淺談景觀建筑中非線性設計的新趨向

賈重陽/Jia Chongyang

一、景觀建筑與非線性風格

1.景觀建筑

在字面意義上，景觀建筑是一個廣義的建筑詞匯。從景觀兩字來解析，所有可觀賞的事物皆可成為有景可觀，后者的建筑無非是人工建立的土木構筑物，因此，大環境下所有建筑物在視覺審美的角度，都可以認為是景觀的建筑。當然，在細分的建筑類型下，景觀的建筑是風景園林的建筑小品。清末民初時期的蘇州工匠姚承祖編著的《營造法原》就著重記錄了江浙園林各型建筑的實例做法，其中，亭、臺、樓、榭多有涉及，由此可知此類的景觀建筑是與園林綠化相搭配的小型建筑體。在當代，室外工程中的構筑物在構成主義和人文關懷的理念下，創造出了新風格的棧道與天橋，并把傳統的坐凳等服務性構件在造型與功能上變得更加系統化，成為一個綜合的實體，這也是本文所探討的景觀建筑的范疇。

2.非線性設計

非線性是一個理性的數學概念，它區別于線性的定數比例關系（即一次函數所呈現的直線圖像狀態），它的線狀分布是不確定的自由狀態。例如，“定義非線性算符N（φ）為對一些a、b或φ（弗愛）、ψ（普賽）不滿足L（aφ+bψ）=aL（φ）+bL（ψ）的算符”，即疊加原理不成立，這意味著φ與ψ間存在著耦合，［1］通俗可理解為，兩個可變的數項其自身所代表的值并不一樣，是隨機變化的。在設計里，非線性的形態是比例失調的，但內部不規則的力矩結構需要多元化的函數平衡公式來解答。產品的創造是受美學、人機工程學以及社會學等多學科交織影響，有美感的異態形體是可接受的，因其需要性，非線性體的存在就具有了必然性。在方法論上，可單純地把非線性體視為三維空間內不同體表定位點在意識形態指導下耦合性的連接與整合，非線性的分布特征便由此而生了。

二、景觀建筑非線性設計理論的淵源

1.混沌理論下的形體轉換

混沌理論由來已久，古時的中西方學者就從宇宙的起源到當前的發展過程演繹為無規律的自由變換，但歸結于有條不紊的“規律社會”。混沌理論也認為是一個不同性質的多元素組成的集合，它的表象不是某一特定個體所決定的，而是所有不定元素交集關系的總和，它的屬性因此也是無規律的，非線性的。在本土的景觀設計中，就有老子提出的“道可道，非常道”和“道法自然”的學說，并以其指導修園治水，成為最初的園林設計之法。太湖石的堆疊精巧于臨摹自然的形式，每塊石頭的形狀又是各不相同，營造出一種模糊的意境。

2.分形學說的衍變

分形學說的提出使非線性設計在圖形上得到展示，是原始思潮的混沌理論在多維空間中的圖形升華。數學家伯努瓦·曼德勃羅由拉丁詞語“frangere”得來現代的英文分形名詞“fractional”，是取拉丁詞之頭，并結合英文之尾，兩者皆是不規則、破碎的意思。分形學說是圖像學分支的辯證解析，它非同于傳統的規則圖形，其線條走勢和結構布局是自然的、無序的，也就有了非線性的特征。從發展過程看，分形學是基于視覺傳達的圖像，而構成之下的非線性在與分形學有著共同非規則視覺特征的同時，構成法則所產生的非線性則更有藝術美感與和諧感。非線性可以說是分形學在設計理論中的應用與衍變。

3.產品流線型風格的美學追求

進入20世紀，科技的發展也帶來了產品造型領域的質變，空氣動力學讓行動的物體以最小的空氣阻力穿梭于風阻之中，隨之而出的各型交通工具也以圓滑、線條流暢的理念來設計外形就證明了此點。而在大工業生產趨勢下，消費和商業主義主導的流線體席卷了整個產品行當，無論是交通工具還是咖啡機等生活用品皆贏得了市場的好評，其中，人的視覺審美和使用的便利性是其重要的影響因素。在那時，是新藝術和裝飾藝術風格使設計者把流線形式的觀念變成了正統主流的創意理念，這也是傳統非線性設計的最初嘗試，其可行性也在各領域得到充分的證實。建筑師柯布西耶設計的具有濃厚浪漫主義色彩的朗香教堂，也跟風了當時的流線風格，在當代建筑中，它同樣也是非線性的經典之作。

三、非線性景觀建筑的視覺審美

1.源于自然形態的曲線之美

曲線源于自然。無論是河流、山川，還是奇石、古樹，其蜿蜒的走勢與弧線的形態表達出了對自然的崇拜。在人為的景觀建筑設計中，拱起的飛檐、穹頂的歐式景亭，是在土木力學的前提下其形式與視覺美學的不謀而合。圓形的窗欞透雕以及裝飾花紋，也是對生動自然的孜孜追求。扎哈提出了“人造地景”的概念，人造地景是遵循著自己的獨特法則：他反對理想化的精確與規矩，通過極富變化的曲線而不是僵硬的邊緣來表現空間，從而創造出無限的空間變化。［2］到后來的裝飾藝術運動，對植物形態的模仿設計依舊追捧，而在當代，后現代主義風格影響下的環形鐵藝廊道和景亭，依稀可以看到模仿自然形態的曲線形體，可以說是對前者的回溯。如靜安寺廣場上的“韌山水”裝置藝術設計（圖1），下設座椅也可作為景亭使用，整體的竹鋼線條勾勒出自然山脈的輪廓。

原生態的“意象”景觀也是非線性的重要一面，景石坐凳等是其突出的類型。在意象的景觀建筑中，要素精巧的堆疊或原生的單體包含著質樸的生動感，如組合為假山的太湖石就蘊含著無窮無盡的曲線線條，而毛石面的天然石材在與現代材質的景觀搭配中，展示出不修邊幅的藝術美感和視覺沖擊力。

2.現代藝術構成的形態創意

現代風格的建筑設計是構成藝術指導下的設計。針對建筑形體評價，除考慮政治社會、文化、功能創新等層面上的制約外，在基本的設計法則上，探討藝術構成的手法也是值得品味的。在此處，賞析一個建筑體的造型好壞變成了視覺感受的不同評判。小體量景觀建筑體的構成手法是多樣的，相比大體量的工民建類型，結構相對簡潔，造型較為繁多，也略顯得精致。

很多現代藝術構成手法（如重復、近似、漸變、變異、對比、分割等）都有非線性的基礎特征，看似復雜無規律的非線性體，其實皆可用上述的手法進行剖析，也是多個手法相互配合的交集成果，如丹麥EKKO的木廊裝置（圖2），陣列化的木構條在漸變的走勢下，整體形態是扭曲變化的，動勢是隨意的、自然的，從而整體形態上也有著微妙的對比關系。非線性的設計遵循的是無法則的創意，它不只局限于扎哈風格的圓滑結構，同樣也是細部直線線條與塊面在哲學意義上的組合，如上海世博會德國館的設計，變化多端的不規則幾何體相互穿插，營造出懸浮于空中的設計主題，具有解構主義的非線性特征。

最后考究非線性與平面構成的關系，可知平面構成的認識源于自然科學和哲學認識論的發展，也是20世紀建立在最新發展的量子力學基礎之上的微觀認識論，而非線性設計同樣是在此認識論的基礎上進行的工程創造實踐。當然，心理上的美感體驗是連接兩者的紐帶，讓非線性的建筑成為建筑意義下的視覺景觀。

四、景觀建筑非線性設計的原則

1.景觀建筑形體的抽象性表達

（1）象征的運用

非線性的景建設計多有主體立意，以求得心理認同感與環境的和諧統一。在景建的設計中，為追求單純的視覺吸引力，單一地過分強調構成的花樣，為構成而構成，其所傳達的內容也會經常被使用者所忘卻。當代的主題設計是促成非線性風格的一個重要推力要素，它要求對建筑體進行個性的私人定制，以彰顯自身的特色。奧雅設計的Tanner Springs Park（圖3）就運用了象征手法，其鐵藝方管組成的起伏狀景墻可認為是海洋的波浪，也可認為是叢林中向不同方向傾倒的樹干，形隨意動，成為公園的焦點所在。由J. MAYER H. Architects設計的大都市陽傘是木構架穿插組合的建筑綜合體，它既有立柱的支撐關系，又有大跨度的穹頂骨架結構，具有典型的景觀建筑特征。在大都市陽傘的主題立意上，本人更傾向于6棵參天的古樹枝交錯在一起，像一張寬大的傘為市民遮陽。

景觀建筑因象征手法表達出了形體的復雜性和象征性，其設計過程也就有了非線性的特征，非線性設計呈現的景象是方案立意的抽象表達。

（2）拓撲的關系

“拓撲”（topology）起源于希臘語，形式上是說，“拓撲空間”在“連續的變換”下，保持不變的性質。拓撲學又稱形勢分析學，目的是研究復變函數和積分的形勢變換問題。［3］在拓撲關系中，其中有“等價”這一概念，是研究抽象變換下，不同的物體具有形體的相似性，是強調拓撲結構的等價性。在非線性設計中，無論是單體造型的變換，還是整體形態的整合，也都遵循著拓撲的等價原則，以防止某一景觀體產生視覺的突兀感。非線性景觀建筑的表達是抽象的，它與傳統四方端正的同屬物體有著不同的形體結構，或形態夸張變形，或邊角圓滑有度，但其有著相同的和諧屬性，在類型的認知上，還是可以清晰識別的。例如北京銀河SOHO下沉廣場里的碗狀花池（圖4），所有花池單體都是不拘一格的流線體，同時，花池的內部都有種植的土壤空間，“碗邊”的邊沿都有平坦的臺面，可供人停坐，產生一種一樣而又不同的感受。本質上，我們可以認為每個“碗”之間存在形體上的拓撲關系，不同的流線起伏也拓展了“碗”的樣式。

圖1 上海靜安寺廣場上的“韌山水”裝置作

圖2 丹麥EKKO的木廊裝置

圖3 Tanner Springs Park

圖4 北京銀河SOHO花池

（3）“加減法”的指導

非線性景建的具體塑形是一個推敲的過程，也像加減法在建筑體積大小、結構中的運算。在設計者的創意思維萌發的時候，就有了形體的雛形，但為了取得更好的視覺效果，不妨會對建筑體采取辯證的體塊取舍，夸張更為活躍的部分或縮小雷同的部分，更不用說土木力學、施工工藝等硬性因素也在制約著形體造型。

試舉一例，蘇州景瑞無雙別墅景觀的庭院設計，其土建整體是以自然地貌為藍本，由階梯排序的石板組成的“梯田群”，大小不一，形態各異，中央并有一條曲徑貫穿而過，每一單元的梯田組也是不斷地調整平面以及不同層面的豎向形體關系以整合全園的視覺要素。無論是流體還是塊面異型的景建結構，“加減法”的運用是保持構件基本功能前提下對常規形體進行的藝術再加工，讓使用者賞心悅目的同時，也體會到景觀建筑的使用價值。

2.實用功能下的景建設計

景觀建筑的屬性落腳點最終是風景園林中的小品建筑物，后現代的非線性風格雖然具有形體結構的無序性和自然生動性，表現出藝術品般的品質，但是其是否具有良好的使用功能也是評判非線性景建好壞的一個標準。長沙中航國際社區“山水間”公園里的斜坡木地板（圖5）就是以現狀地形依坡而建，高低起伏，錯落有致，并聯為一體，打破了傳統鱗次櫛比的布局，彎折臺面可作為平坐的坐凳，平緩的坡面可供人仰臥。斜坡地板的創新之處是以最精簡的實用性表達出非線性的特征，而又不在塑形上矯揉造作。

非線性的景觀建筑雖與產品藝術裝置共同貼有抽象性和非常態的標簽，但是作為建筑體，使用性是區分兩者的依據，如北京亦莊廣場上的“可樂卷（Cola-Bow）”（圖6）就是一個處于臨界點的非線性建筑小品，很多人把它作為裝置，但是“可樂卷”具有彎曲的頂部，下行的空間，具有建筑體的實用性特征，可把其歸為建筑的范疇。景觀非線性的設計兼合抽象藝術與實用功能的統一，并且實用性能的評價是決定設計成敗的落腳點。并且，夸張地追求形體的變幻也會導致制作成本的高昂，增加施工技術的難度。

3.依托于數字技術的革新

非線性建筑設計是20世紀80年代興起的風格新潮，應屬于后現代主義的一個分支，它的發展得益于計算機技術所引申的三維建模技術，如CAD、3Dmax、revit等，它要求新的立體圖像技術可以把曲面或塊面中破碎無規律的定位點準確地表達出來。甚至在后來可以利用計算機輸入某一常規的數值（如光照系數、創意元素的結構等）為參照，產生適用于建筑設計的參數體系，并結合美學法則，創新純參數化意義的設計。如畢爾巴鄂的古根海姆博物館的無序造型，蓋里就是利用一套用于V空氣動力學的電腦軟件逐步設計而成的。

非線性的景觀建筑同樣如出一轍，實際上，在現實中使用非標準建筑設計手段和大規模定制技術去建造一個簡單的“方盒子”是很不理智的，因為此時傳統的技術將更適用。［4］但外部空間自上而下的美學復雜性，也必須依托計算機的精確定位技術來確定建造的可實施性，以減少施工中帶來的偏差，否則非線性建筑的建造將是一個耗時又耗力的過程，這不禁讓人想到了高迪的米拉公寓。成為世界遺產的米拉公寓雖然蓋著生物形態主義的戳記，但是它的表象性是非線性結構的，每一塊的外墻石材是以高迪的想法而獨特磨制，也是獨一無二的，而這就表明，在當時，米拉公寓的建造是一個復雜而漫長的過程，其工期有7年之久。本人在泰安市高鐵新區英雄山高級中學的校園景觀設計中，設計了一不規則碗形樹池（圖7），施工人員在看過圖紙后，提出了主體花崗巖材質的體積過大，不易購買和售價偏高的問題，轉而傾向清水混凝土或高強度塑鋼的材質選擇。因此，非線性景觀建筑的設計在科技時效化的大前提下，還要考慮建造成本的經濟性等問題。

圖5 起伏的地板

圖6 北京亦莊廣場上的“可樂卷（Cola-Bow）”

圖7 校園花崗巖花池

五、總結

非線性設計的出現是時代創新的必然趨勢，它是人對建筑空間由方方正正的平面轉為相由心生的多維度面域空間，是在工程設計領域，人的情感升華與宣泄。設計者不再按理照搬傳統景觀建筑的形態，而是運用仿生、破碎重構甚至相關參數指導等手法，展示出建筑體的個性魅力，不再為非線性而去單純地追求表象的非線性。同時，前衛的塑形結構、新穎的材料也助推了非線性在未來景觀設計中的質躍。非線性的景觀設計是人性化的設計，是人在生存環境中求得自我、和諧統一的實踐。