模數(shù)理論在建筑外部空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘 要：“模數(shù)理論”可應(yīng)用于多方面設(shè)計(jì)范圍，是建筑設(shè)計(jì)度量的依據(jù)。外部空間模數(shù)理論對(duì)室外景觀、街區(qū)、城市三方面產(chǎn)生了控制全局、有效利用空間的良好作用。“模數(shù)理論”在外部空間設(shè)計(jì)中的運(yùn)用具有十分重要的實(shí)際價(jià)值，使空間尺度得到有效的控制，形成了較好的秩序。

關(guān)鍵詞：模數(shù)理論；外部空間設(shè)計(jì)；空間尺度

一、緒論

過去對(duì)“模數(shù)理論”的研究集中應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)的模數(shù)協(xié)調(diào)和室內(nèi)人體工程學(xué)領(lǐng)域方面?！澳?shù)”不是一個(gè)全新的概念，可以應(yīng)用于多方面設(shè)計(jì)領(lǐng)域，卻很少有人涉及“模數(shù)外部空間設(shè)計(jì)”方面。然而，這個(gè)理論在近現(xiàn)代的外部空間設(shè)計(jì)理論研究和設(shè)計(jì)實(shí)踐領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在很多著名的設(shè)計(jì)實(shí)例中，均采用空間模數(shù)方法，使外部空間空間尺度得到了有效的控制，形成了一定的秩序。因此，有必要對(duì)此設(shè)計(jì)規(guī)律和意義進(jìn)行分析研究。

（一）研究對(duì)象及相關(guān)概念

“模數(shù)化”是標(biāo)準(zhǔn)化的一種形式，目的是達(dá)到通用性。拉丁語“modulus”原意是小尺度。模數(shù)早已應(yīng)用在古代建筑中，作為統(tǒng)一構(gòu)件尺度的最小基本單位。建筑模數(shù)有三種理論：比米斯模數(shù)、勒·柯布西耶模數(shù)（如圖1）、雷納級(jí)數(shù)。這些理論為現(xiàn)代建筑模數(shù)數(shù)列中的疊加原則、倍數(shù)原理、優(yōu)選尺寸等提供了重要的理論依據(jù)。

（二）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

關(guān)于“外部空間模數(shù)理論”應(yīng)用的理論研究，專門的論著較少。在國(guó)外，城市設(shè)計(jì)以及城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)者們對(duì)于城市空間的構(gòu)成要素進(jìn)行了深入的探索和研究?！俺叨取薄敖謪^(qū)”“鄰里單元”等相關(guān)的具有時(shí)代性設(shè)計(jì)理念不斷涌現(xiàn)。這些概念的提出從宏觀到微觀均對(duì)建筑外部空間進(jìn)行了剖析。古代人在建造城邦時(shí)也運(yùn)用了空間模數(shù)概念，在《考工記》中記載了周王城的空間模數(shù)?？臻g模數(shù)方法對(duì)當(dāng)今城市規(guī)劃仍然也有著重要的借鑒價(jià)值。

（三）研究趨勢(shì)

近年來，建筑外部空間不斷得到重視，逐步有了較多的改善和探究。不少優(yōu)秀的實(shí)踐都采用了模數(shù)方法進(jìn)行空間設(shè)計(jì)，外部空間的空間尺度實(shí)現(xiàn)了有效的控制，形成了良好的秩序。對(duì)于的外部空間的設(shè)計(jì)，也可以運(yùn)用模數(shù)概念來打破如今的單調(diào)設(shè)計(jì)風(fēng)格。例如日本盧原義信的“外部模數(shù)理論”等經(jīng)典尺度理論的研究，得出空間尺度規(guī)律在中外理論界具有一致性；李佳陽(yáng)提出在城市設(shè)計(jì)中可通過采用空間模數(shù)方法解決土地浪費(fèi)現(xiàn)象，未經(jīng)合理規(guī)劃與控制而導(dǎo)致的制度失控問題等。

（四）研究范圍

針對(duì)模數(shù)理論對(duì)外部空間設(shè)計(jì)的重要意義，舉出建筑外部空間中包含的三種變化設(shè)計(jì)形式。以公園、廣場(chǎng)、街區(qū)、城市為例，探討如何合理地把材質(zhì)變化、重復(fù)節(jié)奏感的變化、地面高差變化應(yīng)用于外部空間的設(shè)計(jì)中。

日本建筑師蘆原義信就外部空間尺度提出了一系列很有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)：一、“外部模數(shù)”理論，一個(gè)富有生氣感的空間，人與人、人與建筑之間應(yīng)保持相互的感覺波及，這就要求外部空間應(yīng)具備適當(dāng)?shù)某叨饶?shù)，該數(shù)值取20～25m，超出此距離互相的感覺波及就不復(fù)存在。二、場(chǎng)地的寬度為相鄰建筑高度的1.5～2倍時(shí)，可獲得較佳的尺度感。三、“十分之一”理論，即外部空間可以采用內(nèi)部空間的8-10倍尺度，我們可以通過各種方式取得外部空間的節(jié)奏感。

本文將通過分析三個(gè)外部空間類型（居住單元、廣場(chǎng)空間、街區(qū)空間）來分析模數(shù)化的重要意義和應(yīng)用價(jià)值。

二、外部空間變化形式

（一）“居住單元”——勒·柯布西耶

在20 世紀(jì)中期，建筑大師柯布西耶提出“模數(shù)”是與人體尺度相和諧的量度體系?！澳?shù)”在其作品和實(shí)踐中加以應(yīng)用。他后期建筑作品充滿魔幻色彩，在朗香教堂設(shè)計(jì)中，墻面的窗洞、地面分割等，模度系統(tǒng)在不同程度上發(fā)揮了完美的比例控制的作用。另外，他強(qiáng)調(diào)和堅(jiān)持基準(zhǔn)線的理論，使建筑和室內(nèi)平面都由基準(zhǔn)線和模數(shù)理論控制?！澳?shù)”廣泛適用于建筑和機(jī)械工程方面，能讓多種類的設(shè)計(jì)方法變得準(zhǔn)確和簡(jiǎn)易。

不僅如此，柯布西耶把模數(shù)理念應(yīng)用在更大尺度的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中。2009年出版的《明日的城市》一書中，柯布對(duì)20世紀(jì)初的城市建設(shè)和發(fā)展規(guī)律以及社會(huì)關(guān)注的問題進(jìn)行思考和研究，提出了“現(xiàn)代城市”理想?！熬幼卧备拍顟?yīng)運(yùn)而生，是由較小的居住單位大約包括 300～400 套住宅的模數(shù)、一個(gè)幼兒園、日用品商店及成人、兒童業(yè)余活動(dòng)設(shè)施，多個(gè)這樣的小單位組合成較大的群組。從而減少了市中心的擁堵、提高了市中心的密度。這樣由許多住宅和附屬的公共設(shè)施所組成的居住單位就成為了現(xiàn)代城市結(jié)構(gòu)的基本要素。

馬賽公）就是根據(jù)“居住單位”理念設(shè)計(jì)而成（如圖2）?？虏嘉饕€認(rèn)為，這種居住單位的設(shè)計(jì)方法能將最小的單位逐漸過渡到較大的組合體，從而對(duì)城市用地進(jìn)行合理控制和組織。他 1934 年所構(gòu)想的內(nèi)穆爾城（Nemours）就體現(xiàn)了這樣的設(shè)計(jì)方法，分布在綠化中的許多個(gè)“居住單位”構(gòu)成一個(gè)區(qū)域或一個(gè)城市（如圖3）?？梢哉f，柯布是將“模數(shù)理論”運(yùn)用于建筑、城市空間設(shè)計(jì)的先驅(qū)和倡導(dǎo)者。

（二）廣場(chǎng)空間

廣場(chǎng)空間是最常見的一個(gè)居民活動(dòng)聚集區(qū)域。關(guān)于外部空間，每20～25米為一個(gè)模數(shù)單位。若有重復(fù)的節(jié)奏感變化，或者材質(zhì)變化，地面高差變化，就能讓空間變得生動(dòng)起來，需要到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際去感受空間和尺度關(guān)系。

數(shù)據(jù)表明，能識(shí)別人臉的距離70～80英尺正好與20～25米的模數(shù)契合，是適宜的空間尺度。建筑外部空間可分為只限于人的領(lǐng)域和除人之外也包括交通工具的領(lǐng)域。大致可分為運(yùn)動(dòng)空間和停滯空間。運(yùn)動(dòng)空間要求：第一，用于靜坐、眺望景色時(shí)，放置休閑椅、綠植、照明燈具、營(yíng)造景觀；第二，用于交流、娛樂合唱時(shí)，地面就要有高差變化，或背后有墻壁而筑成的圍合空間。停滯空間的要求：平坦、寬闊、無障礙物，能巧妙過渡到運(yùn)動(dòng)空間。

下沉式廣場(chǎng)內(nèi)基面的大小與邊圍的尺寸直接影響著整個(gè)廣場(chǎng)大空間的尺度，空間尺度關(guān)系成為設(shè)計(jì)成敗的因素之一。廣場(chǎng)的直徑保持在21m時(shí)，人的眼睛可以看清物體。所以，擁有21m模數(shù)直徑的廣場(chǎng)空間是合適的尺度。

國(guó)內(nèi)有些下沉式廣場(chǎng)的空間尺度存在很多問題。例如：上海靜安寺的下沉式廣場(chǎng)。滿足了21m的空間模數(shù)，使用者可以清晰地看到廣場(chǎng)邊圍實(shí)體的細(xì)部和整體，卻沒法看清自己周圍所處的環(huán)境背景，經(jīng)常迷失方位。廣場(chǎng)下沉高度達(dá)到兩層，基面大小與邊界高度的比例小于1，有壓抑的感覺。由于樓梯臺(tái)階大量闖入使用者的視線，更是加重了使用者的壓抑感。 我們?cè)谠O(shè)計(jì)廣場(chǎng)時(shí)要掌握好基面比例和邊圍高度以及廣場(chǎng)的基面大小，使這三者的關(guān)系和諧統(tǒng)一。

（三）街區(qū)空間

街區(qū)空間的設(shè)計(jì)也需要融入“模數(shù)”的概念。從西方歷史文脈中考察了許多優(yōu)秀的案例，給我們街區(qū)空間設(shè)計(jì)提供了理論實(shí)踐基礎(chǔ)。佩里的“鄰里單元”理論注重建立一個(gè)尺度適宜、功能完備的城市居住單元；柯布西耶的“現(xiàn)代城市”理想希望通過限定城市街區(qū)的模數(shù)，幫助建立城市空間的秩序，同時(shí)也將這種理念運(yùn)用到印度昌迪加爾新城規(guī)劃等實(shí)踐研究中；克利夫·芒福汀從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，提倡建筑和規(guī)劃兩者緊密相關(guān)，提出“綠色尺度”概念，提倡歐洲傳統(tǒng)城市的小尺度街區(qū)，以促進(jìn)資源分配、人的交流和社會(huì)效益。街道為居住者所用，是供居民利用的公共場(chǎng)所，步行長(zhǎng)度不宜超過350m。人們?cè)诖司奂?、交流。另外在沿街布置店鋪、設(shè)置可以休憩的空間也是必要的。

三、結(jié)語

模數(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)化、可量化、可衍伸等特點(diǎn)，相關(guān)的研究觀點(diǎn)提出了關(guān)于設(shè)計(jì)模數(shù)化的概念，但其中的研究角度、側(cè)重點(diǎn)都有所不同。選擇外部空間的模數(shù)化并不是單獨(dú)地將外部空間進(jìn)行闡述，而是將建筑外部空間與內(nèi)部空間的界限性打消，強(qiáng)調(diào)其作為空間的整體性的理解。外部空間是人類生活的空間，需要像對(duì)待內(nèi)空間那樣來重視，去認(rèn)真研究建筑周圍的空間。

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作者簡(jiǎn)介：

孫睿，南京工業(yè)大學(xué)工業(yè)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院在讀研究生，研究方向：景觀設(shè)計(jì)。