非线性建筑形式、空间和功能统一性

摘要:随着现代建筑技术和材料的不断更新迭代以及建筑使用者对建筑审美要求的提高，非线性建筑逐渐从跃然于设计师草图纸上的方案变为了可真正实施的建筑类型。诚然，非线性建筑为建筑设计的差异性带来了新的方向，但同时也常常遇到功能与形式不能完全统一的尴尬处境。如何发挥非线性建筑特殊的内部空间感受和外部的造型形式并将其与建筑功能协调统一，对于设计者来说是一个值得长期探索的课题。文章以“平潭海岛研究中心—学术交流中心B区项目”（以下简称“交流中心B区”）为例，探索非线性建筑在建筑形式、建筑空间和主要功能流线相互统一的设计方法及取得的成果。

关键词:非线性建筑；形式、空间与功能统一；象征性语义

1基于象征性语义的非线性建筑形式和空间特征——以“平潭海岛研究中心-学术交流中心B区项目”为例

非线性建筑的广义理解是空间流动的、动态的，造型具有随机性的部分或大部分非直线构型的建筑，基于此类建筑多变的弯曲曲面造型和流动的室内外空间形态，使其室内和室外的空间分隔不再明确，空间体验感更加多变、新奇。因此基于这类空间的设计，往往在设计时不仅要考虑传统建筑设计时所需要考虑的交通流线、功能分区、空间组合等必要因素，还应在设计理念上有所突破。例如让非线性建筑独有的空间感受，演化为观演类或展览类建筑为观众提供视觉享受的一部分，如MAD事务所设计的哈尔滨大剧院，不仅造型美观独特，室内的非线性空间同样为观众带来了美的享受，应该说对于此类建筑，其空间感受也逐渐成为了建筑功能的一部分。另一方面，非线性建筑在建筑的象征性语义上提供了更多的可能性。设计师不再局限于基于功能来设计建筑，而相对的，可以基于对特定建筑所代表的文化和特质的思考来设计建筑。如约恩•乌松设计的悉尼歌剧院以类似贝壳展开的形态打动了国内外无数游客。本文提到的“平潭海岛研究中心-学术交流中心B区项目”（以下简称“交流中心B区”）就是基于建筑的象征性语义进行造型设计，并综合考虑空间功能、交通流线等一系列必要因素，将这些建筑要素与形态相结合。本项目位于福建省福州市平潭县（既平潭岛），平潭岛是福建省第一大岛，也是中国第五大海岛，有着得天独厚的港口建设条件、美丽的海岛景观、种类丰富的海洋矿产资源，因而有利于开发岛上的海港产业、滨海旅游业及一系列海洋战略性新兴产业。基于以上情况，平潭海岛研究中心项目成为部级重点项目。本项目中的“学术交流中心B区”子项兼具多种功能于一身，建筑面积19000平方米，共5层，总高度23.8米，包括举办大型学术会议、海岛学术成果展示、参会人员住宿、贵宾接待、活动休闲、餐饮空间等一系列相关功能。基地位置紧邻平潭海岸线，“交流中心B区”距离海滩仅200多米距离，在场地外侧一排十多米高郁郁葱葱的木麻黄树与翻滚的海浪一同形成了秀美的海滩景观。因而在设计时希望减少人工建筑对于自然景观的干扰和破坏，让建筑融于自然环境之中。本设计使用了消解建筑体量的设计手法，同时引入了“海浪”和“跃鱼”等象征性语义。以海浪奔腾时波峰、波谷交替行进的形态来考虑建筑体型，将原本的“回”字形建筑体量以与“海浪行进”类似的方式进行体量消解，在“回”字形平面每边的中点交替设置波峰点和波谷点，以模拟海浪向前推进的效果，之后用非线性的方式柔滑建筑体量关系，建筑平面由“回”字形逐渐演变为“O”字形。这时在设计中引入“跃鱼”的概念，将“O”字形建筑体量拆解、交错，不断优化整体的建筑曲线，加宽“波谷”位置的进深以构成鱼肚，尽量收窄“波谷”位置的进深，形成“鱼头”和“鱼尾”，最终形成了两条收尾相连并具有飞跃动势的鱼形体量。“交流中心B区”项目在进行形体优化的过程中，实际上也在不断推敲各部分空间的空间感受，并试图制造新的语义。在整体空间上希望带来如同莫比乌斯环一样的循环效应，使用者可以从两部分建筑中任意一条接地的坡道行至波峰位置再逐渐降至另一建筑相接的三层平台位置，可直接进入另一建筑，行至这部分建筑三层走廊的另一侧可来到前一部分建筑与这部分建筑相同的平台上，此时既可选择进入前一部分建筑，又可缓行至这部分建筑的屋顶再通过坡道降到地面，完成步行系统的循环，以空间感受上的连绵不断来呼应整体建筑如同波浪起伏般的连续性。而基于本项目的空间构型，其所围合的内院空间也颇有趣味，不同于传统院落的全围合和半围合空间，使用者由建筑外部进入院落的交通流线采用“S”形的流线形式，兼具内院设计上的隐蔽性、趣味性和可达性。本项目在进行屋顶曲线微调的过程中意外地发现俯视角度的屋顶轮廓近似于两个“心”形，在之后的微调中逐渐将这种形态上的意向进行了加强，可以看作是设计上的一个“彩蛋”。至此本项目基于象征性语义和消解空间体量，并试图创造趣味性空间为目的的建筑形态上的推敲基本完成了。

2非线性建筑带来的空间和功能上的便利性

对于非线性建筑的设计不仅应从象征语义上对建筑空间和建筑形式进行统一化处理，更应同时考虑非线性空间和建筑功能上的相关性。在“交流中心B区”项目中，除上文所介绍的交通游览功能和建筑的非线性空间相统以外，还针对具体的使用功能进行综合考虑和设计。由于此项目所包含的建筑功能类别较多，在方案设计初期就要先行梳理功能流线。经整理将功能大致分为三类，一类是以学术、会议类功能为主，如大型学术报告厅、同声传译室、阶梯报告厅、各类型会议室、科研展厅、贵宾接待等；第二类是以参会人员餐饮、活动、休闲为主的功能类型，如咖啡厅、餐厅及厨房、活动室、健身室等；第三类是为参会人员及工作人员提供住宿的客房类房间。不难看出，基于动静分区的考虑，第一类功能和第二三类功能宜分开布置，而客房类功能可以与部分餐饮活动类功能相邻布置。基于本建筑造型上的特殊性，根据功能需要一类和二类功能分别布置在两个建筑体量内，靠近基地主路一侧的建筑体量布置会议类功能，靠近海滩、有良好景观、相对较为安静的一侧建筑体量布置餐饮休闲类功能，客房类功能则设置在一类、二类功能的上部或与部分二类功能相邻。由于此项目空间流线上的循环性和特殊性，使住宿位置位于会议功能上部的与会人员可直接通过三层连廊经另一侧建筑的屋顶平台（平台位置设置雨棚）到餐饮功能区就餐，而不需要为就餐反复进出建筑。相对的，住在餐饮休闲区一侧的人员也可以不出建筑就进入学术会议区。在客房和景观面的关系上，此项目的另一个优势也显示出来。由于两部分建筑波峰、波谷的位置相互错开，即便是位于会议区上部的客房也有大部分可以看到美丽的平潭海岸景色，而两部分建筑所围合出的圆形院落空间也使内院景观具有一定的趣味性。由于非线性建筑设计弱化了室内外的界限，将部分室外区域向半室外区域转化，使原本分开的几个建筑体量产生了联系。而相应的，将这种联系与功能流线相结合则带来了使用上的便利性。

3非线性建筑设计过程中遇到的功能问题和解决方法

由于非线性建筑空间的特殊性，有些情况下，非线性空间无法满足某些特定的建筑功能，这时则需要根据情况进行微调或折中化的调整，甚至体量上的大幅度调整。而调整的前提是设计者需要不断梳理功能流线的合理性，及建筑造型体量与功能空间体量的关系，从而找到最合理的解决方法。在“交流中心B区”项目中初期的方案并没有让两个体量产生可达性上的联系，导致部分流线过长或使用不便；而本项目最重要的功能“大型学术报告厅”和“阶梯报告厅”由于功能体量、层高的需要，在建筑中的位置相对难以处理。将交通流线和功能空间的问题进行综合考虑后，将两个体量中“鱼头”部分的体量抬高作为“大型学术报告厅”和“阶梯报告厅”，同时将这部分的屋面平台延伸至对面的建筑体量。得到的结果是，让报告厅这样的大体量空间位于主要会议功能区的两侧，当同时进行两场重要会议时，参会人员之间可以互不干扰，又保证了一定的可达性。另外两个报告厅被“鱼尾”的体量半包围在相对靠近内院的位置并与餐饮娱乐空间相对隔离，达到了动静分离的效果。在报告厅设计中的另一个具体问题是，由于最初的非线性设计，大型学术报告厅的体型不够方正，空间布局相对困难，对此，解决的方法是将这一部分空间进行折中性的微调，将报告厅靠内一侧凹入的曲线改为直线，而靠外一侧外凸的曲线由于曲线弧度相对较大，采用遮光隔断的处理方法将这一段墙体调直，以此使整体空间成长方形。由于进行造型调整的那段曲线靠近内侧，并不会对整体造型造成过大影响。此外，波浪形的立面造型和弧线形平面也对上部的房间布置造成了干扰，在设计中依靠BIM、rhino等软件进行配合，可以方便直观地把握各部分空间关系，检查屋顶平台所需的结构、保温、防水、覆土、台阶等尺寸是否对下面的房间布置造成影响，如有影响需再次微调体型以保证房间的净高。此外BIM的配合也使空间利用问题、结构问题、管线综合问题得到快速全面的解决。

结论

对于非线性建筑的形式、空间和功能的统一性处理是一个综合性的问题，三者在多数时候并不矛盾，甚至彼此具有关联性，设计中象征性语义的使用往往来自于对建筑功能的理解。本文所介绍的“交流中心B区项目”也是在对基本功、流线能进行分析处理后，再基于象征性语义进行造型上的非线性处理，而当造型与使用功能和使用空间产生矛盾时再综合分析、综合处理，可以说形式、空间、功能三者同时推进，并行设计。综上而言，基于象征性语义的建筑形式并不是脱离了功能与空间的单一存在，而应是将功能流线、使用空间进行拆解分析之后的再反思、再升华，形式、空间、功能三者应共思、共存，从而达到共荣的目的。

作者：王凯立 单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司