弯曲的城市_参考网

弯曲的城市

2016-11-01张应鲲

画刊 2016年4期

关键词：城市形态里奇同济大学

张应鲲

建筑

弯曲的城市

张应鲲

图1 卡特尔-彭迪克总体规划

“虽有人作，宛自天开。”——计成[1]。

帕特里克·舒马赫（P a t r i k Schumacher）的《参数化主义：一种建筑与城市设计的全球化新风格》、尼尔·里奇（Neil Leach）的《计算城市主义》、汤姆·沃勒比（Tom Verebes）的《计算明日城市》等众多关于城市设计的前沿性文章带来对城市设计新的思考。扎哈·哈迪德建筑事务所（ZHA）在卡特尔—彭迪克多功能城市用地总体规划项目的中标、XWG建筑工作室钦州丝路花园项目设计方案的完成，也似乎在预示着新的城市设计思维方式的产生，而这一切将“参数化城市空间设计”这一全新设计理念引入人们视线。

新世纪以来，数字技术的发展正在改变人类的生存现状，而人类生存的重要空间——城市以及城市建筑开始产生“革命性”的形态变化，随之而来的是人们开始思考更为科学的城市空间设计方法。

参数化城市空间设计概念

参数化设计使形态产生于数字计算与数值阈值变量的改变中，运用计算机程序建立参数模型，将数字逻辑生成建筑形态，并将其运用到先锋建筑设计领域，形成新的全球趋同的现象。建筑形态的改变为城市空间形态的改变提供了适时的契机：参数化带来的数字计算开始与城市设计联系起来，即运用计算机数字逻辑演算“生成”更为复杂合理的城市空间形态。

法国后现代哲学家吉尔·德勒兹（Gilles Deleuze）的“生成”思想与当代复杂性科学理论是参数化城市空间设计的哲学基础与科学依据。

德勒兹的“生成”思想强调生成的过程与环境的状态，他认为“生成”的关系可以表现为一种图式关系，即所谓的“抽象的机器”，而图式作为“抽象的机器”即为一种“图解”关系。清华大学XWG工作室建筑师徐卫国在《批判的图解：作为抽象机器的数字图解及现象因素的形态转化》中论述了德勒兹的“图解”概念：“它是一部抽象的机器，一边输入可述的功能，另一边输出可见的形式。” 并将其与建筑设计过程联系：“建筑设计过程是将一些可述的功能要求及影响设计的要素通过某种关系转化成各种可能的可见形态。……并将那些影响设计的要素输入，获得各种可能的形式。”[2]这里对“建筑设计中要素输入生成形态”的描述即为对“参数化设计模式生成建筑形态”的描述，而众多先锋的城市设计案例证明，城市设计中同样可以运用此种模式：根据各种复杂要素建立参数化模型，通过生长脚本进行定向控制，使城市成为拥有自组织能力的“生物体”，发展出自我的适应性[3]。

“城市通过一种‘集群智能’形式运作”[4]，体现出构成城市的复杂系统（复杂性科学）。“集群智能”形象地描述出城市是由大量具有智慧性的个体组成，其间存在强烈的耦合作用，可根据环境信息调控自身行为并作出反应。城市的种种构成要素都展现出自下而上的集体智能，史蒂文·约翰逊（Steven Johnson）认为，城市形成具有类似于软件程序的“涌现”原理，基于其“涌现”逻辑，利用软件程序为城市建模似乎也可以作为城市设计新的形式，而参数化城市设计可将城市中“重点参数、外形参数、响应参数”等因素纳入城市生成模式，完成自下而上的“自生”过程。

参数化城市空间设计样态

卡特尔-彭迪克（Kartal-Pendik）总体规划设计是扎哈·哈迪德建筑事务所于2006年伊斯坦布尔东岸新城市中心的中标方案，项目旨在将废弃工业地区转变为伊斯坦布尔市的新兴次中心，以缓解老城区的压力。项目包括中央商务区、住宅区、文化休闲设施。项目地段处于重要交通设施交汇处，连接欧亚高速路、海上公交站、海岸高速路，都市轻轨和铁轨都汇集于此。

图2 2010上海世博会城市设计方案

图3 上海陆家嘴城市生形

项目从周边基础设施与城市文脉的整合入手，利用计算机程序将位于西部的卡特尔与东部的彭迪克之间多条横向道路以参数化方法协调捆绑，形成道路网格，完成项目的基本架构。在一些区域中，网格向上升起形成开放的塔楼结构，完成城市的制高点塑造；与此同时，另一些区域则形成由街道贯穿的肌理，或者融合成公园体系和敞开的公共空间，还有一些区域则延伸至水面，成为漂浮的码头。

在卡特尔-彭迪克项目中，城市建筑高度与场地面积大小、场地横向宽度都发生关联。“参数化的应用程序使得城市纵向高度起伏与横向场地的扩展和收缩节奏间存在索引关系，最终形成了一组优雅、连贯、有序复杂的城市景观。”[5]（图1）

清华大学XWG建筑工作室在广西钦州丝路花园城市项目的设计方案中，打破常规的城市设计中所使用的网格规划方式，应用计算机程序（Maya软件）建立参数化模型——流体力学模型，从项目场地特点入手（项目处于喀斯特丘陵地貌，山水相映，形成微妙动势），模拟场地中人流、车流，研究它们在城市空间中的分布、方向、密度等因素，结合城市周边其他影响因素：与港区、老城区的连接，城市绿化带的联系，水纹分布等，完成城市流体的总体布局和城市动态布局，最终使“城市功能根据城市流体的运动而分离、融合、固化和消解”[6]。商业区与办公区融合，逐渐分解成商业和居住综合体，最后逐渐消解融入城市景观绿地之中。

这两个案例的共同点都是应用参数化设计的技术方法对城市空间进行宏观的总体规划，然后依据历史的、人文的、区域的以及功能性等方面进行细化设计，逐步落实到城市空间、城市建筑的具体形态之上，在经过海量的、细胞化的设计控制之后，又连接为一个有机整体。这一有机整体中的各元素（零件）之间形成的崭新连接关系，与人们司空见惯的传统城市空间连接关系大异其趣，它形成了新的城市肌理、新的空间体验，从而以新的视觉方式传递城市固有的历史文化。

参数化城市空间设计意义

基于计算机技术和复杂性理论的参数化设计，对复杂系统的处理能力使其能够较为科学、高效地处理复杂的城市问题，不再简单、孤立、排除差异地将城市网格化分割，而是从城市的复杂性系统入手，将各影响因素作为参变量全面纳入全盘城市设计体系之中，应用计算机特定程序处理相关变量，从而较为科学理性地“培育”[7]出对自身形式、功能、外界环境变量敏感的设计系统，并在此设计系统的作用下“涌现” 出更为理想的城市形态（图2）。

利用参数化设计涌现出的城市形态，不同于现代主义城市设计所倡导的规整城市形态，它不再服从于以“模数”、“网格”为标准的笛卡尔机械坐标网格，而转化为 “柔性”、“连续”、接近自然形态的非结构性网格体系，在此城市成为一个拥有复杂构造的有机生命体，与自然环境和谐共融。正如雅各布斯（Jane Jacobs）所述：“城市是人们生活的区域，是自然生长的……如同牡蛎在海底生长一般自然。”[8]（图3）

除此之外，不同于现代主义对城市空间的理解，参数化城市设计试图通过“力场”产生的影响与差异塑造出新的城市形象，正如力场所展现的形态犹如运动的流体、波纹、漩涡、层流，“被参数化”的城市形态也呈现出液态面貌：流动且柔软。 “集群建筑如景观般浮游，并没有锐利天际线的柏拉图方体与离散形体。引力场内仅有区域场地的品质起作用：偏移、漂移、梯度，也许还有醒目的奇点（如辐射中心）。”[9]更重要的是“变形不再会打破秩序，而是信息的表达”，即变形的城市空间形态展现出规则的信息，这种信息包含了城市复杂的动态模式及离散变幻的形体中形成的复杂变化的引力场。至此，参数化的城市空间中“再无地标可停留、再无轴线可遵守、再无界限可穿越”。完全开放的城市空间中，跟随力场的引导便可自由通行。

在参数化城市空间设计中，城市形态的最终生成与（以城市中各种因素而设定的）各参变量息息相关，生成城市的独特性因设置参变量的差异而被放大。可以说，参数化的设计方式使各城市形态不再雷同或均质，放大了城市的自身特点，城市所具有的独特的人文精神也在这种差异化的形态中反映出来。

参数化城市空间设计的美学启示

帕特里克·舒马赫认为，参数化所建立的有序且复杂的优雅，与其在形态建构上所形成的“无缝流动感”，是参数化的特性标志，营造出类似于自然系统的美学效果[10]。

参数化城市设计摒弃了现代主义城市设计中以圆和直线为构图要素而完成的规整、有序的城市形态，其应用计算机程序“涌现”出的具有“复杂性”、“连续性”、“柔性”的有机形态完整地融入自然环境之中，形成一种和谐却独具特色的美感体验。除此之外，与传统城市形态相比，参数化城市设计以数字程序、科学的参数计算，生成了为对象城市“绝对定制”的设计方案，生成的“定制形态”所具有的独特美感，较为“视觉化”地展示了独特的城市精神，对城市的人文精神传达与城市文脉延续起到了不容忽视的作用。

与此同时，参数化设计应用计算机程序通过参变量的调节，生成“自由”、“复杂”、“动态”、“多解”的形态，使设计结果出现了无限的可能性。在城市设计中，将影响城市的因素设置为参变量，参变量的变化直接导致城市形态的改变。对城市复杂系统的多方面掌控，对数值科学合理的调整，能够形成满足需要的、最优化的城市设计方案。这种应用计算机程序生形的建构方式，为未来数字化地完成城市空间的规划、建设，提供了参考价值。

值得指出的是：参数化城市空间设计已经带来和正在带来不可估量的视觉的美学经验，而这些貌似感性、浪漫、柔美和多变的视觉体验，其本质还是由人类所掌控的现代科学理论与技术催生的结果，归结来说，是人类理性认知和技术手段对于自然界的有机模仿。设计艺术发展到当今，似乎越来越接近画家塞尚所提出的“艺术是一种与自然平行的和谐体”，这也是参数化城市空间设计给我们带来的美学启示。

注释：

[1]计成（1582-？），中国明末造园家，于崇祯七年著《园冶》一书，被誉为世界造园学最早的名著。

[2]徐卫国，陶晓晨. 批判的图解：作为抽象机器的数字图解及现象因素的形态转化【J】.2008，05：116-121

[3]尼尔·里奇，袁烽.建筑数字化编程【M】.上海：同济大学出版社，2012.17-28

[3]尼尔·里奇，袁烽.建筑数字化编程【M】.上海：同济大学出版社，2012.9

[5]刘颖慧，李路平.参数化城市设计初探【J】.西部人居环境学刊，2013，04：72-77

[6]徐丰.参数化城市主义——一个理解城市的新的角度【J】.城市建筑，2010，06：49-52

[7]尼尔·里奇，袁烽.建筑数字化编程【M】.上海：同济大学出版社，2012.30

[8] [加]雅克布斯著，金衡山译.美国大城市的生与死【M】.北京：译林出版社.2006.8

[9]尼尔·里奇，袁烽.建筑数字化编程【M】.上海：同济大学出版社，2012.17-28

[10]尼尔·里奇，袁烽.建筑数字化编程【M】.上海：同济大学出版社，2012.17-28

1.徐卫国，陶晓晨. 批判的图解：作为抽象机器的数字图解及现象因素的形态转化【J】.2008，05：116-121