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        基于三視圖下的歷史街區(qū)街巷界面幾何形態(tài)特征保護(hù)研究

        2018-11-20 10:43:34耿大磊鄒雁南
        設(shè)計(jì) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:歷史街區(qū)三視圖

        耿大磊 鄒雁南

        摘要:文章針對(duì)目前關(guān)于歷史街區(qū)街巷空間界面形態(tài)特征認(rèn)識(shí)不足所導(dǎo)致的街巷空間形態(tài)保護(hù)的諸多問(wèn)題,從街巷界面空間的幾何形態(tài)出發(fā),運(yùn)用工程界中關(guān)于物體幾何形態(tài)的表達(dá)方式一三視圖,分析多角度下的街巷空間幾何形態(tài)特征,從而針對(duì)三視圖所反映的街巷空間形態(tài)特征,提出關(guān)于歷史街區(qū)街巷界面形態(tài)特征的保護(hù)要素以及關(guān)于街巷界面幾何形態(tài)的保護(hù)特點(diǎn)。

        關(guān)鍵詞:三視圖 歷史街區(qū) 街巷界面 幾何形態(tài)

        引言

        歷史街區(qū)是一座城市的靈魂、活的發(fā)展史,同歷史村落一樣,是人、村落風(fēng)貌(街區(qū)風(fēng)貌)和中國(guó)傳統(tǒng)文化三者關(guān)系的發(fā)展史,是保護(hù)傳承中華傳統(tǒng)文化的先決點(diǎn)。而街巷空間作為歷史街區(qū)的框架和街巷生活的物質(zhì)載體是歷史街區(qū)的重要組成部分,其街巷空間的形成往往是孕育一個(gè)特殊的生活文化習(xí)俗、社會(huì)關(guān)系的基礎(chǔ),是街巷空間最本質(zhì)的特征,具有很高的保護(hù)研究?jī)r(jià)值。然而目前我國(guó)關(guān)于歷史街區(qū)街巷空間的研究多從歷史沿革、文化脈絡(luò)等角度進(jìn)行的主觀描述性研究或者對(duì)街巷個(gè)體形態(tài)進(jìn)行關(guān)于寬度、高度等單一形態(tài)參數(shù)研究,缺乏從多個(gè)角度下進(jìn)行的關(guān)于歷史街區(qū)街巷整體空間形態(tài)特征的研究,致使當(dāng)前對(duì)街巷空間客觀形態(tài)特征掌握不深,保護(hù)過(guò)程中存在過(guò)于注重保護(hù)原有形態(tài)的“原真性”,致使與街巷空間不能符合現(xiàn)實(shí)需求等問(wèn)題,或者存在過(guò)于注重現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā),導(dǎo)致街巷空間原有形態(tài)特征破壞,原有街巷體系下各級(jí)街巷形態(tài)特征的街巷空間感和所承載的生活行為方式喪失等問(wèn)題。因此,形成對(duì)歷史街區(qū)街巷界面客觀形態(tài)特征的基本認(rèn)識(shí),提出關(guān)于街巷界面形態(tài)特征的保護(hù)方向成為歷史街區(qū)街巷空間保護(hù)研究的重點(diǎn)。

        綜上,本文將運(yùn)用工程界中描述物體幾何形態(tài)的表達(dá)方式——三視圖(主視圖、俯視圖、左視圖),通過(guò)三視圖實(shí)現(xiàn)對(duì)街巷空間幾何形態(tài)的完整表達(dá),并對(duì)三視圖下表達(dá)的街巷形態(tài)特征進(jìn)行全面分析,這對(duì)于認(rèn)識(shí)、延續(xù)歷史街區(qū)街巷空間形態(tài)特征具有重要意義。

        一、三視圖下的街巷幾何形態(tài)

        (一)三視圖原理:首先,三視圖是工程界中描述三維物體長(zhǎng)、寬、高等幾何形態(tài)尺度的主要表達(dá)方式,也稱正投影工程圖。其定義為“觀察者從正面、上面、左面(側(cè)面)三個(gè)不同角度觀察同一個(gè)空間幾何體而畫出的圖形”。對(duì)于一個(gè)三維物體而言,在一個(gè)視圖(角度)下的形態(tài)往往是三維物體的局部形態(tài),不能反映物體整體的形態(tài)特征,而三視圖從正、上、側(cè)(左、右)三個(gè)角度可以較為有效完整地描述一個(gè)三維空間物體的形態(tài)結(jié)構(gòu),在特殊情況下,可以通過(guò)對(duì)主視圖的縱深繪制(剖面圖)的輔助,可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)描述。

        (二)街巷空間的三視圖模型:空間與界面相互依存相互影響。街巷空間也是如此,通常街巷空間是由承載街巷的路面(底界面)、街巷兩側(cè)的建筑立面(側(cè)界面)圍合形成。于是在街巷界面幾何形態(tài)的研究中,我們將由底界面和側(cè)界面組成的三維街巷空間看作一個(gè)完整的物體,通過(guò)三視圖的表達(dá)方式將街巷三維空間抽象為二維幾何圖形,通過(guò)對(duì)二維幾何圖形的長(zhǎng)、寬、高、比例等方面的不同作為街巷界面形態(tài)特征,并加以分析描述,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)街巷界面客觀形態(tài)特征的研究。

        以下本文以通過(guò)建立理想街巷空間模型(如圖1)的方式,忽略街巷界面受雜物、公共設(shè)施影響造成的街巷界面形態(tài)特征減弱,實(shí)現(xiàn)對(duì)三視圖下的街巷界面幾何形態(tài)的特征分析。

        通過(guò)觀察(圖1)中的街巷空間理想模型和街巷空間的三視圖,有以下發(fā)現(xiàn):首先,主視圖中,我們可以發(fā)現(xiàn)其通過(guò)街巷寬度和側(cè)界面高度,可反映街巷的寬窄程度;其次,在俯視圖中,我們可以發(fā)現(xiàn)俯視圖的界面形態(tài)可反映兩個(gè)問(wèn)題:一個(gè)是街巷側(cè)界面的密集程度問(wèn)題(如街巷A側(cè)界面密集程度要高于街巷B側(cè)),另一個(gè)是街巷側(cè)界面形態(tài)凹凸變化(如街巷A側(cè)界面整齊,而B(niǎo)側(cè)界面呈現(xiàn)凹凸形態(tài));最后,側(cè)視圖中,我們可以發(fā)現(xiàn)其形態(tài)反映信息與同主視圖、俯視圖有相同之處,一是同俯視圖一樣,也能反映街巷界面的密集程度,二是側(cè)視圖也可以同主視圖一樣反映街巷界面高度,但主視圖反映的界面高度是斷面性、節(jié)點(diǎn)性的,而側(cè)視圖則可以反映街巷側(cè)界面的整體高度。

        因此,通過(guò)整理發(fā)現(xiàn),從三視圖下的街巷界面幾何形態(tài)中,可以反映出街巷空間界面寬度、高度、長(zhǎng)度、界面密集程度和界面整齊程度等幾何形態(tài)特征的表現(xiàn)方面,以下將對(duì)街巷界面幾何形態(tài)特征的表現(xiàn)方面進(jìn)行深入研究。

        二、街巷幾何形態(tài)特征保護(hù)方向

        (一)主視圖——街巷空間寬窄感受:由主視圖我們可以發(fā)現(xiàn),主視圖涉及街巷寬度和兩側(cè)建筑高度兩個(gè)變量,但是人們對(duì)于主視圖幾何形態(tài)的描述或者印象并不是單一的高度或者寬度,更多的是對(duì)街巷空間的寬窄程度,即兩個(gè)變量一起的比例關(guān)系——寬高比。人具有視覺(jué)認(rèn)知的特性,不同的街巷空間寬高比會(huì)給人以不同的感受。蘆原義信在《街道的美學(xué)》一書(shū)中就提出“當(dāng)D/H>1時(shí),隨著比值的增大會(huì)逐漸產(chǎn)生遠(yuǎn)離之感,超過(guò)2時(shí),則會(huì)產(chǎn)生寬闊之感;當(dāng)D/H<1時(shí),隨著比值的減小會(huì)逐漸產(chǎn)生接近之感;而當(dāng)D/H=1時(shí),寬度與高度之間存在勻稱之感,D/H=1是空間性質(zhì)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?!狈谑且氡A魵v史街區(qū)街巷空間的認(rèn)同感,主視圖反映的街巷空間的寬高比(寬窄程度)是街巷空間形態(tài)特征的重要保護(hù)特征。

        但同時(shí)我們也應(yīng)注意,主視圖的形態(tài)只是對(duì)街巷正立面形態(tài)的描述,這個(gè)形態(tài)是斷面性的,而街巷空間是具有一定復(fù)雜性的,不同位置的主視圖具有不同的形態(tài)特征,單一節(jié)點(diǎn)的主視圖不能描述街巷整體的寬高比形態(tài)特征。因此,在街巷空間形態(tài)寬窄程度的保護(hù)中應(yīng)主次兼顧。首先,對(duì)于歷史街巷中的重要節(jié)點(diǎn)、古建筑進(jìn)行斷面式取樣,獲取原有的比例關(guān)系作為某一節(jié)點(diǎn)的參考標(biāo)準(zhǔn);其次,我們也應(yīng)借助側(cè)視圖和俯視圖中關(guān)于街巷整體高度、寬度等信息,根據(jù)街巷平均高度和寬度,獲得街巷整體的寬高比例數(shù)值(寬窄程度),以此作為街巷空間整體保護(hù)參考依據(jù)。

        (二)俯視圖——界面密集與凹凸程度:由(圖1)中的俯視圖我們可知,俯視圖中反映的是街巷側(cè)界面在水平形態(tài)下界面密集程度和界面凹凸程度兩個(gè)形態(tài)特征差異。

        首先,密集程度上,我們可以發(fā)現(xiàn),街巷兩側(cè)的建筑密集程度或者建筑間距的大小,會(huì)造成街巷空間不同的圍合程度,影響街巷的形態(tài)特征。因此,我們以街巷空間俯視圖形態(tài)為基礎(chǔ),通過(guò)“街巷一側(cè)建筑物沿街投影的面寬與街巷中心線長(zhǎng)度的比值”來(lái)描述對(duì)街巷界面形態(tài)的密集程度特征,由此一來(lái),我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)區(qū)分模型中俯視圖所反映的街巷界面密度的差別,(如圖2)中街巷A側(cè)的界面密度為100%(街巷A側(cè)沿街界面投影面寬/街巷中心線長(zhǎng)度),而B(niǎo)側(cè)的界面密度則明顯小于A側(cè)的100%。因此,俯視圖下的街巷幾何形態(tài)反映出的界面密度是街巷形態(tài)特征差異的方面之一。

        其次,街巷側(cè)界面形態(tài)的凹凸程度。對(duì)于街巷凹凸形態(tài)的變化有兩個(gè)方面的變化,一個(gè)是街巷側(cè)界面的整齊程度特征,這一形態(tài)特征中我們可以通過(guò)街巷貼線率來(lái)表述。貼線率指街道兩側(cè)緊貼與街道中心線相平行的臨界線(可理解為建筑紅線)的界面面寬與所有界面面寬投影總和的比率。結(jié)合(圖3),我們發(fā)現(xiàn)街巷A側(cè)界面整齊程度高,所有界面均與街巷臨界線緊貼,所以貼線率為100%,而B(niǎo)側(cè)界面中,只有b1、b3、b4、b6建筑立面緊貼臨界線,其整齊程度為“(b1+b3+b4+b6)/街巷中心線長(zhǎng)度”,貼線率明顯小于A側(cè)。另一個(gè)方面是街巷側(cè)界面相對(duì)于街巷中心線相平行的臨界線的凹凸距離。由(圖4)可知,對(duì)于街巷側(cè)界面完全整齊的街巷來(lái)說(shuō),如A側(cè),因?yàn)?00%緊貼臨界線,所以不存在凹凸距離。而對(duì)于B側(cè),由于有一定的不貼合比率,因此,其凹凸的距離也是它形態(tài)特征的重要方面之一,于是,我們可以通過(guò)對(duì)街巷凹凸形態(tài)測(cè)量,劃定凹凸距離,如街巷B側(cè)界面保護(hù)更新中,個(gè)別街巷界面可在x—y區(qū)域內(nèi)選擇。

        (三)側(cè)視圖——界面高度形態(tài)落差:側(cè)視圖中主要反映街巷側(cè)界面的建筑高度形態(tài)和建筑密集程度。由于俯視圖中可以對(duì)街巷建筑密集程度以進(jìn)行描述,因此,側(cè)視圖下反映的形態(tài)特征主要以建筑高度的變化為主。我們對(duì)街巷空間建筑高度往往會(huì)有一個(gè)取值范圍的劃定,這也是街巷形態(tài)的重要特征。(如圖5)中,街巷內(nèi)的建筑高度不等,存在高低變化,但建筑高度都在x-y區(qū)間內(nèi),這就是街巷的高度形態(tài),當(dāng)然也有特殊情況下街巷建筑高度都相同,這種條件下。

        以上,我們通過(guò)建立街巷空間理想模型,對(duì)三視圖下的街巷空間幾何圖形進(jìn)行特征分析,并提出街巷空間形態(tài)表現(xiàn)在寬窄程度、密集程度、整齊程度、建筑凹凸距離以及建筑高度范圍等多個(gè)方面的特征差異,同時(shí)也提出了對(duì)相關(guān)方面特征的參數(shù)化描述,為今后歷史街區(qū)街巷空間的保護(hù)更新提出了客觀公正的形態(tài)描述參考標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是,本文通過(guò)建立一條街巷兩側(cè)形態(tài)具有極端性的理想街巷,通過(guò)對(duì)比街巷兩側(cè),分析街巷的密集程度、整齊程度、建筑凹凸距離等形態(tài)特征,其對(duì)比方法主要起探索說(shuō)明性質(zhì),在歷史街區(qū)街巷空間形態(tài)實(shí)際保護(hù)研究中,對(duì)街巷密集程度、整齊程度、建筑凹凸距離等方面的形態(tài)特征提取研究往往是將兩側(cè)界面統(tǒng)一看作街巷統(tǒng)整體進(jìn)行的。

        三、基于三視圖下的街巷空間幾何形態(tài)保護(hù)特點(diǎn)

        (一)客觀性:以往歷史街區(qū)街巷空間研究注重歷史二字下的文化、習(xí)俗、藝術(shù)等方面的研究,但在現(xiàn)實(shí)的保護(hù)過(guò)程中,由于上述研究多是主觀性的研究,因此對(duì)于街巷形態(tài)客觀的認(rèn)識(shí)不足,使得街巷形態(tài)保護(hù)更新往往差強(qiáng)人意。其實(shí)歷史街區(qū)街巷空間的形成是不斷發(fā)展而來(lái)的,其街巷空間的形態(tài)特征本身就反映著當(dāng)?shù)匚幕?、技藝與社會(huì)生活風(fēng)俗。因此,通過(guò)三視圖對(duì)街巷空間幾何形態(tài)這一街巷空間最基礎(chǔ)、最本質(zhì)的客觀形態(tài)特征研究,有助于我們對(duì)街巷的客觀形態(tài)本身形成完整、公正的認(rèn)識(shí),從而避免過(guò)于主觀因素所帶來(lái)的影響。

        (二)直觀性:對(duì)于歷史街區(qū)街巷幾何形態(tài)的保護(hù)具有直觀性特點(diǎn)。首先,歷史街區(qū)街巷空間界面是街巷空間存在的必要條件,也是與人們街巷生活接觸最多的空間;其次,街巷空間界面的幾何形態(tài)特征相比歷史文化特征是最直觀、最容易獲得的認(rèn)知信息。因此,對(duì)于歷史街區(qū)街巷空間界面幾何形態(tài)的保護(hù)更新達(dá)到提升街巷環(huán)境,保護(hù)原有街巷生活方式,實(shí)現(xiàn)文脈延續(xù)最直觀有效的方式。

        (三)時(shí)代性:對(duì)于歷史街區(qū)街巷空間幾何形態(tài)特征的保護(hù),是通過(guò)多個(gè)角度下對(duì)街巷空間各方面形態(tài)特征的參數(shù)化約束來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但一套形態(tài)參數(shù)所對(duì)應(yīng)的街巷形態(tài)卻不是唯一的,具有靈活性,這樣,在街巷形態(tài)保護(hù)過(guò)程中,街巷形態(tài)本身的發(fā)展可以與現(xiàn)代生活標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào),具有時(shí)代性,使街巷形態(tài)的保護(hù)不再是一成不變與破壞性重建更新的對(duì)立。

        結(jié)語(yǔ)

        每個(gè)城市隨著歷史發(fā)展變遷都有屬于自己城市獨(dú)特的文脈,基于三視圖下街巷幾何形態(tài)的特征研究本質(zhì)上是通過(guò)保護(hù)歷史街區(qū)獨(dú)特的街巷形態(tài)特征的方式延續(xù)街巷空間孕育的城市文脈。從中總結(jié)出街巷空界面在形態(tài)尺度、比例等多個(gè)方面上的客觀特征通過(guò)運(yùn)算與客觀參數(shù)相對(duì)應(yīng),為今后歷史街區(qū)街巷界面形態(tài)保護(hù)更新提供客觀依據(jù),以此與街區(qū)歷史文化相結(jié)合,才可真正有效地實(shí)現(xiàn)歷史街區(qū)保護(hù)與發(fā)展延續(xù)歷史文脈的目標(biāo),并最終實(shí)現(xiàn)歷史街區(qū)的有機(jī)更新。

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