許逸敏,李寧,吳震陵,趙黎晨
“平衡建筑”是浙江大學建筑設計研究院在多年工程實踐中探索出來的理論體系,是“知行合一”在建筑領域的實踐[1]。“技藝合一”作為平衡建筑三大核心價值之一1),平衡的是專業技術與建筑整體的效果,它是工程設計的價值觀與行為導向,可作為設計過程中取舍判斷的標準。技藝合一,來自于過去實踐的積累,并用于指導新的項目。
技,指技法、才能,是一種可習得的手段;藝,指藝術、造詣,具有審美性,能夠引發人的美感體驗。技是客觀的手法,藝包含主觀的感受,當主體與客體形成統一,主客同構時,便形成了美感[2],即技藝合一。
建筑設計中的“技”,包含實現建筑落成所需要的各項專業技術(如結構、機電、給排水、幕墻系統等),以及協調整合各項專業技術所需要的技巧;建筑設計中的“藝”,可以理解為建筑的整體藝術效果,同時,也暗含文化、歷史、傳統等人文精神。
人們對美好生活品質的追求,促進了技術的革新。將技術應用于建筑設計,是一種理論付諸實踐的過程,而技術的協調與否和實施效果,則需要實際項目建成后的檢驗和反饋,這種反饋修正了理論,并總結出經驗,用于指導下一次的實踐,“技”與“藝”在一次次的實踐中逐漸走向“合一”。
技藝合一,以多元包容為環境和基礎,并以和而不同為手段與目標。
多元,指多樣的、不單一的,對應的是建筑設計中多種多樣的訴求。對建筑形態、功能、使用性能,以及文化、歷史、藝術、傳統等人文精神的追求,需要依托不同的專業技術來實現。包容,指寬容、容納,對應的是建筑設計的成果。這里有兩層意思:寬容,意指包容的意愿;容納,意指包容的能力。承認并接納各個專業間的差異,建筑才能有效應對動態變化的外界因素,將不同的技術措施整合到一起,在構成上體現建筑所處環境的發展邏輯,適應環境發展的方向并具有持續調整的可能[3]。
結構、設備之于建筑,如骨骼、臟器之于人體的關系。結構對建筑的影響毋庸置疑,在很長一段歷史時期內,結構(或者說建造手段)甚至是限制建筑形式體量的最主要因素[4]。今天,在造價、工藝、材料、產業鏈等多重因素的影響下,鋼筋混凝土結構成為新建建筑最為常用的結構體系之一,建筑師在做的就是在固定的體系下與結構設計師“討價還價”,以獲取一點尺寸上的讓步。而室內裝飾的普及,也使結構被默認未來會和設備管線一樣,成為“被隱藏在吊頂上的部分”。結構自身美感的體現讓位于經濟性和可操作性,常常處于被漠視的地位。與結構相比,設備的處境更加尷尬一些。雖然在漫長的建筑史上,的確有過將設備管線作為建筑的裝飾元素呈現的案例,但絕大多數情況下,設備總是處于一種“既在物質性上介入建筑空間卻又在空間表達上游離在外的放逐狀態”[5],淪為許多建筑師不愿提及的內容,甚至是“一塊心病”(圖1)。

圖1 改造項目吊頂拆除后設備管線凌亂的狀態
建筑設計中的各種訴求是非常多元的,結構和設備也只是對應了其中的某些方面,這些訴求互相影響,彼此制約,但絕不應是對立關系。沒有哪種訴求比另一種更加高級或優越,只有應對訴求的解決方式是否合適和巧妙,使建筑不是被動接受,而是主動包容,各種訴求最終達到一種平衡。
除了多元的訴求,建筑需要包容的,還有可能存在的施工誤差,國內施工從業人員的專業素養參差不齊,施工工期又常常十分緊張,這要求建筑在整合各個專業時具有一定的容錯能力,不做“極限設計”,利用現有的資源呈現出相對完善的建筑效果。
有包容之心,讓多元得以滋長,多元的環境又反向提升了包容的能力,二者相輔相成,為技藝合一提供環境與基礎。
君子人格的“和而不同”,其基礎是個人與社會“共存”,目標是個人與社會“共贏”[6],這與平衡建筑技藝合一的理念不謀而合。技藝合一的“和而不同”,通過全技術專業的協同共存實現,目標是技術與建筑的共贏,與此同時,也是建筑與其所處的社會文化背景之間的共存與共贏。
建筑的定義以及社會對建筑的認知正在發生轉變,當下,建筑師在處理結構、設備的關系之外,還需要考慮綠建、光伏、智能化等附加內容。日益繁雜的建筑構筑體系和設備要求,促使建筑師需要形成一種基于建筑本體的全局意識[5]。如今的教育體系對專業的細分,使這種全局意識的培養變得更加珍貴和必要。建筑師不可能是全才,他們與各專業工程師間存在長久的溝通合作關系,在以往的設計過程中,建筑往往在整體方案確定、進入擴初階段之后,其他專業才開始真正介入設計。建筑設計的“技藝合一”,要求各專業提前介入討論,在方案階段就與建筑師共同進行系統的選型,多系統方案的比選,對建筑空間的分配提出建議,再由建筑師進行整合,在遵從建筑設計理念這一統一的目標下,使建筑的各項性能得到充分而恰當的發揮,以實現技術與建筑的共贏。
強調各專業在方案階段的介入,并不是為了宣揚純粹的結構美學,或是設備審美,誠然,蓬皮杜中心(Centre Pompidou)對機械美學的大膽追求,在建筑史上引起過不小的轟動,但其夸張的造型以及高昂的維修費用,與當下建筑師更多處理的日常生活空間難以匹配。正視各專業的存在,不回避,不排斥,通力合作,精益求精,以實現良好的整體效果,才是技藝合一所追求的技術美學。
設計階段將各專業因素考慮在內,除了美學要求,還可能對建造和后期使用產生經濟效益[7],譬如,通過恰當的結構和設備選型,結合管線穿梁路徑的合理規劃,可以提升層高的利用率,降低土建層高以節約建造成本,以及減小后期空調、照明等的能耗。
建筑是文化的一種重要載體,在設計中除了滿足基本的使用功能外也需要體現文化性。文化不是刻意為之,而是在技術、材料、建造手段、施工工藝等建筑建造不同階段的選擇中,自然流露出來的。傳統聚落為了應對當地特有的氣候條件,利用本土材料,由當地老師傅以代代相傳的手藝進行營建,因此聚落整體呈現出一種天然的協調感,如蘇式建筑粉墻黛瓦,陜北窯洞依山就勢,均有極強的地域特色。在現代高度的工業化和全球化的背景下,建造技藝的地域差異性越來越小,建筑在形態更自由的同時,卻更向經濟、效率看齊,導致現在千城一面的現象。大量相似的建筑被建造起來后,與當地的氣候、文化、生活習慣格格不入,不是后期運維費用高昂,就是使用起來存在諸多不便,“同而不和”。建筑與文化的巨大差異,使當地人無法獲得心理上的共鳴,也就無所謂藝術與美感。
矛盾和變化引起的不同,是客觀存在的,而求和則是一個過程,一種努力的方向,需要在協同的統一目標下,通過合作、共享、共贏等手段來實現與維持,不斷平衡,永無止境,和合共生。
技藝合一作為一種價值觀,可以用于指導建筑設計,作為設計過程中取舍判斷的標準。技術的選擇需要為整體效果的呈現服務,用最合適的結構選型、材質構造、機電系統、消防措施,以保證最終的完成度要求;對整體效果的追求,也要以技術可實施性為基礎,不可盲目貪大求怪,而脫離了實際情況,最終實現美感的呈現和人文精神的傳承。
結構的形式與材料的力學性能密不可分,充分發揮材料的特性,對建筑空間的塑造有著至關重要的作用,可以營造出別具一格的效果。如德清地理信息小鎮國際展覽中心二期綜合大廳開敞通透的室內效果,很大程度上得益于其對鋼結構受力特點的合理利用。
綜合大廳跨度逾50m,頂部為桁架結構。廳內不同標高處有兩條橫穿大廳的連廊,以自動扶梯相連。為了實現綜合大廳開敞無柱大空間的設想,結構設計師利用鋼結構受拉性能好的特點,從頂部桁架垂下若干吊桿,用以懸掛連廊。垂直連廊布置的自動扶梯,既從功能上聯系了兩個標高,又成為了兩條連廊的拉結結構,提升了連廊的結構穩定性。纖細的吊桿在大尺度的廳內空間下顯得十分輕盈,懸掛節點與室內吊頂的凹槽、燈具的布置相協調,功能、形式與性能達到有機的平衡(圖2、3)。

圖2 綜合大廳內景

圖3 綜合大廳剖面
且不論機電設備自身的美學設計,即使在有吊頂的情況下,各種設備末端還是會不可避免地出現在建筑空間內,因涉及機電專業類型豐富,設備數量較多,如果設計沒有很好地定位,施工階段很容易脫離建筑師的把控,與室內設計的效果造成沖突。如杭州英藍國際中心項目的門廳設計集聚了建筑、室內、機電專業的巧思,生動詮釋了技藝合一的含義。
門廳平面為簡潔的矩形,暖通設計以球形出風口代替傳統的百葉風口,沿吊頂邊沿布置點狀球形出風口形成陣列效果,回風百葉隱藏在吊頂標高變化的位置。由于層高較高,為了使門廳在冬季也能有良好的空調體驗,設計師在地面外沿設置了地下設備管槽,用于布置向上出風的球形噴口,使空調暖風自下而上充盈整個大廳。噴淋系統采用隱藏式噴頭,在門廳吊頂上形成均勻的點狀矩陣,噴頭的蓋板和煙感報警器一起隱匿在吊頂白色的背景中。門廳的燈光設計通過懸掛于空中向上打光的燈架和隱藏在吊頂凹槽中的燈帶,將室內均勻照亮。吊頂高差處暗藏的射燈將服務臺和淺藍色的玻璃墻裙點亮,為不同形式的藝術品在此展出提供可能。在各專業的通力配合下,最終形成了簡潔現代且性能良好的門廳室內效果(圖4、5)。

圖4 門廳室內效果

圖5 門廳室內剖面
建筑作為城市文化重要的載體,在空間、形態、材質等方方面面均與城市有著密切的關聯。一座建筑的最終落成,設計理念的完美呈現,需要全專業多維度的合作。順昌博物館對此做出了有益的嘗試。
福建順昌博物館如一葉扁舟橫臥在富屯溪邊,一層向城市敞開,形成一個跨度達60m的城市客廳空間(圖6)。結構選取曲面桁架結合框架剪力墻的形式,撐起一層完全無柱的大跨度室外空間,并在二層實現了無柱文化展廊[8](圖7、8)。大跨度的城市客廳打通了塔山路與富屯溪之間的視覺通廊,再現了當地“洞天福地”的寶山文化,使建筑空間與城市文化產生了共鳴。建筑師在頂層設計了一系列開向屋面的土建風道用于設備的取風和排風,避免在外立面上開百葉,確保建筑第五立面的純粹。

圖6 依山傍水的順昌博物館

圖7 城市客廳

圖8 建筑剖面
傳統基于CAD工作界面的設計協同,需要設計師頻繁地向其他專業手動提資,以確保所有人都能獲取最新的設計信息,這種協同模式存在大量的對圖工作和信息滯后的風險,需要耗費大量的時間和精力,而建筑信息模型(BIM)技術能夠很好地解決這一問題。
杭州太平金融大廈項目采用BIM正向設計的方法,通過 “工作共享”和“模型鏈接”相結合的方式搭建項目模型,設計人員根據各自專業特點對模型進行拆分,既可專注于本專業的工作內容,又可實時看到其他人員的設計成果對本專業的影響,避免手動提資帶來的信息滯后問題,確保高質量高效完成設計任務[9]。設備專業通過設計階段的模型整合,對屋頂設備的擺放位置和高度進行了精確的設計,從而有效控制了屋面設備格柵的高度,確保了第五立面的干凈美觀,提升了建筑整體效果(圖9)。在杭州海康威視總部四期項目中,設計運用BIM技術,對機電管線進行了優化設計,使部分層高僅為3.4m的地下車庫,整體凈高達到了2.2m,滿足停車需求[10](圖10)。

圖9 屋頂設備及格柵模型

圖10 機電整合BIM模型
BIM正向設計的技術目前還處于推廣階段,設計院成立了專門的BIM工作小組,對以往采用BIM設計的項目進行經驗總結,提供技術支持。2022年,在嘉善技師學院國際交流中心項目中,已實現建筑、結構、機電全專業正向設計。
技藝合一,是一個不斷平衡、永無止境的過程,需要通過多方的不懈努力與合作,其包含內容之龐雜,含義之豐富,非一文以概之。文章從技藝合一的定義入手,對其環境基礎、手段目標進行解讀,并以工程實踐進行佐證,以期為設計師提供一種協同的思路,為更好地實現項目整體效果提供有益的輔助。多元包容,和而不同,讓一切專業技術的協同充滿人性的光芒與尊嚴,將文化、歷史、藝術、傳統等人文精神合一于建筑技術之中。□
注釋
1) 平衡建筑三大核心價值是指,情理合一(世界觀),技藝合一(價值觀),法象合一(方法論)。