“垂直森林”設(shè)計(jì)中的形態(tài)母題運(yùn)用研究

劉旭紅

關(guān)昌豹

在物質(zhì)世界中，無論浩瀚的宇宙還是渺小的粒子，都會(huì)發(fā)現(xiàn)母題的存在。雖然母題普遍存在于人類生存的物質(zhì)空間中，但是母題的相關(guān)研究甚少，人們對(duì)母題的概念模糊不清，這無疑給母題的高效運(yùn)用造成了不便。在建筑設(shè)計(jì)中，建筑物質(zhì)形態(tài)的變化會(huì)讓人們?cè)谝曈X上形成不同的體驗(yàn)感。只有不斷地分析母題的運(yùn)用方式，探索母題的組合規(guī)律，才能讓建筑的形態(tài)更加自然流暢，建筑的美感更加鮮明真實(shí)。

本文以米蘭“垂直森林”為例，通過分析其中建筑母題的運(yùn)用規(guī)律，探索設(shè)計(jì)另一種形態(tài)的“垂直森林”，解析設(shè)計(jì)中建筑母題的運(yùn)用新方法，展現(xiàn)“垂直森林”整體形態(tài)的生成規(guī)律，為建筑形態(tài)創(chuàng)作提供新思路。

1 母題的概念及特性

1.1 從母題到建筑母題

“母題”的英文是“motif”，翻譯成現(xiàn)代中文是“主題、動(dòng)機(jī)、主旨、圖形、意念”的意思，從字面意思可以認(rèn)為“母題”是重要的核心內(nèi)容[1]。在文學(xué)中,母題被理解為一個(gè)故事中最小的事件，它能串聯(lián)起整個(gè)故事，然而它也可以獨(dú)立存在。更為重要的是，它能夠與其他的事件結(jié)合，豐富文學(xué)作品的內(nèi)核。母題是文章的線索，它的存在給文學(xué)注入了靈魂，通過文章母題的設(shè)計(jì)，文章變得更加具有表現(xiàn)力和趣味性[2]。

建筑設(shè)計(jì)中的母題最早可追溯到16世紀(jì)意大利文藝復(fù)興晚期。在維琴察巴西利卡的設(shè)計(jì)中，建筑師帕拉第奧運(yùn)用柱式、墻壁、壁柱和拱券元素創(chuàng)造出一種券柱式，被命名為“帕拉第奧母題”。它的主要做法是：在建筑的每一個(gè)開間發(fā)一個(gè)券，券腳分別落在兩個(gè)小柱子上，再在額枋對(duì)稱位置挖兩個(gè)小洞。這樣的方形體塊組成一個(gè)單元，每一個(gè)小單元即是一個(gè)母題，可以連續(xù)的運(yùn)用。設(shè)計(jì)中將1個(gè)開間變成了3個(gè)小開間，方與圓的結(jié)合，虛與實(shí)的結(jié)合，讓建筑構(gòu)圖比例更加美觀，立面形式更加靈巧多變[3]。在此之后，母題驅(qū)動(dòng)的建筑設(shè)計(jì)作品層出不窮。在建筑學(xué)中，母題可被理解為：它既是構(gòu)成建筑形態(tài)的最主要的要素，又是個(gè)體不可拆分的獨(dú)立單元，還是可根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)和變異的建筑形態(tài)部件，對(duì)建筑形態(tài)的整體構(gòu)成具體主導(dǎo)性作用。

1.2 母題的主要特性

母題在建筑設(shè)計(jì)中被廣泛運(yùn)用，根據(jù)多種多樣形態(tài)的母題可總結(jié)出以下特性。

（1）典型性

在運(yùn)用母題的建筑中，其母題形態(tài)應(yīng)具有典型的特性，可一眼被識(shí)別。

典型性是建筑母題的根本屬性，只有保持建筑設(shè)計(jì)中的母題形態(tài)典型與清晰，才能讓母題在下一步的排列和組合中呈現(xiàn)出完整的外部形態(tài)，更加凸顯母題，給予觀賞者明確的母題設(shè)計(jì)線索。

（2）重復(fù)性

當(dāng)計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)出現(xiàn)后，建筑設(shè)計(jì)中的部分元素重復(fù)運(yùn)用就變得更加便捷。從建筑母題的概念中可以理解，建筑母題的重復(fù)運(yùn)用是組成建筑整體效果的有效方法。建筑母題的組合方式也不是一成不變的拼貼，它們還可以相互錯(cuò)位、滑動(dòng)、疊加和咬合等。通過重復(fù)的運(yùn)用母題組合方式，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)建筑設(shè)計(jì)，最終給人們以無重復(fù)不母題的感受。

（3）規(guī)律性

任何建筑的外部形態(tài)都是由點(diǎn)線面體組合而成，它們通過聚集、分散、整合、補(bǔ)充、交叉等方式形成建筑。建筑母題的組合方式多樣，但并不是雜亂無章，它們之間有特定的規(guī)律性和邏輯感。通過對(duì)母題形態(tài)的概括、梳理、排列和組合，能夠創(chuàng)造出豐富多樣的建筑空間與形態(tài)，表達(dá)著不同的空間情緒和設(shè)計(jì)理念。

（4）整體性

建筑集中運(yùn)用少量的母題元素，可重復(fù)多變使用，最終呈現(xiàn)的結(jié)果是具有統(tǒng)一感的建筑母題集合，促使建筑形態(tài)的整體感更加強(qiáng)烈。母題既是單元要素，也是一種清晰的結(jié)構(gòu)框架，通過母題的各種組合方式形成的建筑效果，既控制著建筑形態(tài)的演變趨勢(shì)，也實(shí)現(xiàn)了母題組合元素的整體化[4]。

2 米蘭“垂直森林”中的母題應(yīng)用

2.1 米蘭“垂直森林”概述

米蘭“垂直森林”是由意大利著名建筑師斯坦法諾·博埃里設(shè)計(jì)的兩座高度分別為110m和80m的塔樓建筑[5]（圖1）。建筑每層都有鋼筋混泥土陽臺(tái)，陽臺(tái)上被各種植物覆蓋，其中包括近800棵高大喬木、5000棵灌木和11000棵地被植物，總面積相當(dāng)于2km2的森林[6]。米蘭“垂直森林”上的植物每年大約可以吸收19.825kg的CO2，能夠有效地改善建筑周邊的空氣環(huán)境。這類綠色建筑是通過建筑設(shè)計(jì)的方式減少城市污染，它不僅重新定義了綠色建筑，同時(shí)也設(shè)計(jì)了人們低碳的生活方式。它不僅創(chuàng)造了建筑生命周期內(nèi)的生態(tài)節(jié)能，還創(chuàng)造了建筑整體的強(qiáng)烈視覺效果，對(duì)提升城市形象具有重要意義[7]。

2.2 米蘭“垂直森林”的母題分析

圖1 米蘭“垂直森林”外景圖

圖2 米蘭“垂直森林”某立面母題分析

圖3 “垂直森林”效果圖一

圖4 “垂直森林”效果圖二

圖5 “垂直森林”中三種類型母題

圖6 “垂直森林”整體形態(tài)生成模式

圖7 “垂直森林”母題組形成方式

圖8 “垂直森林”中隱喻性母題靈感來源

米蘭“垂直森林”從局部出發(fā)，運(yùn)用陽臺(tái)作為建筑母題，其功能相當(dāng)于建筑形態(tài)的“原材料”。陽臺(tái)作為“垂直森林”中植物的載體，起到了至關(guān)重要的作用。每個(gè)陽臺(tái)都有深度達(dá)1.1m的種植盆，用于種植和錨固植物。通過對(duì)米蘭“垂直森林”一棟塔樓的某個(gè)立面陽臺(tái)母題元素進(jìn)行提取，并對(duì)每個(gè)陽臺(tái)母題運(yùn)用英文字母進(jìn)行命名，可發(fā)現(xiàn)其陽臺(tái)母題的運(yùn)用方式呈現(xiàn)出一定的規(guī)律：在基座以上運(yùn)用陽臺(tái)母題的地方，建筑每6層內(nèi)出現(xiàn)了ABCDEFGHI共9種不同類型的陽臺(tái)母題，隨之又開始重復(fù)運(yùn)用，共4組，頂層增加了AB兩種陽臺(tái)母題（圖2）。陽臺(tái)的建造方式都采用懸挑形式，向外懸挑出3.25m，再通過拉伸形成了9種不同尺度的陽臺(tái)，最后增加拋光玻璃欄桿、石棉水泥板欄桿和拋光玻璃裝飾材料，形成9種獨(dú)具特色的陽臺(tái)母題形態(tài)[8]。

2.3 米蘭“垂直森林”母題的優(yōu)勢(shì)

米蘭“垂直森林”陽臺(tái)母題的反復(fù)使用形成了建筑的外部形態(tài)，簡(jiǎn)單的陽臺(tái)母題有序地運(yùn)用使建筑外部形態(tài)呈現(xiàn)出一種有規(guī)律的秩序感。建筑主體造型簡(jiǎn)潔，通過運(yùn)用陽臺(tái)與建筑主體的咬合、拼貼等手法，讓建筑形態(tài)豐富多變。然而豐富并不是復(fù)雜，它是有秩序的組合。陽臺(tái)母題的運(yùn)用，弱化了單一的、純粹的建筑形態(tài)，讓建筑形態(tài)變得多變、嚴(yán)謹(jǐn)和有序，這種母題的構(gòu)成形成了建筑的最終效果。

米蘭“垂直森林”的陽臺(tái)母題設(shè)計(jì)并不只是為了造型需要，它的排列組合還對(duì)植物生長(zhǎng)具有重要意義。每個(gè)陽臺(tái)母題形態(tài)各異，呈現(xiàn)出線性排布，錯(cuò)落有致的陽臺(tái)母題在豎向空間上形成不同的高度，有一層、兩層甚至三層的空間，滿足了不同高度植物的生長(zhǎng)需求。陽臺(tái)母題的組合不僅使建筑具有豐富的立面效果，同時(shí)還給予了植物生長(zhǎng)的“彈性空間”。

3 “垂直森林”設(shè)計(jì)中母題運(yùn)用方式的新探索

3.1 “垂直森林”設(shè)計(jì)思想

該設(shè)計(jì)是本人對(duì)“垂直森林”母題形態(tài)和建筑生態(tài)的一種探索。建筑屬于高層住宅樓，設(shè)計(jì)通過確定建筑造型后不斷調(diào)整建筑方案，從立面和平面的調(diào)和中達(dá)到了平衡，然而也做了些許的取舍，最終呈現(xiàn)出立面豐富而有規(guī)律的建筑形態(tài)（圖3～4）。19世紀(jì)法國(guó)著名詩人夏爾波德萊爾曾經(jīng)說過：“那些意想不到的、不規(guī)則的、突然的、令人驚奇的東西，是美的核心部分和根本屬性[9]”。建筑的美需要驚喜，美的營(yíng)造也需要內(nèi)在邏輯，只有把握好建筑形態(tài)的組合關(guān)系，才能創(chuàng)造出美的建筑。該設(shè)計(jì)中的造型類似于各種各樣的“取景器”堆放而成，形態(tài)豐富但不雜亂，從不同角度可以發(fā)現(xiàn)不同的美。

芝加哥學(xué)派現(xiàn)代主義建筑大師路易斯·沙里文曾經(jīng)提出：“形式追隨功能”的觀點(diǎn)[10]。該觀點(diǎn)表明了建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該主要追求功能，建筑的表現(xiàn)形式應(yīng)隨建筑功能的變化而變化，建筑設(shè)計(jì)要以人的實(shí)用性為主。對(duì)于“垂直森林”而言，建筑的形式并不只是追隨功能，其還具有更為重要的價(jià)值?！按怪鄙帧钡恼軐W(xué)思想觀點(diǎn)中有一點(diǎn)為“非人類中心論”，即：建筑設(shè)計(jì)中并非只是以人類為中心，也應(yīng)該考慮到植物的生長(zhǎng)和動(dòng)物的棲息[11]。毋庸置疑，建筑的某些立面形式是不利于種植植物和動(dòng)物棲息，因此“垂直森林”的外部形式就顯得尤為重要。

3.2 “垂直森林”設(shè)計(jì)中3種類型母題運(yùn)用

該“垂直森林”設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用了3種類型的建筑母題：幾何性母題、概念性母題和隱喻性母題[12]（圖5）。3種類型的建筑母題是串聯(lián)整個(gè)建筑立面的線索，從不同的角度能發(fā)現(xiàn)其多變而相似的元素形態(tài)。設(shè)計(jì)以特定的規(guī)律組合3種類型母題，塑造了富有韻律感、整齊簡(jiǎn)潔的建筑立面效果。

（1）“垂直森林”設(shè)計(jì)中幾何性母題運(yùn)用

所謂幾何性母題，即建筑母題由基本幾何形體或多個(gè)基本幾何形體組成，通過幾何構(gòu)圖的手法形成建筑基本形態(tài)的一種母題[13]。幾何性母題是最基本的母題形態(tài)，它不僅能使建筑具有明確且有規(guī)則的幾何特性，還可以讓整個(gè)建筑形態(tài)鮮明且具有豐富的視覺效果。

該垂直森林設(shè)計(jì)中的幾何性母題為長(zhǎng)方體母題。長(zhǎng)方體母題在建筑設(shè)計(jì)中主要有分割、增減、變異和旋轉(zhuǎn)4種運(yùn)用手法，本方案中主要運(yùn)用了變異和旋轉(zhuǎn)2種手法。旋轉(zhuǎn)手法是指母題以某一點(diǎn)作為基準(zhǔn)，以某一坐標(biāo)軸作為參照旋轉(zhuǎn)，形成具有不同方向性的建筑母題。變異手法包含張縮和遷變兩種方式，張縮是指母題以內(nèi)在控制點(diǎn)向外擴(kuò)張或向內(nèi)收縮，而遷變是指母題經(jīng)過特定處理，逐漸變形產(chǎn)生新的造型。該設(shè)計(jì)中建筑每四層形成1個(gè)母題組，共8組，由于底層的不同戶型，形成了1個(gè)特殊的母題組，最終住宅整體形成4×8＋1的建筑形態(tài)模式（圖6）。在每四層形成的母題組中，包括了2個(gè)基本母題，10個(gè)變異長(zhǎng)方體母題，12個(gè)旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)方體母題，共24個(gè)建筑長(zhǎng)方體母題。由于建筑左右對(duì)稱，去除形態(tài)相同的長(zhǎng)方體母題，形成了1個(gè)基本長(zhǎng)方體母題，5個(gè)變異長(zhǎng)方體母題，6個(gè)旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)方體母題之間的組合方式（圖7）?！按怪鄙帧痹O(shè)計(jì)中運(yùn)用長(zhǎng)方體母題摒棄了建筑的單調(diào)形象，不但可以使建筑邏輯分明、體態(tài)自然，還可以緩和人們的審美疲勞。

（2）“垂直森林”設(shè)計(jì)中概念性母題運(yùn)用

概念性母題是具有特定功能和任務(wù)的母題，它們能夠根據(jù)特定的設(shè)定規(guī)則與其他的元素結(jié)合。然而存在建筑中的元素并不一定是建筑母題，只有結(jié)構(gòu)清晰且能形成建筑整體的元素才能作為建筑母題。概念性母題主要是強(qiáng)調(diào)建筑的局部結(jié)構(gòu)功能的元素，比如屋頂、陽臺(tái)和開口等等，都能成為概念性母題，它們既是構(gòu)成建筑的重要組成部分，又能夠?qū)⑵渌仉[藏于其中。概念性母題是具有一定功能的母題，它對(duì)于構(gòu)成建筑整體具有重要意義。建筑師在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，可以反復(fù)利用概念性母題，挖掘它的重要價(jià)值，使設(shè)計(jì)的作品更具條理性和感官效果。

幾何性母題的結(jié)構(gòu)功能鮮明運(yùn)用，即可構(gòu)成概念性母題?！按怪鄙帧绷⒚骊柵_(tái)是具有特定功能的長(zhǎng)方形體塊，它在建筑設(shè)計(jì)中連貫的運(yùn)用即可被稱為概念性母題。陽臺(tái)概念性母題在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用充分發(fā)揮了它的空間優(yōu)勢(shì)，在陽臺(tái)母題內(nèi)部有供人居住的空間和陽臺(tái)空間，在陽臺(tái)母題頂部錯(cuò)位形成的空間可用于植物生長(zhǎng)，人的活動(dòng)空間和植物生長(zhǎng)空間相對(duì)分離，然而又能夠相互親近。在建筑立面上，陽臺(tái)概念性母題可以作為隔斷，它在建筑立面的變化使用，隔斷了建筑單調(diào)表面，形成強(qiáng)烈的雕塑感和對(duì)比感，讓建筑立面變得簡(jiǎn)潔明快。

（3）“垂直森林”設(shè)計(jì)中隱喻性母題運(yùn)用

隱喻性母題是指建筑設(shè)計(jì)中用其他領(lǐng)域的元素來表現(xiàn)建筑含義的一種母題，它是建筑表象的一種隱秘性表達(dá)，它不僅僅是建筑表達(dá)中一種修辭手法，同時(shí)也是建筑創(chuàng)作者自我內(nèi)在意愿的實(shí)現(xiàn)[14]。在現(xiàn)代的設(shè)計(jì)中，隱喻思維成了建筑師設(shè)計(jì)創(chuàng)作的源泉，建筑擁有了隱喻性母題就是擁有了自身內(nèi)涵。通過其他元素的認(rèn)知關(guān)聯(lián)致使隱喻的誕生，使建筑摒棄了蒼白無趣的癥狀，建筑價(jià)值得以提升。

隱喻性母題可以是建筑結(jié)構(gòu)，也可以是建筑中的某個(gè)幾何元素。隱喻性母題可以是幾何性母題，也可以是概念性母題，這主要是取決于母題的功能。由于隱喻性母題增加了非建筑的信息，更加傾向于建筑師個(gè)人情感的表達(dá)，致使隱喻性母題在思維上是要高于幾何性母題和概念性母題。建筑師的背景不同，地域文化不同，使得建筑隱喻性母題多種多樣，最終呈現(xiàn)出各種形態(tài)的建筑。

在“垂直森林”設(shè)計(jì)中運(yùn)用了隱喻思維。建筑窗戶的設(shè)計(jì)靈感來源于中國(guó)傳統(tǒng)園林中的花窗元素（圖8）。花窗是我國(guó)古代園林建筑中的一種裝飾手法，它不僅具有美化功能，還具有窗戶的實(shí)用屬性，在我國(guó)古代建筑中被廣泛的運(yùn)用[15]?；ù爸械穆┛?qǐng)D案構(gòu)思巧妙，繁復(fù)多變，包含三角、四方、五角、六角等多種圖案?！按怪鄙帧贝皯粼O(shè)計(jì)中汲取了花窗漏空?qǐng)D案，將其分解、旋轉(zhuǎn)、放大、組合，形成了“垂直森林”窗戶母題。窗戶母題在建筑中經(jīng)過張縮手法的反復(fù)使用，最終形成了建筑立面窗戶整體形態(tài)。這是運(yùn)用隱喻思維形成的窗戶圖案，所以它是一種隱喻性母題。

結(jié)語

建筑母題是建筑形態(tài)生成的科學(xué)依據(jù)，在設(shè)計(jì)中合理地運(yùn)用建筑母題能夠讓建筑師創(chuàng)作出符合公眾審美且易于被大眾所接受的建筑作品。由于“垂直森林”不僅需要考慮建筑空間，還需要考慮植物生長(zhǎng)空間的特殊性需求，在建筑形態(tài)生成上很大程度會(huì)運(yùn)用具有一定組合規(guī)律的建筑母題。本文通過對(duì)“垂直森林”母題的探索研究，探討建筑母題在“垂直森林”設(shè)計(jì)中的運(yùn)用方法，期望在今后的建筑設(shè)計(jì)中，母題的運(yùn)用方法會(huì)更加普及與多樣，從而推動(dòng)建筑形態(tài)生成創(chuàng)新性發(fā)展。

資料來源：

圖1：http://app.p eople app.com/Api/6 0 0/DetailApi/shareArticle?type=0&article_id=726236；

圖2：h t t p s://w w w.t o o o p e n.c o m/w o r k/view/68093.html，作者修改繪制；

其余圖片均為作者自繪。