1、天然景区建筑形态与景区地形地貌共生设计研究 张向宁 张黛妍 哈尔滨工业大学建筑设计研究院 摘 要： 在天然景区中, 建筑除了承担基本的功能外, 应体现其景观与生态职能, 在形态上实现与环境和谐共生。文章基于对天然景区建筑形态与环境的共生关系分析, 在契合地形地貌的形态设计层面, 以整体塑形为出发点, 提出了地形态势的穿插与因借、地貌特征的提取与拟态、地物元素的抽象与反馈等设计策略, 探索了建筑形态与天然景区地形地貌适形共生的设计方法。关键词： 天然景区; 建筑形态; 地形地貌; 共生; 作者简介：张向宁 哈尔滨工业大学建筑设计研究院 教师级高级建筑师 硕士生导师作者简介：张黛妍 哈尔滨工业大学
2、建筑设计研究院 建筑师 工学硕士基金：2016 年度国家自然科学基金青年基金基于“微更生”模式的东北地区渔猎民族传统聚落空间形态演变机制与再生设计研究 (项目编号:51508125) Study of Symbiotic Design of the Architectural Form in Natural Scenic Spot and TopographyZhang Xiangning Zhang Daiyan Abstract： In natural scenic spot, as the necessary supporting service facilities, in addit
3、ion to bear the basic intrinsic function, buildings should reflect the form of the landscape and ecological function, and keep in harmony coexistence with the environment. Based on the natural scenic spot construction morphology analysis and study of symbiotic relationship with the environment, this
4、 paper puts forward in conjunction form design aspects of topography, should take the whole body as a starting point, considering the terrain situation, geomorphological features and objects on the ground, build connection with natural scenic spot, so as to achieve architectural form symbiotic.Keywo
5、rd： Natural scenic spot; Architectural form; Topography; Symbiotic; 前言:在天然景区中, 自然是绝对的主体, 身处其中的建筑除了承担基本的功能外, 应在形态上体现其景观和生态职能。天然景区的地形地貌是景区现有形态特征的集中体现, 景区建筑塑形通过对地形地貌的适应和模拟, 以建筑的语言进行表达, 使建筑形态与天然景区在环境层面取得视觉上最直观的共生1。依据地形地貌的不同, 我们可以通过地形态势的穿插与因借、地貌特征的提取与拟态、地物元素的抽象与反馈等设计策略达到建筑形态对天然景区地形地貌的适形共生。1 地形态势的穿插与因借对于天
6、然景区建筑来说, 对其所在自然地形的研究主要针对场地的高差特征。根据场地平整度不同, 可分为平整地面、缓坡缓台及陡坡悬崖三种。越简单的地形对建筑的限制越少, 建筑与景区地形环境的关联度就较低。反之, 当地形逐渐复杂, 建筑在解决环境矛盾的同时, 也建立了与该地形的紧密关联。1.1 平整地面的简单交接在天然景区中, 常见的平地地形出现在森林、草原、湖泊等地。平地地形环境并不复杂, 景区建筑采取的接地方式也较为简单, 一般分为直接落地、悬浮和下沉三种 (图 1-1) 。直接落地是最为典型的应对平整地面的方式。下沉和悬浮的处理手法可解决建筑复杂的功能需求。平整地面对景区建筑形态塑造提出的限制性条件较
7、少, 建筑可通过自由塑形的方式与环境进行结合。图 1-1 简单交接的三种方式 下载原图表 1-1 平整地面的简单交接 下载原表 1.2 缓坡缓台的相互咬合相对于平整地面, 缓坡缓台是天然景区中最为常见的一种地形条件, 其表现形式为平滑的坡度与阶梯的台地。景区建筑呼应缓坡缓台地形的基本方式是咬合与悬挑 (图 1-2) 。咬合关系的建筑对地形进行削减, 以建筑体量补全被削减的部分, 营造了建筑与基地相互穿插交融的整体感, 尤其是当凸出地面的建筑体量低矮或至少有一边与地面平齐时, 建筑与基地环境浑然一体。悬挑处理的建筑则更多地表现出与天然景区环境的相互渗透, 悬挑提供了一个容许自然元素介入的灰空间,
8、 加强了景区建筑与环境在空间上的联系。图 1-2 景区建筑与缓坡缓台地形的关系 下载原图表 1-2 缓坡缓台的相互咬合与悬挑 下载原表 图 1-3 陡坡悬崖的紧密嵌入 下载原图1.3 陡坡悬崖的紧密嵌入陡坡和悬崖常见于山岳、峡谷型天然景区中, 此类地形高差变化剧烈, 建筑常通过镶嵌的方式与环境进行结合2。克罗地亚 Vucedol 文化博物馆 (图 1-3a) 基地所处的陡坡高差达 20 米, 建筑以阶梯式的形态自下而上折叠, 稳固嵌入基地中, 同时形成了绿意盎然的可上人屋顶。在美国新墨西哥州的观星轴设计中, 建筑师充分利用了倾斜的岩壁, 形成了建筑宏大的上升通道 (图 1-3b) 。陡峭的地形
9、也满足了观星的特殊功能需求, 整座建筑与基地浑然一体。2 地貌特征的提取与拟态地貌特征是天然景区环境风貌的突出体现, 特殊的地貌可作为景区的主题展示对象。天然景区地貌的形成是内外力共同作用的结果, 地貌的决定性因素多种多样, 不同条件下形成的地貌特征千差万别3。天然景区建筑应提取那些最能反映景区特色、具有标识性的地貌, 其中构造地貌与气候地貌是两种典型的地貌。2.1 构造地貌构造地貌学的研究对象为地质构造对地表形态的影响, 代表性构造地貌有断层、褶曲、火山、熔岩、丹霞地貌等。其中地表岩石的褶皱肌理和排列方式是景区建筑创作的典型设计要素, 可通过局部模拟与整体概括的形式进行提取与拟态。局部模拟是
10、将天然景区代表性的构造地貌形态放大, 加以适当的概括简化、元素重复, 形成建筑的基本形态。德国梅塞尔化石坑游客中心 (图 2-1a) 的建筑形态来源于化石坑油页岩层局部, 展现了交互层叠的地貌特质。局部模拟也可对构造地貌的局部抽象化处理后作为建筑的表皮肌理。山东泰山桃花峪游客中心选取当地独具特色的泰山彩石溪石, 经抽象后作为外墙面的纹理, 减弱了富有力量感的刚硬体快的尖锐感, 凸显出泰山的雄浑与彩石溪的柔美 (图 2-1b) 。整体概括是高度总结构造地貌的形态特质, 对其进行放大夸张、重复强化, 以此作为景区建筑的造型母题。汤山方山国家地质公园博物馆 (图 2-1c) 的建筑形态以当地岩层的细
11、密横纹为母题, 贯穿整座建筑的造型与立面细节, 在分层形成的平台上进行覆土处理, 与景区环境浑然一体。2.2 气候地貌气候地貌指受到气候条件影响而形成的地貌, 如冰川、风沙、荒漠、喀斯特地貌等, 这些地貌具有强烈的地域性。天然景区建筑对气候地貌的提取主要体现在对其基本形的概括, 图 2-2 所示是对几种典型气候地貌的形态提取, 将复杂的地貌条件转化为有规律可循的基本形态。峰林地貌挺拔直立, 可概括为一系列的柱形、拱形等竖向元素。钙化池具有类似梯田的属性, 层层叠叠, 在此基础上又带有弯曲的边界, 可概括为连续的多曲率曲线组合。冰川地貌尖锐险峻, 可提炼出具有视觉冲击力的尖角形态。这些基本形态可
12、作为景区建筑形态塑造的母题。天津蓟县地质公园博物馆所处环境为中上元古界地层剖面的典型地貌。该地质结构厚度近万米, 据测定地质年龄为 19 亿多至 8 亿多年, 在联合国范围内被认定为具有不可替代的研究价值4。这样的地貌无疑是景区最大的特色。博物馆提取地貌“剖面”粗糙层叠的特征, 从造型到材质皆源自“剖面”形态, 自然堆砌、层层错落, 建筑形态完美地融入了景区环境 (图 2-3) 。3 地物元素的抽象与反馈天然景区环境以自然要素为主, 除了天然形成的地形地貌, 最常见的地物元素是植物与山川, 它们是能够与建筑形态产生一定关联的自然存在6, 是建筑创作的重要参照物。3.1 树木元素的抽象与反馈树木
13、作为天然景区地物元素中最为普遍的类型, 以竖向构图与伞状结构为主要特征。在景区建筑创作中, 可将其抽象简化, 形成建筑的竖向结构柱。伞状形态具有稳定的结构特征, 同时赋建筑以生机与灵动的特质 (图 3-1) 。在拉脱维亚 Dzintari 森林公园里, 建筑师设计了一组小型休闲服务建筑, 建筑主体采用传统的形态构成, 将树木元素应用在散布于建筑周围的景观构筑物上。构筑物抽象了树木的形态, 呈现出简洁明快的建筑意向 (图 3-2) 。对树木元素的还原度越高, 建筑的自然属性就越强, 但相应会在一定程度上降低建筑的实用性。因此, 天然景区建筑对树木的抽象与反馈应遵循适度原则, 确保其功能与结构合理
14、性。3.2 山川元素的抽象与反馈山川元素包括山岳与江河, 建筑对其形态的呼应一般见于山岳型景区和江河型景区。图 3-3 所示是对山川形态的抽象提取, 山岳可提炼出此起彼伏的凸起, 江河可提炼出弯曲的柔美曲线。在天然景区建筑形态设计中, 对山岳与江河的形态抽象反馈常常结合地景化的设计手法。地景建筑的整体性与动态性契合了山川元素所体现的连续性与延展性。地景建筑一般以水平方向铺陈, 竖直方向变化较为平缓, 沿地表展开的舒展形态有利于表现山川景观的大气秀美。此外, 此类景区建筑常表现出单一元素不断重复和拓扑形变的特点, 整体形态通过一系列相同或相似的要素排列形成韵律。在新疆可可托海博物馆设计中, 建筑
15、师将博物馆的体量拆解为并列的几个条形, 通过穿插交错形成过渡空间 (图 3-4) 。建筑立面对连绵起伏的山脉形态进行抽象, 层层叠叠、高低有致的几何曲线在自然背景的衬托下显得自然生动、毫不突兀, 仿佛是群山前的序曲, 博物馆完美地融入了环境。3.3 其他元素的抽象与反馈天然景区中存在着众多有着严谨结构逻辑和优美外在形态的自然元素, 它们历经时间长河的考验, 通过不断进化与景区的自然环境和谐共存。在建筑创作中, 通过对这些自然形态要素的合理借鉴与抽象反馈, 我们可以建立建筑形态与自然之间深层次的逻辑关联。在位于南非的树屋临时建筑设计中, 建筑师以织雀的巢穴作为原型进行设计 (图 3-5a) ,
16、将雀巢错综复杂的结构转化为建筑的骨骼, 通过自然材料编织而成。树屋形似放大的鸟巢挂于树干之上, 丝毫看不出人工雕琢的痕迹。在新西兰森林景区中, 也有一座与之有异曲同工之妙的餐厅建筑。它像一个蝶蛹紧紧地环绕在笔直的树干上 (图 3-5b) , 在郁郁葱葱的森林间丝毫不显得突兀。此外, 还有通过抽象仿生达到与景区自然环境和谐共生的案例。如澳大利亚的“叶子屋” (图 3-6) 。建筑的檐下部分是对植物茎叶元素的抽象表达, 错落的屋顶构件形似叶片, 弯弯曲曲的支撑结构形似茎干, 展现出一片生机盎然的景象。图 2-1 地质地貌的提取与拟态 下载原图图 2-2 几种典型气候地貌的形态提取 下载原图图 2-
17、3 蓟县地质公园博物馆的地貌拟态5 下载原图图 3-1 树木元素的抽象与反馈 下载原图图 3-2 拉脱维亚 Dzintari 森林公园建筑7 下载原图图 3-4 新疆可可托海博物馆8 下载原图图 3-3 山岳与江河的抽象 下载原图图 3-5 建筑对自然编织结构的仿生 下载原图图 3-6 澳大利亚“叶子屋”的局部仿生11 下载原图4 结语通过对地形、地貌以及地物元素的适形呼应, 天然景区建筑与景区环境在形态上实现有机共生。对地形的提取主要考虑建筑契合地势起伏变化;对地貌的提取重在表现宏观地理特征;对地物元素的利用重在具体形态的抽象化表现。针对景区的环境特质, 选择适宜的设计手法, 有利于实现建筑
18、与景区环境的和谐共生。图片来源:文章未标注图片出处均为笔者自摄或自绘。参考文献1钱江林.西南山地风景区旅游旅馆建筑设计研究D.重庆:重庆大学, 2005:18-52. 2霍慧霞.山地建筑研究中的场所观初探D.重庆:重庆大学, 2013:8-15. 3李天宇.地形学视野下的建筑空间形态共构策略研究D.昆明:昆明理工大学, 2015:52-54. 4王飞, 王玮.当代地质遗迹博物馆建筑形态设计理念探析J.城市建筑, 2011 (07) :125-126. 5张华建筑.蓟县地质博物馆EB/OL.2016-11-07.http:/www.gooood.hk/tianjin-ji-county-geol
19、ogicalmuseum-china.htm. 6李爱国.风景建筑设计对自然景观要素的解读及回应D.南京:东南大学, 2005:28-31. 7SUBSTANCE.Dzintari 森林公园建筑EB/OL.2013-10-30.http:/ 8柴培根.可可托海地质博物馆游客中心EB/OL.2016-02-23.http:/ 9Rolf M, Neumann K, Queier J F, et al.A multilevel control architecture for the bionic handling assistantJ.Advanced Robotics, 2015 (13) :213. 10Peter Eichen.Tree RestaurantEB/OL.2011-03-23.http:/ 11Undercurrent.叶子别墅EB/OL.2013-11-18.http:/
