此理論具有一定的爭議性。

1 “模度”紅藍尺理論體系概述

1.1 “模度”理論發展淵源

維特魯威在《建筑十書》中認為神廟建筑應與人體比例相對應，認為人體比例是完美的，臍是人體比例的中心，以此中心畫圓可讓四肢均在此圓形之上，從頭頂至腳底的尺度與雙臂平端的尺度基本一致。因此后世的建筑理論家便先后對此理論進行驗證，出現多版“維特魯威人”，但均未解釋比例尺度與人體的關系。直到達·芬奇比較精準地將方、圓、人三者合理結合形成統一的圖示，其以人體軀干為中心不動，分別繪制了身體直立平端的方形態和雙腿叉開雙臂上揚的圓形態，將兩種形態結合形成人體比例的雛形關系，這種結合還無法全部用數學量化（見圖1）。勒·柯布西耶在此基礎上進行深入研究，通過歐洲常見的兩種工具“直角規線”結合“黃金分割”解答了方、圓與人體比例的數字關系，形成一套完整的人體度量體系——“紅藍尺”（見圖2）。

1達·芬奇繪制的“維特魯威人”

2勒·柯布西耶的人體度量體系——“紅藍尺”

1.2 “模度”紅藍尺理論體系概述

從勒·柯布西耶人體模度的最終圖示可清楚地看到其與維特魯威人的關系，把一個方形居中兩等分，以矩形中點底部連接斜對角畫弧與底邊延長線相交，延長的邊與原邊形成1/0.618黃金分割比，這就是“直角規線”的畫圖方式，把原中點的另一端與延長線的長邊焦點相連后，作垂直繼續與長邊延長線相交，得到的新延長線總長度與原方形邊相比為2倍，長邊取中線后可形成4個高度，分別對應人體的膝、臍、頭、舉，成為其“模度”的基本雛形（見圖3）。比例網格基本實現了數學與人體比例的對應關系，但這4個尺度并不夠精細，尚無法真正作為標尺使用。

3“直角規線”推導比例關系

黃金分割法是解決該問題的最簡單方式，也與斐波納契等比數列達成一致，進一步強化了精細化數學與黃金分割之間的關系。臍高度劃分的上半身與下半身的比值為0.618/1，設下半身高度為1，則舉手的高度為2，人的身高則為1+0.618，臍高度剛好為舉手高度的中間位置。勒·柯布西耶通過黃金分割比進一步細分該比例，從頭頂身高向下細分，以求得最小尺寸系列，每次得數均保留小值，大值進一步按照0.618/1的比例細分，形成前2個數之和等于第3個數的關系，即形成了紅尺。紅尺在精細度上還不夠覆蓋身體的全部比例關系，特別是第一個分割臍與頭頂的尺度，于是勒·柯布西耶引入舉高的2倍高度作為起始高度向下進行細分，引用同樣的分割比關系，形成與紅尺體系相同卻又不同的細化尺度劃分形成藍尺。紅尺與藍尺的相互交疊使人體尺寸劃分足夠細致精密，完善了其“模度”理論體系。

1.3 “模度”理論的歷史評價

“模度”理論經過勒·柯布西耶多年的實踐完善，成為建筑設計的尺度典范，在提供任何一個獨立數據時，便可擁有一整套精確的模度標準，但存在如下瑕疵。

1）理論設定的人物均為成年男性，若將女性作為模度理論的核心則會出現比例失調的結果。

2）在空間模度的適用性方面，勒·柯布西耶認為只在建筑尺度范圍內才能使用，尺度超過視覺范圍400m及細微到無法識別的尺度均不在適用范圍，這導致其在城市規劃項目中遇到難題。

3）“模度”的應用過程中易忽略使用者心理尺度，如在賈烏爾住宅設計中，空間高度通過模度計算采用2.26m，致使內部感覺非常壓抑。

“模度”理論本身只是設計過程中創造美的工具，但并不能帶來美，勒·柯布西耶也反對將模度教條化，絕不能認為任何設計只要運用該理論就是美的；空間尺度很大程度上取決于人的心理因素；另外“模度”理論有其自身的不完善之處，無論是理論推演上的微差，還是實際使用中經常出現的小數，均將導致設計師在設計和實踐中遇到一定波折。

2 “模度”理論在中國農業大學西區圖書館室內設計中的應用

中國農業大學西區圖書館項目（以下簡稱“農大圖書館”）是校園類改造設計項目，旨在通過改造設計改善圖書館使用環境，提高圖書館使用效率，更好地適應學生讀書、查閱、討論、休閑等行為的需求。總體改造面積9000m2，目前圖書館格局封閉，配套設施無法滿足學生使用習慣及未來多功能的需要；設計最大限度擴展了公共區，形成開放式多功能空間，將固定書架下移以最大程度預留自由學習空間，并保留功能的相對獨立性。

2.1 “模度”體系在尺度上的應用延伸——“新紅藍尺”

根據勒·柯布西耶的“模度”理論，以目前我國北方大學生的男女平均身高1683.2mm為標準得到身體各部位主要比例，形成紅尺物理尺度與藍尺空間尺度（見圖4），藍尺高度2080，1285，795mm，加上紅尺高度1680，1040，640，395，244mm，分別對應身體位置單手舉高、胸高、垂手高、身高、臍高、扶手高、平坐高、低坐高（見圖5），因此可確定身體活動的主要尺度，根據這些基本數據推算出適合學生使用的空間尺度。

4新紅藍尺

5新紅藍尺對應身體高度

2.2 近人尺度與“模度”體系的結合

在不考慮工作人員的前提下，農大圖書館內學生行為可分為3種：學習、交流、休閑，具體可劃分為獨立學習、服務辦理、查閱、小組討論、餐飲、交談等，因此需對近人尺度的主要行為尺度進行梳理，以適合學生使用的需求，根據紅藍尺的相關數據提取公共服務尺度、書架取書尺度、閱讀學習尺度，其他部位細化尺寸可依照此方式類推，由此可得到一系列適合農大圖書館學生的使用尺度。

1）單人閱讀高度的設定來自紅藍尺中紅尺正常坐下扶手高度640mm，以及藍尺795mm相減后的黃金分割比值，按照模度取小留大的原則得到的尺寸，且滿足正常平坐395mm的高度，以及人體工程學桌面下空間不低于580mm的基本需求（見圖6）；單人桌閱讀平面尺寸的設定按照人與人間距不低于1000mm統計，則在新模度的核算下，單人桌的尺寸為1000mm×620mm，四人桌的尺寸為2000mm×1240mm。

6單人閱讀尺度

2）查閱取書的尺度設定根據新模度中人可以抬高手的最高藍尺2080mm推算，得到人可以拿到書比較舒服的高度為1800mm，由此書架的整體高度可設定為2100mm，取書也需要考慮通道和轉身的基本寬度，按照1000mm的雙人流寬度預留，這也是與身高約1/2的關系，與閱讀桌呈系統比例關系（見圖7）。

7書架取書尺度

3）查閱借還書和服務功能比例近似，查閱借還書功能按站立查閱考慮，則人比較舒適的位置尺度在1040mm臍高的位置，但在使用過程中，操作面往往需要與使用者呈斜視角以達到合適的視線觀察角度，因此在紅藍尺的再次細分方面，選取紅尺1040mm臍高和藍尺795mm垂手高二者根據模度細分取小留大，得到933～1040mm的浮動尺度范圍（見圖8）。對于立式操作臺而言，比較舒適的尺度仍然是人體黃金比例的臍高位置，服務臺內部則要根據坐式或立式服務劃分尺度關系，并需考慮不同操作臺的寬度，餐飲服務臺需考慮浮動范圍，因為需對應不同身高的使用人群（兼顧殘疾人），如795～1040mm的范圍高度設定高低臺（見圖9）。

8查閱借還書尺度

9服務臺、餐飲臺尺度

2.3 空間尺度與“模度”體系的結合

勒·柯布西耶的模度理論是以人為尺，通過人體度量活動空間，使空間使用更為合理，將人身的黃金分割延伸至空間中，特別是與人關系密切的小型空間非常適用。當空間超過一定尺度已無法以人身為尺時，“模度”理論則更傾向于一種“黃金分割比”的使用本身，是一種美感的直接產生，而衡量這種美感對錯與否的標尺則是視覺要求和心理需求，因此面對不同的空間運用“模度”理論的方式也不盡相同。

在農大圖書館主要公共區室內設計中，整體理念一方面來自中國農業大學深厚的歷史文脈，工農學三者的有機結合及理論與實踐的相互促進所取得的輝煌歷史成就；另一方面也探究我國的文化脈絡，從中提取明式家具簡潔古樸的線條感及宋代瓷器的圓潤輕盈感，將二者在農大圖書館的基調下整合，主背景墻以仿宋瓷的效果設計了麥穗浮雕，與大廳正中的抽象麥穗拼花形成對比關系（見圖10），明式家具的線條感貫穿各主要空間，強化空間連續性的同時彰顯農大本身的文化底蘊（見圖11）。

10主背景墻效果

11主入口效果

圖書館平面規劃采用從建筑到室內的由外而內的設計模式，從建筑標準軸線網6.6m出發，形成橫豎交織的方形井字格，因為建筑本身為54m×54m的方形狀態，室內設計沿用建筑本身1∶1的方形比例（見圖12），分別以1∶1的方形狀態、1∶2的半比例狀態進行平面空間劃分，形成中心對稱、斜向軸對稱的布局形式。為體現空間敞開的設計初衷，以軸對稱的方式布置了19m×19m的方形接待前廳，2個核心筒及服務臺功能則均以1∶2的比例方式布置劃分，而沙發區、休閑區分別采用4個方形的布置方式，這種1∶1及1∶2的布局模式對于體現圖書館安靜的空間感具有積極意義。對于近人使用的空間，如討論間的尺度布局則采用模度比例分隔方式排布。室內設計高度為3.2m，對于人體舉高的2.08m高度的比值約為黃金分割比，而人本身的高度1.68m也接近空間高度的一半，這也與功能布局的另一個原則契合。討論間是以軸線的一半作為基本寬度，屋長則是按黃金分割比形成長寬比5.4∶3.3，這種由外而內的設計布局方式同勒·柯布西耶設計的昌迪加爾高等法院的設計手法一致，通過建筑軸線劃分獲得建筑基本模數單元，再將建筑內部按照比例取整劃分，而近人尺度則采取模度的黃金分割比。如前廳接待的服務臺尺度設計，按照1040mm的標準臍高，而前面的金屬木條置物架高度則為795mm，是人手臂自然下垂的高度，天花的分割模度也是如此，設計時也同時需考慮材質本身的模數關系，在達到良好效果的同時滿足最優材料配比（見圖13）。

122層平面布置

13接待前廳效果

3 結語

在健康建筑理念已全面推廣且深入人心之際，健康建筑理念強調以使用者作為評價標準，其中特別強調人的空間舒適度、精神等方面的評價，同樣對于“模度”理論的新發展，模度設計具有極其現實的意義，模度的設計理念契合當今裝配式設計加工的基本要求，可大幅降低材料損耗，提高設計及安裝效率，有利于節能減排并降低維護成本，提高材料及家具的使用頻率。通過挖掘“模度”理論在當今健康建筑背景下的發展潛力，借助延伸的“模度”工具，結合勒·柯布西耶經典數學手法，實現對現代圖書館室內設計尺度的控制，對于其他類型項目設計也具有可借鑒的現實意義。