有機共生的拓撲空間建構

摘 要：將拓撲幾何結構作為設計手法，運用到原南京鏈條廠舊建筑更新研究中，并以類型學理論指導，研究建筑類型轉換和賓館空間的流線規律、空間建構、建筑歷史信息保存。在鏈條廠舊建筑的改造和利用中，通過對原有建筑要素整合，為新新空間注入了活力和發展的可能性和自由。本文作為一種項目實踐性分析，補充了公共空間室內類型的研究資料，對舊建筑更新和室內類型設計研究有一定的意義。

關鍵詞：廠房更新；賓館；拓撲；建構

一、緣起

南京市江寧區的利民工業廠區，該企業前身是原南京鏈條制造廠，原企業廠區共有三個主廠房，均是20世紀50年代的輕質鋼桁架結構老建筑，老廠房區域已經規劃現為創意產業園區。按照管委會委托，其中一座廠房改造設計為民國文化酒店。廠房建筑長100米×寬18米，室內可加建使用凈空8米。建筑表皮經過時間的沖刷，已經布滿歲月斑駁的痕跡，整個建筑充滿了那個年代特有的氣息，站在廠房中，仿佛還可以看見來來回回忙碌的工人和機器的轟鳴聲。

本文試圖用拓撲幾何作為設計方案，運用到原南京鏈條廠舊建筑更新中，有機共生的拓撲空間建構給老廠房帶來了新生。同時，從類型學出發進行建筑與室內設計的基本方法研究，在創作中把握原建筑與室內空間的內涵及精神層面的母題“原型”，探索與環境共生的類型學建構。

二、舊廠房建筑空間類型分析

（一）南京鏈條廠舊廠房建筑類型歸屬

舊廠房建筑有著鮮明的時代性特征。舊廠房有著簡潔、明快的現代主義風格。注重框架結構和鋼結構本身的形式美，造型簡潔，崇尚“機械美”，強調工藝技術與時代感。通過對原廠區環境考察和本項目建筑實測調研，原有的機械設備和車間行車拆除，留下空曠空間。廠區建筑的功能空間布局形成了室內類型的原始形態和結構模塊，首先要滿足室內車床設備的功能布局，其形式和形態是認識室內類型特征的主要途徑。內部空間開敞，高窗和頂窗充足自然光照的生產加工環境，無內部隔斷更方便后期更新加建。其表現在簡約的結構、鋼桁架屋頂、自由平面，為后期轉換類型提供了指引。

（二）范型類型學特征和更新設計依據

建筑類型學理論經過了原型、范型和第三種類型學的發展。19世紀末，第二次工業革命之后，由機器來進行的大量性生產，新類型、新模型演變為“范型”。范型類型學把新類型的產生當做中心主題，認為人是新類型的根本。依據人的身體類型建立一種標準居住設施：門、窗、樓梯、房間高度等等。范型的概念是工業化社會的發明物，20世紀初，現代工業化的范型類型學的總體思路是“人-住宅-效率”和相應的“材料-機械-效率”。交點是效率，體現了時代的欲望和現代類型學的主要特征。舊廠房建筑轉換類型設計過程，要遵循“范型原型”要旨，即體現“機器性”和“效率”：在立面、門窗結構、交通空間以及基本設施中保有產品性和現代大跨鋼結構。建筑由產業空間類型轉換為賓館休憩類型，依然要尊重“范型原型”。

（三）從物與物到人與物的空間尺度轉換

根據類型設計方法，我們采用提取和選擇的方法對現有類型進行重新確認和分類，并導出新的表單。 通過縮放比例尺變換，可以在新設計中生成局部構造，并且可以將抽象類型生成為整體圖像結構。 廠房內的工業建筑的室內空間是以物體為準繩，人的活動依附于機器設備和工藝流程，人與物質在空間上不分離。 確定空間的最重要因素是生產過程以及機器設備和設備的要求將廠房建筑轉變為賓館建筑，則由以物為尺度轉變為人+桌椅的尺度類型，廠房內部空間由單一大空間轉變向空間復合疊加成為必然。

三、有機共生的拓撲空間建構

（一）拓撲學原理作為概念圖形的基礎

根據拓撲學原理的室內空間設計，突出的成形概念與設計手法，表現在有限空間中的互為借用，互為襯托和反正關系，在反轉共生中實現功能與形式的創新。在空間“扭曲”“折疊”的變化中，初步實現空間的復雜性和豐富性，刪除不必要的主體和表面，并將空間結構返回到基本要求。在選擇和減少身體和表面的過程中，不斷觀察空間的結構和水平，并比較其性能特征和功能空間的組合。 從簡單到復雜，從單一到復合，從線性空間到體面空間，空間生成逐漸從模糊到清晰，從簡單到豐富，從復雜到有趣，空間設計質量將得到改善和提高。

基于移動線生成和空間流的拓撲結構設計，從一個單位空間到另一個單位空間，在空間過程的逐漸體驗中，人們受空間變化和時間連續性兩個方面的影響，從而形成視覺感受。拓撲結構的主要功能是將空間連續排列與時間順序相結合，使空間與空間的關系與滲透聯系起來，空間的層次和流動性增加。

（二）樓層加建的拓撲空間有機性

關鍵是如何建立底層和附加層之間的關系。通過研究和模型推導，我們試圖解決空間生成的一系列變化，并解決如何使獨立交通空間的建設形式更加有趣。這樣，空間原型和生成關系分為基本空間、變形、折疊、泛化、功能劃分、構造等幾個步驟。空間設計與空間生成的順序關系的良好表達：第一，在基礎空間規劃中，了解空間規模和現狀，了解布局規劃的功能意義。第二，在空間“扭曲”和“折疊”的變化中，新建筑創意來自于莫比烏斯帶的靈感和設計技巧的借鑒。初步實現空間的組合與豐富。第三，進一步的設計工作是減少不必要的物體和表面，使空間結構恢復到基本要求，并且在選擇和刪除物體和表面的過程中不斷觀察空間的結構和水平，這是更多的性能特征和功能空間的組合。第四，初步考慮基本功能、單個交通空間的大小和體積以及復雜的交通空間的深度比較，考慮詳細空間的比例分布。第五，來回的交叉從簡單到復雜，從單一到復合，從線性空間到體空間，從模糊到清晰，從復雜到有趣，空間設計的質量得到了提高和提高。

四、舊建筑空間更新類型學思考

（一）折彎性與伸縮性是內部結構更新亮點

通過舊建筑的改造和建筑物的建設，內部公共空間的路徑和復合空間的規劃有許多質量改進，以平面規劃和休息區長凳的形式顯示，這不僅保留了現代主義建筑空間的清晰簡潔的特征，而且在規范和限制的空間范圍內也有所增加。豐富而有趣的美學和空間特征。在線性交通空間設計中，原始的傳統設計是規則的線性延伸空間，向上或向下延伸。在新的空間概念設計中，更多的變化表現出來的空間會被適當地“彎曲”來改變方向，或者有一定的偏差。彎曲，第一，因為它不是大的彎曲，它不會影響線性空間的功能，相反，稍微彎曲的空間更有趣。第二，“可擴展性”的變化，路徑的設置和連接以及復雜空間的使用可擴展空間處理，具體實踐是適當控制路徑的尺度關系，例如舒緩的長線，緊密的短線，表現出對觀眾視覺心理影響的“可擴展”空間影響。第三，“跳躍”的變化，在底層和兩層之間的空間轉換中，用戶通過地板空間的變換，路徑的縱向高度和平靜來旅行。坡道，平層停滯，平坦流動和快速隆起的空間體驗，如空間中的“向前跳躍”，是有序而有趣的，動態與安靜的結合，以及轉換設計側重于垂直與空間的關系。第四，從高程角度顯示“大頭”的變化。在圖表關系上，有一個很窄的“大頭”形式變化。從功能方面考慮，設置坡度、路徑、上升關系，自覺控制人流量的數量、流量、靜力、寬度和窄度，反之亦然，方便調節和引導流動，并使空間視覺形象中的空間更加豐富多變，節奏和節奏的特征體現。

（二）系統性與路徑優化使空間序列清晰流暢

作為建筑的公共空間，重點應放在改造和重建設計中的室內路徑、邊界、區域、節點和標志上。其中，路徑是主導元素，它也是線性元素，用戶在室內空間移動，瀏覽觀察空間，內部形式和元素隨路徑延伸。當路徑線性移動時，入口空間進入樓梯。沿途主墻的線形裝飾有助于凈化流線，有助于減輕用戶的擁擠和壓迫。在交通空間中不能穿過的屏障，例如不能穿過的屏障，以及可以穿過的邊界線，例如臺階和地面紋理，可以用作不同區域之間的鏈接。在新建的公共空間區域，中心的長坡道和相應的空間頂部顯示出獨特的“內部”可識別的吸引力。入口空間的地面結構設計，通過樓梯和電梯走廊，進入大廳的前部和住宅區的底層區域和樓梯。最大的空間節點是電梯的裝飾性壁畫。隨著節點和路徑的變化，顯示出清晰的空間序列，并設計了豐富的空間節點。

（三）“舊殼體”與“新內容”對接使建筑文脈延續

在舊建筑區的改造和利用中，各種新舊元素通過整合，通過新舊元素的重組，為新建筑的發展提供了活力和可能性。 每一個建筑工作都有自己的“環境”和“區域”，從設計的初始階段開始，將舊建筑結構作為原型與室內空間之間的更新空間，建立起相互依存的關系。設計師面臨的問題是如何使原建筑與新室內一體化，室內空間結構與原建筑語言吻合。在本項目更新關系處理上有以下三方面設計思考與表達：其一，在與舊廠房的圖底關系上，通過分析建筑實體形態與空間形態的圖底關系，梳理建筑墻體立面、屋頂鋼結構疏密度、建筑朝向，把握舊廠房材料肌理的類型特征，作為確定新加建的基本依據，推進室內實體形態的合乎類型意義的空間生成，最終體現類型學建構。其二，室內空間與舊廠房“殼體”的生態關系上，通過對原有舊建筑自然屬性的集合所構成的整個系統分析，原建筑墻體、開窗、屋頂桁架和采光等相互之間密切聯系、相互作用，成為室內框架加建依據，生成動態平衡整體和有自身較完善的生態系統。在新室內建筑中，從外觀角度觀察不發生顯著的變動，在室內建筑規模、加層高度、基本空間格局及室內空間表皮等方面和老建筑互動與對話，強調創新，但不突兀自立，從而體現類型學建構。其三，在與舊廠房的歷史文脈關系上，通過舊建筑保留原有的外墻和窗戶、屋頂和鋼結構、部分墻壁表皮材質的歷史遺存元素，并在新加建的內部圍合、坡道起伏、扶手鋼構件、主要固定家具及照明燈具等方面與原建筑風格統一，體現對老建筑的尊重和文脈延續，體現類型學建構。

五、結語

在南京利民鏈條廠舊建筑更新項目中，以有機共生理念將舊與新、建筑遺存與設計時尚纏裹，使它在這一建筑空間中以另一種形式表現出來。有機共生的拓撲空間建構是空間設計的主旨，其原則也蘊含在諸如建筑歷史信息、新舊形式和材料的組織、細部的設計等。拓撲關系表達了一個相互纏繞的組織和不同的空間實體的分開以及在某一點相遇，兩個實體有自己運行的軌道，但在某些時刻匯合，又有可能在某些時刻顛倒角色。拓撲結構帶使建筑框架、交通空間、樓層結構緊密結合成一體，空間延伸和翻轉，疊加的空間關系帶來了新的空間體驗。

參考文獻：

[1]衛東風.莫比烏斯帶的啟示——南京地鐵新街口站空間設計研究[J].藝術研究，2010，（04）.

[2]衛東風.以類型從事建構——喀什博物館建筑與室內類型設計研究[J].華中建筑，2010，（10）.

作者單位：

南京藝術學院設計學院