“垂直森林”设计中的形态母题运用研究

刘旭红

关昌豹

在物质世界中，无论浩瀚的宇宙还是渺小的粒子，都会发现母题的存在。虽然母题普遍存在于人类生存的物质空间中，但是母题的相关研究甚少，人们对母题的概念模糊不清，这无疑给母题的高效运用造成了不便。在建筑设计中，建筑物质形态的变化会让人们在视觉上形成不同的体验感。只有不断地分析母题的运用方式，探索母题的组合规律，才能让建筑的形态更加自然流畅，建筑的美感更加鲜明真实。

本文以米兰“垂直森林”为例，通过分析其中建筑母题的运用规律，探索设计另一种形态的“垂直森林”，解析设计中建筑母题的运用新方法，展现“垂直森林”整体形态的生成规律，为建筑形态创作提供新思路。

1 母题的概念及特性

1.1 从母题到建筑母题

“母题”的英文是“motif”，翻译成现代中文是“主题、动机、主旨、图形、意念”的意思，从字面意思可以认为“母题”是重要的核心内容[1]。在文学中,母题被理解为一个故事中最小的事件，它能串联起整个故事，然而它也可以独立存在。更为重要的是，它能够与其他的事件结合，丰富文学作品的内核。母题是文章的线索，它的存在给文学注入了灵魂，通过文章母题的设计，文章变得更加具有表现力和趣味性[2]。

建筑设计中的母题最早可追溯到16世纪意大利文艺复兴晚期。在维琴察巴西利卡的设计中，建筑师帕拉第奥运用柱式、墙壁、壁柱和拱券元素创造出一种券柱式，被命名为“帕拉第奥母题”。它的主要做法是：在建筑的每一个开间发一个券，券脚分别落在两个小柱子上，再在额枋对称位置挖两个小洞。这样的方形体块组成一个单元，每一个小单元即是一个母题，可以连续的运用。设计中将1个开间变成了3个小开间，方与圆的结合，虚与实的结合，让建筑构图比例更加美观，立面形式更加灵巧多变[3]。在此之后，母题驱动的建筑设计作品层出不穷。在建筑学中，母题可被理解为：它既是构成建筑形态的最主要的要素，又是个体不可拆分的独立单元，还是可根据实际的需求进行缩放、旋转和变异的建筑形态部件，对建筑形态的整体构成具体主导性作用。

1.2 母题的主要特性

母题在建筑设计中被广泛运用，根据多种多样形态的母题可总结出以下特性。

（1）典型性

在运用母题的建筑中，其母题形态应具有典型的特性，可一眼被识别。

典型性是建筑母题的根本属性，只有保持建筑设计中的母题形态典型与清晰，才能让母题在下一步的排列和组合中呈现出完整的外部形态，更加凸显母题，给予观赏者明确的母题设计线索。

（2）重复性

当计算机绘图技术出现后，建筑设计中的部分元素重复运用就变得更加便捷。从建筑母题的概念中可以理解，建筑母题的重复运用是组成建筑整体效果的有效方法。建筑母题的组合方式也不是一成不变的拼贴，它们还可以相互错位、滑动、叠加和咬合等。通过重复的运用母题组合方式，进而推动整个建筑设计，最终给人们以无重复不母题的感受。

（3）规律性

任何建筑的外部形态都是由点线面体组合而成，它们通过聚集、分散、整合、补充、交叉等方式形成建筑。建筑母题的组合方式多样，但并不是杂乱无章，它们之间有特定的规律性和逻辑感。通过对母题形态的概括、梳理、排列和组合，能够创造出丰富多样的建筑空间与形态，表达着不同的空间情绪和设计理念。

（4）整体性

建筑集中运用少量的母题元素，可重复多变使用，最终呈现的结果是具有统一感的建筑母题集合，促使建筑形态的整体感更加强烈。母题既是单元要素，也是一种清晰的结构框架，通过母题的各种组合方式形成的建筑效果，既控制着建筑形态的演变趋势，也实现了母题组合元素的整体化[4]。

2 米兰“垂直森林”中的母题应用

2.1 米兰“垂直森林”概述

米兰“垂直森林”是由意大利著名建筑师斯坦法诺·博埃里设计的两座高度分别为110m和80m的塔楼建筑[5]（图1）。建筑每层都有钢筋混泥土阳台，阳台上被各种植物覆盖，其中包括近800棵高大乔木、5000棵灌木和11000棵地被植物，总面积相当于2km2的森林[6]。米兰“垂直森林”上的植物每年大约可以吸收19.825kg的CO2，能够有效地改善建筑周边的空气环境。这类绿色建筑是通过建筑设计的方式减少城市污染，它不仅重新定义了绿色建筑，同时也设计了人们低碳的生活方式。它不仅创造了建筑生命周期内的生态节能，还创造了建筑整体的强烈视觉效果，对提升城市形象具有重要意义[7]。

2.2 米兰“垂直森林”的母题分析

图1 米兰“垂直森林”外景图

图2 米兰“垂直森林”某立面母题分析

图3 “垂直森林”效果图一

图4 “垂直森林”效果图二

图5 “垂直森林”中三种类型母题

图6 “垂直森林”整体形态生成模式

图7 “垂直森林”母题组形成方式

图8 “垂直森林”中隐喻性母题灵感来源

米兰“垂直森林”从局部出发，运用阳台作为建筑母题，其功能相当于建筑形态的“原材料”。阳台作为“垂直森林”中植物的载体，起到了至关重要的作用。每个阳台都有深度达1.1m的种植盆，用于种植和锚固植物。通过对米兰“垂直森林”一栋塔楼的某个立面阳台母题元素进行提取，并对每个阳台母题运用英文字母进行命名，可发现其阳台母题的运用方式呈现出一定的规律：在基座以上运用阳台母题的地方，建筑每6层内出现了ABCDEFGHI共9种不同类型的阳台母题，随之又开始重复运用，共4组，顶层增加了AB两种阳台母题（图2）。阳台的建造方式都采用悬挑形式，向外悬挑出3.25m，再通过拉伸形成了9种不同尺度的阳台，最后增加抛光玻璃栏杆、石棉水泥板栏杆和抛光玻璃装饰材料，形成9种独具特色的阳台母题形态[8]。

2.3 米兰“垂直森林”母题的优势

米兰“垂直森林”阳台母题的反复使用形成了建筑的外部形态，简单的阳台母题有序地运用使建筑外部形态呈现出一种有规律的秩序感。建筑主体造型简洁，通过运用阳台与建筑主体的咬合、拼贴等手法，让建筑形态丰富多变。然而丰富并不是复杂，它是有秩序的组合。阳台母题的运用，弱化了单一的、纯粹的建筑形态，让建筑形态变得多变、严谨和有序，这种母题的构成形成了建筑的最终效果。

米兰“垂直森林”的阳台母题设计并不只是为了造型需要，它的排列组合还对植物生长具有重要意义。每个阳台母题形态各异，呈现出线性排布，错落有致的阳台母题在竖向空间上形成不同的高度，有一层、两层甚至三层的空间，满足了不同高度植物的生长需求。阳台母题的组合不仅使建筑具有丰富的立面效果，同时还给予了植物生长的“弹性空间”。

3 “垂直森林”设计中母题运用方式的新探索

3.1 “垂直森林”设计思想

该设计是本人对“垂直森林”母题形态和建筑生态的一种探索。建筑属于高层住宅楼，设计通过确定建筑造型后不断调整建筑方案，从立面和平面的调和中达到了平衡，然而也做了些许的取舍，最终呈现出立面丰富而有规律的建筑形态（图3～4）。19世纪法国著名诗人夏尔波德莱尔曾经说过：“那些意想不到的、不规则的、突然的、令人惊奇的东西，是美的核心部分和根本属性[9]”。建筑的美需要惊喜，美的营造也需要内在逻辑，只有把握好建筑形态的组合关系，才能创造出美的建筑。该设计中的造型类似于各种各样的“取景器”堆放而成，形态丰富但不杂乱，从不同角度可以发现不同的美。

芝加哥学派现代主义建筑大师路易斯·沙里文曾经提出：“形式追随功能”的观点[10]。该观点表明了建筑设计应该主要追求功能，建筑的表现形式应随建筑功能的变化而变化，建筑设计要以人的实用性为主。对于“垂直森林”而言，建筑的形式并不只是追随功能，其还具有更为重要的价值。“垂直森林”的哲学思想观点中有一点为“非人类中心论”，即：建筑设计中并非只是以人类为中心，也应该考虑到植物的生长和动物的栖息[11]。毋庸置疑，建筑的某些立面形式是不利于种植植物和动物栖息，因此“垂直森林”的外部形式就显得尤为重要。

3.2 “垂直森林”设计中3种类型母题运用

该“垂直森林”设计中主要运用了3种类型的建筑母题：几何性母题、概念性母题和隐喻性母题[12]（图5）。3种类型的建筑母题是串联整个建筑立面的线索，从不同的角度能发现其多变而相似的元素形态。设计以特定的规律组合3种类型母题，塑造了富有韵律感、整齐简洁的建筑立面效果。

（1）“垂直森林”设计中几何性母题运用

所谓几何性母题，即建筑母题由基本几何形体或多个基本几何形体组成，通过几何构图的手法形成建筑基本形态的一种母题[13]。几何性母题是最基本的母题形态，它不仅能使建筑具有明确且有规则的几何特性，还可以让整个建筑形态鲜明且具有丰富的视觉效果。

该垂直森林设计中的几何性母题为长方体母题。长方体母题在建筑设计中主要有分割、增减、变异和旋转4种运用手法，本方案中主要运用了变异和旋转2种手法。旋转手法是指母题以某一点作为基准，以某一坐标轴作为参照旋转，形成具有不同方向性的建筑母题。变异手法包含张缩和迁变两种方式，张缩是指母题以内在控制点向外扩张或向内收缩，而迁变是指母题经过特定处理，逐渐变形产生新的造型。该设计中建筑每四层形成1个母题组，共8组，由于底层的不同户型，形成了1个特殊的母题组，最终住宅整体形成4×8＋1的建筑形态模式（图6）。在每四层形成的母题组中，包括了2个基本母题，10个变异长方体母题，12个旋转长方体母题，共24个建筑长方体母题。由于建筑左右对称，去除形态相同的长方体母题，形成了1个基本长方体母题，5个变异长方体母题，6个旋转长方体母题之间的组合方式（图7）。“垂直森林”设计中运用长方体母题摒弃了建筑的单调形象，不但可以使建筑逻辑分明、体态自然，还可以缓和人们的审美疲劳。

（2）“垂直森林”设计中概念性母题运用

概念性母题是具有特定功能和任务的母题，它们能够根据特定的设定规则与其他的元素结合。然而存在建筑中的元素并不一定是建筑母题，只有结构清晰且能形成建筑整体的元素才能作为建筑母题。概念性母题主要是强调建筑的局部结构功能的元素，比如屋顶、阳台和开口等等，都能成为概念性母题，它们既是构成建筑的重要组成部分，又能够将其他元素隐藏于其中。概念性母题是具有一定功能的母题，它对于构成建筑整体具有重要意义。建筑师在建筑设计时，可以反复利用概念性母题，挖掘它的重要价值，使设计的作品更具条理性和感官效果。

几何性母题的结构功能鲜明运用，即可构成概念性母题。“垂直森林”立面阳台是具有特定功能的长方形体块，它在建筑设计中连贯的运用即可被称为概念性母题。阳台概念性母题在建筑设计中的应用充分发挥了它的空间优势，在阳台母题内部有供人居住的空间和阳台空间，在阳台母题顶部错位形成的空间可用于植物生长，人的活动空间和植物生长空间相对分离，然而又能够相互亲近。在建筑立面上，阳台概念性母题可以作为隔断，它在建筑立面的变化使用，隔断了建筑单调表面，形成强烈的雕塑感和对比感，让建筑立面变得简洁明快。

（3）“垂直森林”设计中隐喻性母题运用

隐喻性母题是指建筑设计中用其他领域的元素来表现建筑含义的一种母题，它是建筑表象的一种隐秘性表达，它不仅仅是建筑表达中一种修辞手法，同时也是建筑创作者自我内在意愿的实现[14]。在现代的设计中，隐喻思维成了建筑师设计创作的源泉，建筑拥有了隐喻性母题就是拥有了自身内涵。通过其他元素的认知关联致使隐喻的诞生，使建筑摒弃了苍白无趣的症状，建筑价值得以提升。

隐喻性母题可以是建筑结构，也可以是建筑中的某个几何元素。隐喻性母题可以是几何性母题，也可以是概念性母题，这主要是取决于母题的功能。由于隐喻性母题增加了非建筑的信息，更加倾向于建筑师个人情感的表达，致使隐喻性母题在思维上是要高于几何性母题和概念性母题。建筑师的背景不同，地域文化不同，使得建筑隐喻性母题多种多样，最终呈现出各种形态的建筑。

在“垂直森林”设计中运用了隐喻思维。建筑窗户的设计灵感来源于中国传统园林中的花窗元素（图8）。花窗是我国古代园林建筑中的一种装饰手法，它不仅具有美化功能，还具有窗户的实用属性，在我国古代建筑中被广泛的运用[15]。花窗中的漏空图案构思巧妙，繁复多变，包含三角、四方、五角、六角等多种图案。“垂直森林”窗户设计中汲取了花窗漏空图案，将其分解、旋转、放大、组合，形成了“垂直森林”窗户母题。窗户母题在建筑中经过张缩手法的反复使用，最终形成了建筑立面窗户整体形态。这是运用隐喻思维形成的窗户图案，所以它是一种隐喻性母题。

结语

建筑母题是建筑形态生成的科学依据，在设计中合理地运用建筑母题能够让建筑师创作出符合公众审美且易于被大众所接受的建筑作品。由于“垂直森林”不仅需要考虑建筑空间，还需要考虑植物生长空间的特殊性需求，在建筑形态生成上很大程度会运用具有一定组合规律的建筑母题。本文通过对“垂直森林”母题的探索研究，探讨建筑母题在“垂直森林”设计中的运用方法，期望在今后的建筑设计中，母题的运用方法会更加普及与多样，从而推动建筑形态生成创新性发展。

资料来源：

图1：http://app.p eople app.com/Api/6 0 0/DetailApi/shareArticle?type=0&article_id=726236；

图2：h t t p s://w w w.t o o o p e n.c o m/w o r k/view/68093.html，作者修改绘制；

其余图片均为作者自绘。