建筑空间的冗余性研究

唐 建 宋奕辰

随着科技的进步,建筑学与其他学科进行交叉已经成为必然,这也就促使着建筑空间从原来均质的、单一的朝着复杂的、多元的方向进行发展。功能主义时期对建筑空间仅仅是按照单体功能的安排和形式的创造已经不能满足现代人对于建筑空间的需求。现代建筑设计受分形几何、拓扑学、混沌学的影响,表现出对平面图形的过度追求、建筑造型的怪诞、建筑表皮的标新立异都使得在建筑中的人无法详尽的去感知空间,建筑的主角是空间,是那些被围起来供人们生活和活动的空间。冗余是从一个全新的角度对建筑空间进行理解和诠释,它在注重建筑空间的使用性的同时又充分考虑到在内部空间中活动的人对空间的心理需求,冗余性对形成建筑风格极为必要,而且也是使空间具有可读性和可理解性的最基本的方法[1]。

1 冗余概念的提出

信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。在信息论中,信息冗余是传输消息所用数据位的数目与消息中所包含的实际信息的数据位的数目的差值。通常状况下冗余会占有信息传递过程中的一定信息量,当信息在缺乏冗余的状态时仍旧可以进行传递,但会对信息接收者产生较高接受能力要求,冗余是确保信息传递有效性的一种方法,并帮助信息接收者接收到的信息具有完整性。

随着计算机的出现现代社会进入到快速发展的阶段。为确保计算机的正常运行,以及计算机对处理数据的要求,冗余作为重复配置系统的一部分组件参与到计算机领域当中,当系统不能进行正常运转工作时,冗余配置部分参与到计算机的工作当中,并担当重要的角色,是系统正常运行的保证。在生物学当中,冗余多被用于遗传方面。对遗传冗余性的研究含义为:若两个或多个基因享有相同的功能,则灭活或删除其中一个,不影响或很少影响其表型,称为遗传冗余性[2]。

在建筑空间中,冗余可以从两个方面来进行最初的定义与解释,即:1)冗余作为一种手段能够成为系统稳定的缓冲与安全的保证;2)冗余能够从形式的角度强化空间的主题性,并起到增加记忆与强化视觉的作用[3]。

2 建筑空间中冗余性的表现

冗余性存在于诸如文学和音乐这一类的艺术形式中比存在于建筑的空间体验中更易理解[1]。李清照的《声声慢》的第一句“寻寻觅觅,冷冷清清,凄凄惨惨戚戚……最难将息”,在去除了这些叠字以后,我们还是可以完整的接收到词语所要表达的含义。词语中就表现出冗余性,同时也正由于冗余性的存在,使我们可以更加明晰词人所要表达的意境。比如在图1中,如果你比较精通英文,就可以发现句中说的是“English is not just random letters”。这就说明即使只有一点点冗余性,你就会主动去填补这些空白。上述两个例子让我们对冗余有了一定的了解,同样在建筑空间中,我们可以发现很多的冗余特点。在建筑空间的功能性当中,冗余性是确保空间的功能性信息的有效传递而且适当的冗余性是对空间功能性的有效拓展。在早期是功能主义对建筑进行设计的时候,设计师认为建筑的平面布局和各个空间的组合是要以功能为依据进行设计,并且要求所有的功能都应按照一定的秩序分别的各自呈现出来,建筑空间所具有的某项功能是可以通过建筑的外观所展现出来的,进而形成功能主义所追求的“形式追随功能”。冗余性并不是排斥功能主义对于建筑设计的出发点和起点,而是认为建筑的空间设计应该具有多样化的特点,并且符合现代人对于空间复杂性的需要。它所涵盖的功能只是在某段特定的时间内具有某种明确的功能。去考虑冗余性对于建筑空间功能的影响,不是反对功能主义,而是使人们在考虑空间设计时具有适当的冗余性特点。比如在阿尔米尔的De Polygoon小学,这所小学,教室是围绕着中间类似于街道式的条状空间所布置的。中间的这个条状空间供学校内所有人共同使用并在中间区域设置了一些辅助设施。所有的教室都朝向这个空间,人在行走的过程中不免会朝教室内部观看,这也是被允许的,同时又鼓励你在这个中间区域进行活动。也正是由于这个条状街道并没有被严格的限制,因此它可以举行座谈会,也可以做展览,同时还是学生交流玩耍的场所(见图2,图3)。在这种建筑内部空间中,冗余性满足了拓展空间功能性的需求。

冗余性让我们对下一段,或者用建筑术语说,转角处的建筑式样做出预测[1]。对于建筑立面的处理上,重复作为一种典型的处理手法,为保持建筑整体效果的统一作出了积极的应对,并且可以让人们迅速的掌握立面所要传递的信息。比如在大连的久光大厦的外表面处理上,整个建筑的外表皮都是由同一种元素构成,并且不断的进行重复,尽管大厦的平面为楔形,根据冗余性的特点可以使人们预测到各个立面的处理方式都是相同的(见图4)。

在感知或强化某种空间精神时,冗余性是在信息进行传达的时候强化某种信息所表达的涵义,比如詹姆斯◦英格◦弗里德所设计的美国大屠杀纪念博物馆北侧塔桥内两层楼高的倾斜墙壁上陈列着一个犹太人村庄居民的1 000余幅照片,通过这些鲜活的照片来再现大屠杀的恐怖,这些重复的照片无时无刻不在感染着在场的每一位参观者,使参观者产生悲伤痛惜的心理感受。再比如2010年上海举办的世博会的芬兰馆的内部空间当中,展览区内悬挂了一种轻质的材料,按照相同的造型由小到大进行重复处理,同时用投影仪在材料上面映衬出各种大小不同颜色气泡图案,使得整个展览区显得十分生动活泼,同时又让人们感受到芬兰那种崇尚自然、追求质朴的精神(见图5)。

冗余性所提供的系统的安全性保障在建筑结构方面也有所体现,但是结构上的冗余性是与传统的工程学所坚持的坚硬和效率原则相违背的[4]。从上面冗余性对生物学的解释来看,细胞所具有的冗余性是有足够的容量去适应变化中的环境压力(见图6)。而E&D Group认为世贸中心倒塌的原因之一就是结构缺少冗余性去吸收撞击所产生的大部分能量,局部材料结构变形导致了世贸中心的倒塌。在后来的世贸中心重建方案的竞赛中,E&D Group选择了圆柱体和螺旋形作为结构的组织原则以应对结构上的冗余,使得整个建筑的结构更加牢固,同时螺旋状双层结构体的距离不同减少了建筑的对称性,从而更加丰富了建筑空间。

3 冗余性的价值体现

建筑的价值等于其空间的价值,其他的因素都从属于空间[5]。

建筑造型的荒诞无奇,建筑表皮的标新立异都是在追求带给人的视觉感官刺激,使建筑失去了其本身所表现的价值。建筑内部空间秩序混乱,墙体造型怪异,都是对空间本质的缺失下的离奇表现。那些仅限于分析建筑体量和不断增加内部装饰现象都让建筑的生命越来越短暂。当人在接受过视觉惊吓后剩下的会是什么,除了那些光怪陆离的造型和乏善可陈的表皮建筑似乎都被看穿了,人在建筑当中迷失了方向。

建筑空间中的冗余性价值体现在三个方面:1)在面对纷乱的各种功能性空间,适当的冗余性可以扩大原有空间的功能属性,使空间具备了可变性和灵活性,在面对紧急功能性空间需要时表现出伸缩和弹性,对空间多重使用进行重新的诠释。2)冗余性满足了人对空间的精神需求。人在建筑空间中行走,是一个体验空间的过程,如果没有从空间本身对人的精神需求进行考虑,只会引起人在体验空间的精神涣散,最终导致人对空间缺乏兴趣,空间只能反映出其社会的功能属性。3)冗余性的价值还体现在对空间信息进行传达时的补充。它虽然不具有明确的空间功能性,但是它确实在丰富空间的功能性。它所传递的信息是多重且复杂的,多重的信息传达着同一种明确的信息,让人们可以快速的领略到信息所涵盖的内容,并且是确保信息正确的一种方法,从而让人做出正确的判断。在信息传递的复杂性方面,则表现出了空间本身与人情感上的交流,使人的行为心理与空间所表达的精神在更深的层次上产生和谐。

4 结语

在建筑空间领域中,冗余性为空间的功能性提供了一种缓冲,同时它又可以提升空间的品质并且可以使人感受到空间的活力,让人们去理解认识空间。建筑空间的冗余性的提出是对理解空间的发展和补充。在增添了冗余性之后或者说在重新认识了建筑空间所存在的冗余性之后,有益于将空间推向更深层次发展。在现代的建筑空间当中,冗余性将逐渐被重视起来,这对提高空间的使用功能、空间的灵活性和适应性、空间的视觉效果和感知建筑空间都起到了积极的作用。

[1] [英]布莱恩◦劳森.空间的语言[M].杨青娟,韩 效,卢芳,等,译.北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2] Nowak M A,Boerlijst M C,Cooke J,et al.Evolution of genetic redundancy[J].Nature,1997(388):167-171.

[3] 林 林,唐 建.冗余——一种空间的生成方式[J].华中建筑,2008(8):58-60.

[4] 高 峰.当代西方建筑形态数字化设计的方法与策略研究[D].天津:天津大学建筑学院,2007.

[5] [意]布鲁诺◦赛维.建筑空间论——如何评价建筑[M].张似赞,译.北京:中国建筑工业出版社,1985.

[6] 王 杰,陈殊雨,王国梁.建筑空间与人的活动[J].山西建筑,2008,34(6):60-61.