低技策略在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

趙二保

摘要：本文通過對(duì)現(xiàn)行設(shè)計(jì)發(fā)展階段下低技策略與非線性參數(shù)化景觀的理解分析，以及對(duì)當(dāng)下“高技”背景下非線性參數(shù)化景觀裝置案例的分析論證，闡述低技策略在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義，并通過實(shí)例探討低技策略在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略。以期對(duì)低技策略在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)的運(yùn)用提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：低技策略;非線性參數(shù)化;景觀裝置設(shè)計(jì);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）04-0099-02

1低技策略

“低技策略”一詞最早由我國(guó)建筑師劉家琨提出。低技策略理念下的景觀裝置設(shè)計(jì)具有經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性、高效性、個(gè)性化和人文內(nèi)涵的特征。相對(duì)于高技策略復(fù)雜的施工工藝，需通過數(shù)字化機(jī)器設(shè)備以定制化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的操作過程而言，低技策略有著簡(jiǎn)易的施工程序和較低的能耗，更傾向于粗放式的手工操作技術(shù)，具有較低的資源消耗及維護(hù)成本。因此，在景觀設(shè)計(jì)行業(yè)具有較高的可行性，且具有可持續(xù)性意義。文中所述的低技策略在景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，是通過對(duì)材料的創(chuàng)造性使用，將傳統(tǒng)造園的審美理念與現(xiàn)實(shí)功能相結(jié)合，從而巧妙地將傳統(tǒng)理念與地域特色向現(xiàn)代延伸，以達(dá)到對(duì)場(chǎng)所環(huán)境的最優(yōu)選擇。

2非線性參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)概述

非線性參數(shù)化景觀設(shè)計(jì)是基于非線性思維和參數(shù)化控制生成景觀規(guī)劃結(jié)果的過程。非線性設(shè)計(jì)思想和參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)對(duì)影響因素的綜合分析，是自上而下的生成設(shè)計(jì)過程，為景觀設(shè)計(jì)提供了一種分析、思考、處理問題的新方式。20世紀(jì)中期，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，非線性科學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。非線性科學(xué)作為遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)下動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定化有序結(jié)構(gòu)，充分挖掘了自然界的萬般形態(tài)，并拓寬了線性科學(xué)還原論的局限性。在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，非線性科學(xué)表現(xiàn)為在滿足使用功能的前提下形式至上，即呈現(xiàn)為一種連續(xù)流動(dòng)狀形體。所以非線性景觀是設(shè)計(jì)研究、分析發(fā)展后的生成物。它的生成過程決定著自身在形式上不可再生的屬性，呈現(xiàn)出非標(biāo)準(zhǔn)的形體，是不規(guī)則的、特殊且陌生的，這時(shí)視覺形象被切換為非核心因素，不再有特定的形式與風(fēng)格。例如，景觀設(shè)計(jì)師古斯塔夫森善于將土地視為不同力的集合，基于前期對(duì)模型的推敲，在土地“受力”后演變?yōu)檎郫B、褶皺、隆起等異形體。在她所設(shè)計(jì)的莫不拉斯的貯水池和公園項(xiàng)目中，將露天劇場(chǎng)、野外郊游區(qū)、沼澤區(qū)等各功能區(qū)整合在場(chǎng)地中的同時(shí)，運(yùn)用較為感性的方式，對(duì)公路旁蓄水池中的泥土進(jìn)行處理，將其塑造為抽象的藝術(shù)地形，闡釋了非線性的流動(dòng)地表特性。

參數(shù)化是技術(shù)、方法、算法，更是一個(gè)系統(tǒng)。眾多學(xué)科間通過參數(shù)化語言，使相互間的交叉點(diǎn)得以匯聚，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)通用語言進(jìn)行應(yīng)用。參數(shù)化設(shè)計(jì)作為新型技術(shù)手段，近年來被引入景觀設(shè)計(jì)中，并取得一定成效。在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，參數(shù)化設(shè)計(jì)以傳統(tǒng)基本理論為基礎(chǔ)，基于地形、水體、植物、建筑、道路、鋪裝等要素類別，篩選出影響諸要素的具體因素，并將其參數(shù)化，通過對(duì)因素的分析，理性地量化景觀要素的變化規(guī)律，最后利用人的感性分析對(duì)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行把握。從而以多樣化手法實(shí)現(xiàn)景觀要素的預(yù)期發(fā)展，以此提高對(duì)要素的準(zhǔn)確把控。

3低技策略在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

非線性參數(shù)化設(shè)計(jì)作為“數(shù)字設(shè)計(jì)”的一種，在參與景觀裝置設(shè)計(jì)方案建造過程中會(huì)經(jīng)常使用激光切割、數(shù)控彎曲成形、多軸數(shù)控銑床、3D打印、機(jī)械臂建造、快速成型等成本高昂的“數(shù)字建造”技術(shù)。例如，澳大利亞設(shè)計(jì)師AR-MA設(shè)計(jì)的 “三葉草亭（trifolium）”景觀裝置，是由三個(gè)連續(xù)的無縫的弧形拱頂組成，相互組合成一種流線型、連續(xù)性的空間，表皮結(jié)構(gòu)由自承重的人造大理石構(gòu)成，內(nèi)側(cè)飾面由黑色鏡面不銹鋼板拼貼而成，形狀各異的模塊總數(shù)多達(dá)3000種，兩部分表皮由452個(gè)獨(dú)特的不銹鋼支架支撐，通過數(shù)字計(jì)算與數(shù)控切割，使各部件之間的誤差控制在1mm以內(nèi)，整體外觀宛若一件璀璨的珠寶盒。在當(dāng)下我國(guó)的景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，從單位面積造價(jià)來看，遠(yuǎn)不及建筑設(shè)計(jì)的成本預(yù)算空間，在使用高成本數(shù)字建造技術(shù)方面則會(huì)較為困難，這就必然會(huì)影響部分設(shè)計(jì)的實(shí)施落地。此外，通常甲方單位對(duì)景觀項(xiàng)目的施工工期要求相較于建筑要短得多。因此，低成本、低技術(shù)、短工期成為現(xiàn)如今景觀設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)狀，而低技術(shù)在作為“高科技”的非線性參數(shù)化景觀營(yíng)造上，則會(huì)同時(shí)起到降低成本和縮短工期的作用。由于低技術(shù)所具備的誤差調(diào)節(jié)機(jī)制可較好地提高作品的完成度，從而也可為創(chuàng)意豐富的景觀設(shè)計(jì)師們提供更加多樣且廣闊的施展空間。

4低技策略在冥想花園景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)者在“冥想花園”項(xiàng)目中探索式的在裝置概念形式推演階段運(yùn)用了非線性參數(shù)化的設(shè)計(jì)方式，并嘗試?yán)玫图疾呗詰?yīng)對(duì)非線性形式裝置在施工過程中遇到的技術(shù)限制，以較好地完成方案最初的完整效果，為景觀設(shè)計(jì)行業(yè)在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)的低技策略領(lǐng)域提供借鑒。

4.1方案概述

4.1.1方案初步構(gòu)思

方案選址位于吉首大學(xué)張家界校區(qū)的圖書館露天庭院（如圖1），在約400平方米的正方形場(chǎng)地內(nèi)，將低技策略與傳統(tǒng)材料相結(jié)合，營(yíng)造出中國(guó)古典園林的曲徑通幽、柳暗花明的效果。目的是通過該裝置的設(shè)立為到訪圖書館閱讀的師生帶來安靜的室外學(xué)習(xí)空間，在充滿意境的裝置空間內(nèi)能夠冥想，故取名為“冥想花園”。

方案的造型靈感源于項(xiàng)目所在地吉首大學(xué)?；諛?biāo)志的概念演變，寓意“鳳飛千仞，薪傳八方”校訓(xùn)文化的延續(xù)，同時(shí)對(duì)方案設(shè)計(jì)前的四顆庭院樹進(jìn)行保留，四周靠墻留出裝置外的主要活動(dòng)流線，在一塊近似方形的透水地磚鋪地上建造一處非永久性的景觀裝置空間（如圖2）。

4.1.2形式空間描述

為增加在景觀裝置內(nèi)穿梭的體驗(yàn)感，借鑒傳統(tǒng)古典園林的夾景、障景、借景等造景手法，結(jié)合幕布的起伏對(duì)視線關(guān)系進(jìn)行處理，兩側(cè)高立的白色半透明帷幕將游人的視線引導(dǎo)入內(nèi)，隨后迎面一座門洞，門洞內(nèi)的視線壓縮與門洞前的開敞視野形成強(qiáng)烈對(duì)比，穿過封閉的門洞空間后豁然開朗，呈現(xiàn)在眼前的只有荷花與倒映著帷幕的曲形水池。同時(shí)在這個(gè)核心景觀節(jié)點(diǎn)設(shè)置了提供給師生的休閑閱讀空間，接下來穿過帷幕直至出口。白色帷幕裝置圍合出富有節(jié)奏的沉浸式體驗(yàn)空間。

4.1.3裝置中的非線性參數(shù)化體系

帷幕裝置的支撐體系由控制自身彎曲度的鐵絲和控制整體起伏翻轉(zhuǎn)的可調(diào)節(jié)竹竿構(gòu)成，通過在Rhinoceros中進(jìn)行曲率分析計(jì)算出裝置的曲率，在曲率值較高的部分，利用透明的魚線結(jié)合建立在活動(dòng)底座上的竹竿進(jìn)行彎度調(diào)節(jié)，其中的活動(dòng)底座設(shè)計(jì)成可單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼套，用來調(diào)節(jié)竹竿。在帷幕拼裝上，首先利用Rhinoceros將帷幕進(jìn)行平鋪，計(jì)算出面積大小，然后在定做時(shí)進(jìn)行分段生產(chǎn)，隨后完成拼接。由此構(gòu)成“曲面率——結(jié)構(gòu)支撐——生產(chǎn)制作”三部分緊密聯(lián)系的非線性參數(shù)化建造體系。

4.2低技策略的實(shí)現(xiàn)途徑

4.2.1材料的可塑性

方案中“鳳飛千仞”的波動(dòng)曲線造型為非線性參數(shù)化在形式上的主要表現(xiàn)。造型的實(shí)現(xiàn)主要依靠鋼絲對(duì)具有極強(qiáng)可塑性的帷幕邊緣的弧度控制，以此來實(shí)現(xiàn)豐富有趣的體驗(yàn)空間。此外，裝置附屬材質(zhì)所涉及的半透明魚線、竹材、混凝土等也具有較強(qiáng)的可塑性。

4.2.2“低技”的安裝程序

該設(shè)計(jì)方案在場(chǎng)地的實(shí)現(xiàn)主要依靠人工搭建的“低技術(shù)”，而非參數(shù)化下的“高技”工藝。有著復(fù)雜邊緣形式的帷幕在軟件計(jì)算面積的階段就將其分段，并對(duì)各段的銜接處進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理，對(duì)生產(chǎn)和拼接都較為便利。安裝時(shí)無需像一般的非線性參數(shù)化需要模型進(jìn)行VR定位，因帷幕具有可塑延展特性，故僅需工人按照標(biāo)號(hào)進(jìn)行拼圖式縫接即可。接著工人將鋼絲包裹至帷幕邊緣，按照軟件的3D模型進(jìn)行形體塑造，并配以竹竿在曲面率較高的位置進(jìn)行固定。

4.2.3誤差的中和體系

人工拼接的“低技”途徑雖然在成本控制上有很大節(jié)約，但在精度控制上遠(yuǎn)不如現(xiàn)代的“高技”工藝，因此需要通過誤差調(diào)節(jié)體系來確保預(yù)期造型的實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)主要通過支撐和牽引兩部分實(shí)現(xiàn)誤差的中和。支撐主要依靠單軸可調(diào)節(jié)基座來實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置起固定作用的竹竿進(jìn)行角度控制;牽引主要依托可隱藏在環(huán)境中的半透明魚線對(duì)帷幕進(jìn)行微調(diào)。二者的彈性配合即可實(shí)現(xiàn)施工中“零”誤差的現(xiàn)場(chǎng)擬合。

5結(jié)語

本文對(duì)探討基于低技策略在非線性參數(shù)化景觀裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、非線性參數(shù)化思維如何與地域性景觀裝置設(shè)計(jì)相結(jié)合有著重要意義。同時(shí)，也為地域文脈、環(huán)境、功能、場(chǎng)地的表達(dá)提供了新的參考，豐富了景觀設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作思維，增加了景觀裝置的實(shí)現(xiàn)途徑，對(duì)景觀行業(yè)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。