拓?fù)鋵W(xué)視角下的建筑空間原型總結(jié)

張一卓，孫勝男，夏怡

(聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院)

1 前言

在進(jìn)行建筑創(chuàng)作時(shí)，建筑師的腦海中往往會(huì)浮現(xiàn)出一些曾經(jīng)見到、或者曾經(jīng)使用過的做法，其本身的作品中也會(huì)流露出其創(chuàng)作原型的特點(diǎn)。而如果將這些相互間參考、借鑒或轉(zhuǎn)譯的空間加以歸納，就會(huì)看出這些空間是有跡可循的，相同特點(diǎn)的空間總能找到一個(gè)最原始的空間，可謂是“萬變不離其宗”。這種具有原始特質(zhì)、經(jīng)過不同的變形、轉(zhuǎn)譯應(yīng)用在不同設(shè)計(jì)中的空間在拓?fù)鋵W(xué)的概念中被稱為“拓?fù)湓汀薄?/p>

2 拓?fù)鋵W(xué)與建筑空間的聯(lián)系

2.1 拓?fù)湓团c空間原型的關(guān)系

2.1.1 拓?fù)湓?/p>

類型和拓?fù)湫再|(zhì)均可分為具體和抽象的兩種性質(zhì)，拓?fù)鋵W(xué)將具有同一拓?fù)湫再|(zhì)的對(duì)象稱為某一同胚類。結(jié)合兩者概念，對(duì)象之間共有的拓?fù)湫再|(zhì)的類型可以稱為拓?fù)湓蚚1]。因此，拓?fù)湓涂梢悦枋鰹樵趦?nèi)在或外在性質(zhì)上具有一個(gè)類型相似性的物質(zhì)群體。

2.1.2 空間原型

空間原型是指對(duì)于某個(gè)建筑空間設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義的空間。幾位現(xiàn)代建筑主義大師的作品對(duì)后代的影響極為廣泛，以至于在很多后代建筑師的作品中都能依稀看到他們所創(chuàng)作的空間的影子。如柯布西耶在薩伏伊別墅中所創(chuàng)作的建筑漫步路，就成為了后來“建筑漫游空間”的原型。

拓?fù)湓秃涂臻g原型具有一定程度上的相似性。他們都是對(duì)形態(tài)不變性質(zhì)的表達(dá)。重視的是根本性質(zhì)的影響，而對(duì)于一些非核心性質(zhì)采取了變化的態(tài)度。

2.2 拓?fù)渥冃闻c建筑空間轉(zhuǎn)譯

在拓?fù)湓偷谋３忠恍┩負(fù)湫再|(zhì)不變的基礎(chǔ)上，對(duì)于物質(zhì)的其他性質(zhì)進(jìn)行改變，就是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行拓?fù)渥冃?。根?jù)改變物質(zhì)的性質(zhì)程度的不同，拓?fù)渥冃沃饕煞譃樗姆N。分別是微分同胚變形、同胚變形、同倫變形和非同胚變形。其中同胚變形是對(duì)建筑空間原型的歸納與總結(jié)最重要的概念。

2.2.1 同倫變形的概念

同倫概念是拓?fù)鋵W(xué)中最基本的概念，它描述的是函數(shù)經(jīng)過連續(xù)變形后得到的等價(jià)映射，同倫等價(jià)才是關(guān)于空間的等價(jià)關(guān)系[2]。在同倫變形中，圖形的點(diǎn)、線關(guān)系可以發(fā)生變化，甚至可以刪除線或點(diǎn)，使不同的面合二為一。同倫變形中一條重要的性質(zhì)就是其連續(xù)性，即同倫變形任何形態(tài)都是連續(xù)的，并可以經(jīng)過連續(xù)的變形得到同倫變形所產(chǎn)生的任何形態(tài)。著名電影《終結(jié)者2》里面的液態(tài)機(jī)器人殺手，可以進(jìn)行連續(xù)的變形，每一次變形都可以看作是一次拓?fù)渫瑐愖冃巍?/p>

2.2.2 空間轉(zhuǎn)譯的基本操作手段

空間轉(zhuǎn)譯有多種方式，根據(jù)設(shè)計(jì)師水平的不同對(duì)于空間的轉(zhuǎn)譯程度也有所不同。但是空間轉(zhuǎn)譯的核心就是將原型空間適于現(xiàn)有項(xiàng)目的部分進(jìn)行合理化處理，運(yùn)用到方案設(shè)計(jì)中。

空間轉(zhuǎn)譯重視的常常是空間中最核心的精彩部分或是適用于現(xiàn)有條件的部分，而對(duì)其他部分作出改變，這與同倫變形理論是符合的。在對(duì)建筑空間進(jìn)行轉(zhuǎn)譯時(shí)，可以采用同倫變形的概念，將需要保持不變的性質(zhì)視作需要保留的拓?fù)湫再|(zhì)，對(duì)其他性質(zhì)進(jìn)行變化。

3 空間原型的歸納要點(diǎn)

在進(jìn)行空間原型歸納時(shí)，應(yīng)首先對(duì)對(duì)空間的基本性質(zhì)作出判斷?？臻g的形、量、質(zhì)是空間的三大基本性質(zhì)，對(duì)于這三個(gè)基本性質(zhì)的研究應(yīng)是研究空間原型的起點(diǎn)。

3.1 空間的形

空間的形，指空間的形態(tài)，不同功能、不同概念的空間會(huì)要求不同的空間形態(tài)。按照空間的形態(tài)空間可分為點(diǎn)狀、線狀、面狀三類[3]。點(diǎn)狀空間具有明顯的向心性，不僅空間內(nèi)部容易使人的注意力集中在焦點(diǎn)，整個(gè)空間也容易成為外部空間的焦點(diǎn)。線狀空間具有強(qiáng)烈的引導(dǎo)性，往往呈交通空間的形式出現(xiàn)，或者是與交通空間配套出現(xiàn)的客房、教室等。面狀空間指的是呈面狀出現(xiàn)的，具有均質(zhì)化性質(zhì)的空間，如一個(gè)大面積的教室等。

3.2 空間的量

空間的量，顧名思義指的是空間的多少，即面積和體積。這里隱含著建筑學(xué)中一個(gè)十分重要的概念“尺度感”。空間的尺度并非越大越好，而應(yīng)該和空間中要發(fā)生的活動(dòng)相匹配。一個(gè)巨大的會(huì)議廳不適合小范圍的會(huì)談，尺度親切的家用書房也不適合一群人聚在一起開會(huì)。因此量的多少直接關(guān)系著空間的使用方向。

3.3 空間的質(zhì)

空間的質(zhì)指的是空間性質(zhì)，狹義的空間性質(zhì)指空間的內(nèi)部裝修、設(shè)備安裝等。但是近些年來，空間“質(zhì)”的定義已經(jīng)悄悄的發(fā)生了變化，空間的質(zhì)更多的指的是空間的采光度、隔聲度等對(duì)人的活動(dòng)有直接影響的參數(shù)。

4 拓?fù)鋵W(xué)對(duì)空間原型歸納的影響

上文引入拓?fù)渫瑐愖冃蔚母拍?，并就其與空間原型的轉(zhuǎn)譯的關(guān)系作出了論述。但是若是運(yùn)用同倫變形的概念去辨析空間原型，還需要確定空間變形時(shí)哪些性質(zhì)是要作為基本性質(zhì)加以保留的，哪些是需要變化的。不變性質(zhì)的確定其實(shí)是空間原型歸納的核心內(nèi)容。如在應(yīng)對(duì)場(chǎng)地中古樹時(shí)，建筑需要和古樹產(chǎn)生關(guān)系，那么空間和古樹產(chǎn)生關(guān)系的方式就應(yīng)該是這個(gè)空間原型中的不變量。建筑空間是將古樹圍合、抑或是半圍合，是消融體量形成尺度較小的院子，或者是突出體量面對(duì)古樹，這些對(duì)于建筑空間形式、組織等的處理就是空間原型中不能改變的量。

在完成不變量的確定后，就可以運(yùn)用拓?fù)渫瑐愖冃蔚母拍顚?duì)建筑空間進(jìn)行歸納。在保持基本策略不變的情況下，空間原型其他的性質(zhì)一般都會(huì)在拓?fù)渫瑐愖冃蔚幕A(chǔ)上進(jìn)行。拓?fù)?Topology)原意是“形狀的研究”。拓?fù)鋵W(xué)研究在拓?fù)渥儞Q下能夠保持不變的幾何性質(zhì)——拓?fù)湫再|(zhì)。這種性質(zhì)既可以是具體的，也可是抽象的[4]。因此在進(jìn)行空間拓?fù)涞难芯繒r(shí)，不應(yīng)僅注意空間可見的幾何性質(zhì)，亦應(yīng)注意空間中復(fù)雜的非幾何性質(zhì)。

4.1 拓?fù)鋵W(xué)對(duì)空間幾何性質(zhì)的影響

拓?fù)渥冃螌?duì)圖形的最直接影響就是改變了圖形的一些幾何特征，對(duì)于空間的影響也不例外。在進(jìn)行空間原型的總結(jié)時(shí)，首先應(yīng)觀察在最核心性質(zhì)具有相似性的一系列空間對(duì)其他性質(zhì)進(jìn)行了怎樣的變形。以同倫變形的視角去觀察這些變形，如一些空間可能同樣是對(duì)古樹進(jìn)行圍合，只是將圍合的方形體塊化作圓形圍合體塊，這樣的空間就明顯來自同樣的空間原型。

4.2 拓?fù)鋵W(xué)對(duì)空間非幾何性質(zhì)的影響

“埏埴以為器，當(dāng)其無，有器之用。鑿戶牖以為室，當(dāng)其無，有室之用。”老子的這段話表明，空間最?yuàn)W妙也最實(shí)用的部分不是其有形的部分，還在于其無形的部分。因此對(duì)空間感受的拓?fù)涫鞘种匾?。確定空間原型一個(gè)十分關(guān)鍵的考察點(diǎn)就應(yīng)該是對(duì)使用者所帶來的空間感受的異同。一般意義上講，就是建筑的使用者處于某建筑空間下，在心理上享有與拓?fù)浣ㄖ瑯拥男睦砀惺?，含有這樣空間的建筑為心理拓?fù)浣ㄖ5]。

空間對(duì)人心理感受的影響是復(fù)雜而抽象的。有些看似外在形式相同的空間，因?yàn)閼?yīng)對(duì)不一樣的場(chǎng)地，作出不一樣的設(shè)計(jì)策略，對(duì)人心理的影響是有著天壤之別的。如同樣高大的空間，從狹窄幽閉的空間突然到達(dá)便有豁然開朗之感，若是一直重復(fù)開朗的空間，則會(huì)使人產(chǎn)生堂皇富麗的感受。對(duì)空間的研究如果忽略了空間對(duì)人心理感受的影響，往往會(huì)抓不住空間營(yíng)造中核心的內(nèi)容，造成拓?fù)洳蛔兞繗w納的錯(cuò)誤。

4.2.1 空間變化對(duì)人心理感受的影響

單獨(dú)一個(gè)空間對(duì)人的心里感受的影響是有限的，但是如果將不同的空間加以組合，則就會(huì)對(duì)人的心理產(chǎn)生千變?nèi)f化的影響。實(shí)體空間與虛無空間之對(duì)比變化、尺度親切的空間與尺度莊重空間之對(duì)比變化、明亮空間與灰暗空間之對(duì)比變化，無一不對(duì)人的心理產(chǎn)生獨(dú)一無二的影響。這些變化是通過單個(gè)空間的形、量、質(zhì)的變化所無法體現(xiàn)的，只能是研究空間所處的上下語境加以分析，得出空間的原型。

4.2.2 空間界面對(duì)人心理感受的影響

不同的空間邊界也對(duì)人產(chǎn)生不同的心理影響。日本建筑師黑川紀(jì)章提出“灰空間“的概念，也說明了空間界面對(duì)于使用者來講的重要性。

中國(guó)傳統(tǒng)的私家園林對(duì)于空間界面的處理更是出神入化，往往一個(gè)景框就包含著多重的空間層次。從漏窗看向近水，近水背后還有草木，最后還有遠(yuǎn)山當(dāng)作背景。這種復(fù)雜的空間界面體對(duì)人心理感受的影響，不僅能使得空間開闔有致，也能使得空間使用者心理或明朗、或晦暗，獲得更豐富的空間體驗(yàn)。

運(yùn)用心理拓?fù)涞母拍顚?duì)空間進(jìn)行拓?fù)洳僮鳎臻g的心理感受可以得到保留，原始的空間概念可以被更完整的加以傳承。

5 結(jié)論

作為一門新穎的幾何學(xué)理論，拓?fù)鋵W(xué)對(duì)于長(zhǎng)期僅依靠于歐氏幾何的建筑學(xué)學(xué)科具有長(zhǎng)遠(yuǎn)而重要的意義。拓?fù)鋵W(xué)概念對(duì)于建筑空間原型的總結(jié)與歸納的影響主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1）以拓?fù)鋵W(xué)處理幾何形態(tài)的中心內(nèi)涵思考總結(jié)空間原型的思路與方法。拓?fù)鋵W(xué)學(xué)科

的理論內(nèi)涵是重視主要矛盾點(diǎn)，犧牲次要矛盾點(diǎn)。由現(xiàn)有空間總結(jié)其空間原型也可采用類似方法，即抽象核心空間，與其他空間加以對(duì)比，以獲得其原始的空間內(nèi)涵。

2）對(duì)保留核心的空間進(jìn)行形態(tài)上的拓?fù)渥冃?。拓?fù)渥冃尉哂羞B續(xù)性，故由不同手法

生成的設(shè)計(jì)形態(tài)總歸會(huì)被抽象成一個(gè)簡(jiǎn)單的幾何形體關(guān)系。這種幾何關(guān)系就是空間原型的形態(tài)。

3）拓?fù)淇臻g心理，并得出對(duì)原型空間心理感受的傳承關(guān)系，為營(yíng)造和發(fā)展新空間所應(yīng)具有的空間氛圍提供依據(jù)。