高安亭，韓夢濤，惠添添，李海，牛文

0 引言

在高質(zhì)量發(fā)展理念的引領(lǐng)下，伴隨著發(fā)展模式的轉(zhuǎn)向，在當(dāng)下中國的城市建成環(huán)境中，既有空間的介入性設(shè)計、改造與品質(zhì)提升已成為活化產(chǎn)業(yè)、改善人居、傳承文化的重要議題。理想的城市和建筑應(yīng)是可持續(xù)迭代的有機體，改造與更新既是促成城市和建筑新陳代謝的生命常態(tài)，也是應(yīng)對城市多元變化的一種動態(tài)平衡。

在歷史文化街區(qū)保護與更新中引入功能業(yè)態(tài)的前期策劃，推動低沖擊功能轉(zhuǎn)換和高品位實施運營；秉承城市設(shè)計方法，將更新后的街區(qū)織補進既有城市空間圖底以凸顯游歷體驗的連續(xù)；采用積極的可逆式與收縮型設(shè)計，為致密的城市圖底肌理松幾口氣；以“城市針灸”的方式，以點帶面打造具備更鮮明文化意向的關(guān)鍵節(jié)點與場景氛圍，倡導(dǎo)互動與沉浸式體驗……這些新理念與新方法的跨界植入，帶給歷史文化街區(qū)保護與更新更多面向未來的新意。

臨淵羨魚，不如退而結(jié)網(wǎng)。本文以武昌古城蛇山北坡的鼓樓洞節(jié)點為例，引入新的分析手段與方法，將歷史文化街區(qū)的保護與更新看作城市肌理的迭代與新生，從肌理織造（基于城市設(shè)計方法的圖底肌理推敲）、空間樂律（將音樂樂律與空間節(jié)奏跨領(lǐng)域轉(zhuǎn)譯后交叉印證）、街區(qū)微氣候（多尺度聯(lián)合下的街區(qū)微氣候模擬與綠色技術(shù)分析）3 個方面探索設(shè)計“找形”與“析理”的新意，從多角度詮釋“山涵樂韻、綠意流形”的主題構(gòu)思，體現(xiàn)將歷史文化街區(qū)“放在城市中，從規(guī)劃入手，在源頭植綠，展文化自信”的高質(zhì)量設(shè)計導(dǎo)則。

1 武昌古城、鼓樓洞、武昌洞的淵源考證

2 鼓樓洞節(jié)點現(xiàn)狀拆遷與設(shè)計范圍

3 鼓樓洞節(jié)點更新整體效果圖（遠景為白云閣與黃鶴樓）

4 蛇山北坡的“金線”，鼓樓洞節(jié)點的“玉珠”

5 蛇山北坡四大節(jié)點的實施路徑策劃

1 項目概況

在武昌古城風(fēng)貌復(fù)原、黃鶴樓周邊風(fēng)貌修復(fù)的大背景下，蛇山北坡重要節(jié)點“鼓樓洞”區(qū)域迎來保護與更新的契機。由于蛇山對武昌古城的阻隔，明朝崇禎年間于黃鶴樓前的鼓樓位置初鑿形成“鼓樓洞”貫通南北，原址后建的南樓跨線橋在修建武漢長江大橋時與古黃鶴樓一并拆除。1904 年，湖廣巡撫端方于蛇山中段位置新開的“武昌洞”，后黎元洪手書該路路名“武昌路”。久而久之，老百姓就把新“武昌洞”稱為“鼓樓洞”，以訛傳訛沿至今日，成為了約定俗成（圖1）。

整個蛇山北坡長約2km，進深僅有60～70m 不等，歷史建筑遺存不多，既有民宅壅塞，高層建筑間雜分布，現(xiàn)狀肌理異常復(fù)雜。鼓樓洞節(jié)點位于蛇山北坡京廣鐵路線與民主路之間的狹長帶形用地正中，交通單行線武昌路南北穿越，武昌路隧道北出口處兩側(cè)地塊為項目擬實施用地（圖2）。本地塊內(nèi)并無歷史建筑遺存，擬采用與武昌古城、曇華林風(fēng)貌區(qū)相協(xié)調(diào)的整體風(fēng)格，遠期改造為包含游客服務(wù)中心、非遺工坊與民俗文化展示等功能的仿古商業(yè)街區(qū)（圖3）。

2 肌理織造：一種弱要素、強組織的設(shè)計方法，及其與場域理論的關(guān)聯(lián)

2.1 為蛇山北坡量身訂造，“金絲串珠、以線帶面”的更新與活化策略

本項目從前期功能策劃階段介入項目咨詢，我們縱觀整個蛇山北坡，梳理各類制約因素，按實施路徑從易到難對不同節(jié)點進行排序，最終推薦條件較為成熟的鼓樓洞節(jié)點作為首期更新段?？紤]到整個蛇山北坡的現(xiàn)狀高層建筑雜處分布，為避免大拆大建的沖擊影響和高昂先期成本，我們研究并借鑒了巴林“珍珠之路”和深圳南頭古城活化更新中“文旅線路先行打造，街巷更新漸進拼圖”的模式。2013 年獲得世界文化遺產(chǎn)認(rèn)定的巴林“珍珠之路”，以海灣唯一幸存的采珠中心為起點，重新發(fā)掘并組合成一條3.5km 的采珠路徑，蜿蜒穿過古城巷陌。16 座歷史建筑更新之后敞開大門，沿途400 座房屋則陸續(xù)修復(fù)風(fēng)貌。深圳南頭古城的活化更新在都市實踐的主導(dǎo)下，結(jié)合深圳雙年展展場的空間遴選，設(shè)計梳理出一條空間改造和展覽植入高度吻合的敘事主線，嘗試重建了南頭古城匱乏的公共開放空間系統(tǒng)。在這兩個案例中，運用城市設(shè)計方法，從公共空間入手，將文旅動線與展覽策劃前期植入，分階段、有步驟、先易后難的循序漸進式更新，被證明是更有生命力的活化方式。我們針對蛇山北坡的地貌特點，提出“連點成線、金絲串珠”的更新策略，以線帶面，節(jié)點示范，斑塊拼貼，分段完善整個蛇山北坡市井長卷，漸進式打造文旅巷陌、還原古城風(fēng)貌（圖4、5）。

通過前期策劃為歷史街區(qū)保護與更新找到功能轉(zhuǎn)化與后期運營的實施路徑，再將城市設(shè)計的方法導(dǎo)入，就能避免在項目前期對仿古復(fù)古的考據(jù)式研究占據(jù)過多精力從而忽略了從前期策劃與規(guī)劃、后期實施與運營角度整體研判的大圖景，更能避免“只見樹木、不見森林”的建筑單體單級發(fā)力，感性的建筑創(chuàng)作在理性的策劃研究助推下，會飛得更高遠。

項目設(shè)計團隊：

設(shè)計總負責(zé)：高安亭，王迪

建筑專業(yè)：李海，賀繹思，牛文，孫錦瑜，惠添添，袁趙蔓，張黎，付清源，楊旭帆，周子煊

景觀專業(yè)：向旋，陳謎，李佳魁

2.2 柯林·羅《城市拼貼》與斯坦·艾倫的“From Object to Fields”場域理論

6 城市設(shè)計領(lǐng)域和圖底肌理相關(guān)的幾種設(shè)計方法：并峙、梯度、意向、肌理

7 鼓樓洞節(jié)點屋頂肌理（聚散、斷續(xù)、抑揚、轉(zhuǎn)折、向背、濃淡）

8 鼓樓洞節(jié)點的鳥瞰效果（肌理織造）

筆者提出的肌理織造這個概念，是基于現(xiàn)代主義建筑的透明性理論，在空間圖底轉(zhuǎn)換與城市肌理拼貼的基礎(chǔ)上，輔以空間樂律（山涵樂韻）與街區(qū)微氣候模擬（綠意流形）雙因子設(shè)計工具，形成將美學(xué)與綠色相結(jié)合的系統(tǒng)性設(shè)計方法與評價體系，其源頭可以追溯到前輩大師們關(guān)于城市空間圖底關(guān)系的諸多研究。勒·柯布西耶（Le Corbusier）一直將北非聚落蓋爾達耶（Ghardaia）定義為自己的靈感之地，并從其形制中汲取了諸多設(shè)計營養(yǎng)。原廣司師徒接力從世界聚落調(diào)查出發(fā)，積累了大量關(guān)于聚落自發(fā)性設(shè)計、自組織生成調(diào)研素材，并總結(jié)出《世界聚落的教示100》一書，其中較大篇幅是關(guān)于聚落肌理的生長與形態(tài)研究。在西班牙畫家、雕塑家奇利達（Eduardo Chillida）的畫作與雕塑中，黑白圖底相互依存，展現(xiàn)了肌理構(gòu)成之美，他說：“空間形式在扭曲和轉(zhuǎn)折時會釋放出所有的可能性……形式中的虛空和實體以一個共同的軸線相互綁定，彼此雕琢出對方”（All the conceivable possibilities of a spatial figure in its twisting and turnings...a figure in which void and mass are bound to a common axis and each relieves the other.）[1]。OMA 的前海規(guī)劃競賽方案，又重現(xiàn)了拉維萊特公園競賽方案時的荷蘭圩田景觀肌理，世事又輪回。柯林·羅（Colin Rowe）在《拼貼城市》（Collage City）一書中呼吁由現(xiàn)代城市的物體（Object）向傳統(tǒng)城市的肌理（Fabrics）回歸，這樣有價值的呼吁不應(yīng)該被掩埋在后現(xiàn)代主義的沙礫之中。比爾·希利爾（Bill Hillier）的空間句法分析，更是基于圖學(xué)和算法讓給定區(qū)域、特定目標(biāo)的模擬量化分析成為一種科學(xué)工具。

弱要素特征、強組織關(guān)系的肌理織造設(shè)計方法越來越適應(yīng)當(dāng)下這個去中心化、反儀式感、克制宏大敘事、以分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主導(dǎo)的信息社會美學(xué)意趣了。在歷史建筑街區(qū)保護與更新中，越來越多的互動與沉浸式體驗訴求、游歷動線的有組織與多義性交織、以場景氛圍的敘事性和空間意向的文學(xué)性來表達言外之意、畫外之音，已經(jīng)成為廣泛共識。在這樣的語境下，更加精益的留改拆排序變化、預(yù)先考量與植入的綠色建筑技術(shù)、景觀都市主義的生態(tài)效應(yīng)、新型城市基礎(chǔ)設(shè)施……層出不窮的新理念都會在建筑聚落與街區(qū)肌理這個層面上加載，而這些，可不可以成為一個個全新的設(shè)計視角，從而讓建筑學(xué)適度擺脫品位玄學(xué)與審美至上的視覺桎梏呢？

肌理織造，就是將建筑學(xué)中基于多孔性、透明性的圖底肌理生成，與城市設(shè)計中的織補概念、音樂中的織體概念加以融合轉(zhuǎn)譯、交叉印證，再輔以綠色環(huán)境模擬技術(shù)驗證反饋所形成的“連招”。音樂中織體方式如編織、穿行、流動、靜止、厚薄、快慢等，音樂發(fā)展方式中的結(jié)構(gòu)、織體、旋律、動機、音色、文學(xué)性思維，在建筑學(xué)中都能一一找到對應(yīng)。在歷史建筑保護與更新領(lǐng)域引入肌理織造，從異質(zhì)肌理的拼貼與織補中找到并峙之美，從建筑與環(huán)境的交融中找到梯度之美，在街區(qū)巷陌的中融入凱文·林奇（Kevin Lynch）的城市意向五要素[2]，在聚落肌理形態(tài)中實踐斯坦·艾倫（Stan Allen）的場域理論[3]，新視角必將帶來不一樣的新意（圖6）。

3 空間樂律：山涵樂韻，基于中國傳統(tǒng)音樂曲式的歷史文化街區(qū)建筑群落韻律推敲

武漢是“知音故里”，漢陽古琴臺千百年來一直是伯牙子期的見證，“巍巍乎志在高山，洋洋乎志在流水”的音樂意境更是展現(xiàn)出“仁者樂山、智者樂水”的清雅高潔。山涵樂韻，代表了我們期望將音樂性轉(zhuǎn)譯引入鼓樓棟節(jié)點乃至整個蛇山北坡中的設(shè)計意圖，讓游客在進行觀賞游玩時能夠全方位、多感官、立體地對荊楚風(fēng)貌進行沉浸式的跨領(lǐng)域體驗。同時，為了呼應(yīng)蛇山的狹長起伏和鼓樓洞節(jié)點地塊的特殊形狀，我們基于用來描述音樂和建筑創(chuàng)作手段的自然語言、形式語言的圖式設(shè)計映射，將中國傳統(tǒng)音樂特有的創(chuàng)作手法轉(zhuǎn)譯為空間創(chuàng)作手法，運用文法解析和形式文法理論，對地塊的空間序列和建筑群落進行設(shè)計后的比對分析與吸收采納（圖7、8）。

這一套分析和轉(zhuǎn)譯方法已經(jīng)在計算模擬基于音樂的立面生成中使用，以伊阿尼斯·澤納基斯（Iannis Xenakis）設(shè)計的拉圖雷特修道院西立面的窗欞及其靈感來源——建筑師本人作曲的管弦樂Metastasis為例，我們在過去研究中對兩者進行對比分析，并得到與原立面高度相似的結(jié)果[4]。

3.1 利用音樂作曲手法與思維方式創(chuàng)造音樂—空間跨領(lǐng)域體驗的空間設(shè)計

大量運用多種心理物理、認(rèn)知和神經(jīng)心理學(xué)實驗范式的實證研究表明，基本的聽覺維度，如音高和響度，在知覺和認(rèn)知上與其他感官的特征相關(guān)聯(lián)。這種跨模態(tài)對應(yīng)（CMC）——例如，更高的音調(diào)與更高的空間位置、更亮的表面或更小的物體之間的聯(lián)系——是廣泛和系統(tǒng)的，并且可能自動地或潛意識地影響與聲音有關(guān)的感知、認(rèn)知和行動[5]。同時，人們已經(jīng)通過實驗研究了如何在大腦的耳朵和眼睛中同時處理音樂主題[6]。也就是對音樂操作和空間操作的同步對應(yīng)認(rèn)知是具有普遍性的。

考慮到蛇山特殊的地理位置和深厚的傳統(tǒng)文化底蘊，以及本項目在傳統(tǒng)歷史文化傳承與宣傳發(fā)展上的重要位置，我們在本項目中嘗試將中國傳統(tǒng)音樂，特別是楚地古曲中營造山水視覺感受的作曲手法引入建筑的空間設(shè)計中，從而創(chuàng)造空間游覽與音樂欣賞共鳴的傳統(tǒng)文化跨領(lǐng)域體驗。

Haruyuki 等人的研究提出了“音樂—語言—建筑”在深層的共通性和表層表現(xiàn)之間的關(guān)系圖式[7]（圖9）。我們基于林戈爾對于音樂發(fā)展思維方式的總結(jié)[8]，音樂的主要手法集中在結(jié)構(gòu)思維、織體思維、旋律思維、動機思維這4 個方面。我們基于音樂概念化理論[9]，將音樂進行部分層級的概念化；然后基于用空間概念解釋音樂概念的“語言—事件—動作”隱喻[10]，將音樂進行概念化的概念映射到空間概念，并使用建筑概念來達成空間概念的效果，得到以下的跨領(lǐng)域概念映射：

9 “音樂—語言—建筑”在深層的共通性和表層表現(xiàn)之間的關(guān)系圖式

10 鼓樓洞地塊的屋頂組團構(gòu)成與和《流水》引子部分曲式構(gòu)成的對比圖式

11 鼓樓洞地塊的屋頂組團操作和《流水》引子部分的動機發(fā)展對比圖式

（1）曲式結(jié)構(gòu)上：音樂的曲式結(jié)構(gòu)和建筑組團的結(jié)構(gòu)分組上的對應(yīng)；

（2）動機思維上：音樂材料的自由模仿手法和組團間的重復(fù)呼應(yīng)間的對應(yīng)；

（3）旋律發(fā)展上：音樂材料的模進手法和建筑組團高度變化的對應(yīng)；

（4）織體層次上：音樂的多聲部、多音色和建筑組團的多個標(biāo)高流線層次之間的對應(yīng)。

我們在本設(shè)計中選取琴臺佳話高山流水中的古琴名作《高山流水》，將其最有代表性的片段——以聲音塑造流水畫面聞名的《流水》引子部分（本項目設(shè)計參考吳景略版本的古琴原譜）進行上述4 個方面的作曲手法分析，對地塊中最具有傳統(tǒng)民居風(fēng)格的要素——坡屋頂?shù)募潢P(guān)系進行生成設(shè)計。

3.2 基于中國傳統(tǒng)音樂曲式結(jié)構(gòu)和動機構(gòu)成的“鼓樓洞”節(jié)點的空間序列營造

中國傳統(tǒng)音樂的作曲手法和西方古典音樂的以主題動機為基礎(chǔ)、構(gòu)架森嚴(yán)的作曲手法有很大不同，更注重旋律的順暢與韻律，但也同樣有著以音樂材料為發(fā)展基礎(chǔ)創(chuàng)作旋律的體系。所以我們對樂曲的分析首先從其曲式架構(gòu)上入手。

首先，將這個引子部分在曲式學(xué)上可以看做一個樂段（period），分為前后兩個樂句（phrase），其中樂句1 和樂句2 又分別分為兩個樂節(jié)（section），這4 個樂節(jié)又分為多個樂匯。其中，樂句2的第一個樂節(jié)是樂句1 的最后一個樂節(jié)的自由模仿，這種手法被稱作“連環(huán)扣”[11]，兩個相似部分的聯(lián)系感將兩個樂句聯(lián)系在一起。我們使用的是GTTM 理論中的分組圖式[12]和文法分析的樹形圖圖式[13]。圖10 顯示了引子部分的曲式構(gòu)成圖式（區(qū)別于曲式理論中的圖式概念）。根據(jù)這個曲式架構(gòu)，我們設(shè)計了屋頂?shù)慕M織架構(gòu)，其中每一個樂節(jié)對應(yīng)一個屋頂?shù)慕M團，兩個地塊對應(yīng)兩個樂句，每個樂句包含的樂節(jié)則是對應(yīng)的屋頂?shù)倪B接組團。同時基于曲式中的兩個樂句之間的“連環(huán)扣”，設(shè)計兩個地塊，在東側(cè)地塊的流線末尾和西側(cè)地塊的流線開端，也就是主入口處設(shè)計了相同的兩個空間組團來增強兩個地塊的聯(lián)系。

之后，基于趙冬梅的研究中對《流水》的引子部分的旋律發(fā)展手法的研究[14]，我們進一步研究了對這段引子對音樂材料（動機）的處理，也是構(gòu)成整段引子的基礎(chǔ)手法，我們可以發(fā)現(xiàn)，樂節(jié)2-2 是對動機樂段1-1 的發(fā)展，而樂節(jié)2-1，2-3，2-4 和2-6 都是對動機樂節(jié)1-4 的模仿發(fā)展，也就是說整段引子都是基于兩個基本音樂材料（music material），運用“展衍”手法[11]發(fā)展而來。在設(shè)計屋頂時，也是以兩種基礎(chǔ)的組團形式為基礎(chǔ)，進行形式的設(shè)計操作[13]生成所有的屋頂組團。樂段的整體曲式分析圖式和動機關(guān)系如圖11 所示。

3.3 基于中國傳統(tǒng)音樂中織體組合技巧和旋律模進技巧的“鼓樓洞”節(jié)點屋頂集落設(shè)計

12 鼓樓洞地塊的組團組合和《流水》引子部分模進手法的對比圖式

13 鼓樓洞地塊的組團組合和《流水》引子部分模進手法的對比圖式

14 鼓樓洞地塊屋頂組團生成結(jié)果

中國傳統(tǒng)音樂中的旋律最常使用的技巧之一就是模進[11]，在分析引子的構(gòu)成和每個構(gòu)成單元自身的形式變化之后，我們開始著眼于每個單元的組合和位置關(guān)系，也就是模進關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)在上一節(jié)提到的對音樂材料2（也可以說是動機2）進行發(fā)展得到的樂匯，在第二個樂句的開頭對動機進行自由模仿之后，之后的樂匯不但對對音樂材料2 進行模仿，他們之間還形成了非常明顯的向上模進，一直到樂節(jié)2-4 的時候達到最高，開始時的核心音樂材料已經(jīng)發(fā)展至高8 度的位置[14]。所以我們在設(shè)計屋頂組團的時候，會從地塊的最東側(cè)開始慢慢抬高組團的位置，一直到組團B-l-b-b 的時候達到最高的四層，形成一個逐漸升騰的空間序列（圖12）。

除了上面單聲部旋律的線性構(gòu)成關(guān)系，我們注意到引子部分的織體特點，并不是單聲部單音色的組合，使得聲音效果立體而豐富。首先是第一個樂句的開始和結(jié)束，以及第二個樂句的中段旋律上行處，都使用了徵音（C 音）的散音作為整段旋律的低音支點[14]。然后是在樂句2中的樂匯2-4 和2-5 的部分，增加了一個裝飾音的聲部，創(chuàng)造流水淙淙的感覺。所以我們在設(shè)計的時候，并不會像傳統(tǒng)民居只在空間的最高處用屋頂蓋住，而是層層退臺、逐層線性展開，在每一層都配合最高處的大屋頂“龍脊”序列設(shè)置中小型的散布屋頂，讓不同標(biāo)高的屋頂集落形成豐富的層次，創(chuàng)造多聲部并進、更立體豐滿的空間序列（圖13）。

經(jīng)過以上的作曲手法映射到建筑生成手法的運用，最終的屋頂集落生成效果，經(jīng)與微氣候模擬分析的協(xié)同印證，對最終設(shè)計成果的成型起到了良好的指導(dǎo)作用（圖14）。

本次研究和設(shè)計嘗試將音樂的創(chuàng)作手法移植到建筑坡屋頂集落肌理的推敲之中，不僅僅是為了彰顯地域文化特色，也不止于創(chuàng)造和音樂一樣流動而豐富的感官體驗，更是為了將沿用數(shù)百年的音樂理論體系、基于科學(xué)分析的一種架構(gòu)（organization）創(chuàng)作方法，引入建筑學(xué)領(lǐng)域，實現(xiàn)觸類旁通、交叉印證的藝術(shù)審美合流。對在歷史文化街區(qū)里線性游覽空間中如何創(chuàng)造如音樂般戲劇性變化這樣感性的目標(biāo)（多聲部的節(jié)奏韻律），以及在復(fù)雜建筑組團內(nèi)部空間中如何建立清晰的架構(gòu)這樣理性的目標(biāo)（搭建架構(gòu)與附著生長），均提供了一個可具體操作的生成與評價手段。

15 鼓樓洞地塊內(nèi)街場景（此中有樂韻）

16 夏季長江江風(fēng)引入蛇山北坡整體通風(fēng)模擬結(jié)果（正午12時，白色虛線框內(nèi)為本地塊）

4 街區(qū)微氣候分析 ——綠意流形，基于多尺度聯(lián)合的歷史文化街區(qū)風(fēng)環(huán)境控制設(shè)計

武漢作為“千湖之城”，屬于典型的夏熱冬冷地區(qū)，夏季潮濕悶熱，冬季寒冷刺骨。為了保證目標(biāo)使用人群在蛇山北坡尤其是鼓樓洞節(jié)點觀賞游玩時的熱舒適性，同時充分利用蛇山北坡遮陽、導(dǎo)風(fēng)、和對局部自然空氣的調(diào)節(jié)作用，設(shè)計團隊基于計算流體力學(xué)（CFD）技術(shù)展開街區(qū)夏季通風(fēng)定量模擬[15-16]，針對整個蛇山北坡全域這一中觀尺度的風(fēng)環(huán)境及位于其中的鼓樓洞節(jié)點的微觀尺度空氣流動進行聯(lián)合控制性設(shè)計（圖15），并與空間形態(tài)設(shè)計進行有機融合，將定量模擬技術(shù)導(dǎo)入項目，依據(jù)模擬分析結(jié)論優(yōu)化空間設(shè)計，不斷迭代“流形”在形態(tài)先天節(jié)能與導(dǎo)風(fēng)散熱方面的“綠意”優(yōu)勢，實現(xiàn)被動式節(jié)能目標(biāo)。

4.1 引導(dǎo)長江江風(fēng)提升蛇山北坡整體通風(fēng)性能的中尺度風(fēng)環(huán)境控制設(shè)計

陳宏等人的研究表明，夏季長江表面具有江風(fēng)流動，引入江風(fēng)能為城市降溫，有效提高武漢市夏季的城市熱舒適性[17]。而蛇山獨特的狹長形態(tài)及其垂直于長江的走勢（圖3）使得將長江江風(fēng)引入本項目從而改善整個地塊夏季熱環(huán)境成為可能。基于本項目的這一先天特性，筆者基于CFD 模擬開展了項目全域的中尺度風(fēng)環(huán)境控制性設(shè)計[18]。CFD 模擬的邊界條件設(shè)置基于筆者前期數(shù)年來對武漢市微氣候的實測結(jié)果及研究設(shè)定[19]。

圖16 顯示了蛇山北坡夏季通風(fēng)的計算機模擬結(jié)果。圖16a 的風(fēng)速結(jié)果顯示，夏季長江江面低溫的江風(fēng)（圖的右側(cè)）順著蛇山這一天然的“通風(fēng)道”吹向城市內(nèi)部，增大了區(qū)域內(nèi)的整體風(fēng)速。

模擬表明由于長江江風(fēng)的作用，夏季正午12 時蛇山北坡的絕大部分區(qū)域風(fēng)速達2.5m/s 左右。其中“鼓樓洞”地塊區(qū)塊的平均風(fēng)速為1.0m/s 左右，有效提升了區(qū)塊的通風(fēng)效率及空氣質(zhì)量。與此同時，地塊內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計也有效降低了地塊的整體氣溫。氣溫模擬結(jié)果（圖16b）顯示,“鼓樓洞”地塊區(qū)塊的平均氣溫處于32.3℃，比周邊區(qū)域平均氣溫低1.3℃（如圖16b 下部的周邊地塊）。將長江江風(fēng)引入蛇山北坡的設(shè)計，成功緩解了蛇山北坡夏季的濕熱效應(yīng)，提高了區(qū)域整體熱舒適性。

17 鼓樓洞地塊通風(fēng)設(shè)計示意圖

18 鼓樓洞地塊區(qū)域夏季垂直剖面風(fēng)速及氣溫模擬結(jié)果（正午12時）

4.2 基于“通風(fēng)道+通風(fēng)節(jié)點”的“鼓樓洞”地塊的微觀尺度風(fēng)環(huán)境設(shè)計

在4.1 節(jié)的項目全域風(fēng)環(huán)境控制性設(shè)計基礎(chǔ)上，在對“鼓樓洞”地塊這一重點區(qū)塊進行空間設(shè)計時，筆者同時加入了微觀尺度的詳細通風(fēng)設(shè)計。首先通過“景觀—建筑—蛇山”形成乘山勢而上的設(shè)計（圖17a），不僅豐富了空間體驗，而且逐級上升的態(tài)勢有利于引導(dǎo)氣流進入并穿越地塊，提升地塊內(nèi)空間的通風(fēng)效率。其次，景觀空間的穿插與延伸形成了地塊中主次分明的風(fēng)道，同時景觀的“榫卯”設(shè)計使得通風(fēng)道的節(jié)點處形成了部分開敞空間，形成了“通風(fēng)道+通風(fēng)節(jié)點”的層級式組織（圖17b）。該組織方式有利于加強風(fēng)道的自然通風(fēng)效果，提高室外活動的舒適性。這樣的設(shè)計最大程度上避免了通風(fēng)死角區(qū)域,并形成了部分天然的放風(fēng)板、導(dǎo)風(fēng)墻等措施，使風(fēng)環(huán)境處于良好狀態(tài)。

圖18 顯示了“鼓樓洞”地塊區(qū)域的夏季通風(fēng)詳細模擬結(jié)果，以驗證“通風(fēng)道+通風(fēng)節(jié)點”的實際豎向通風(fēng)效果。結(jié)果顯示，設(shè)計的通風(fēng)道起到了很好的氣流引導(dǎo)效果，將蛇山的低溫江風(fēng)引入地塊的各個角落，有效降低了行人活動區(qū)域的氣溫，提高了游玩舒適性。同時，CFD 結(jié)果的剖面顯示，逐級而上的空間設(shè)計有效地將氣流引導(dǎo)至各個豎向空間層次，明顯提升了區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)換氣效率。同時，通風(fēng)效率的提升，明顯改善了地塊內(nèi)的熱舒適性，夏季高溫地面及墻面產(chǎn)生的熱量得到了有效散失。除局部空間由于巷道高寬比過大導(dǎo)致熱量積聚外，絕大部分行人活動區(qū)域的氣溫得到了有效控制。結(jié)果表明，地塊的豎向通風(fēng)設(shè)計效果較為明顯，整體區(qū)域的熱環(huán)境得到有效改善。

4.3 建筑間緩沖空間的設(shè)置保持建筑內(nèi)部的熱舒適性

除中觀尺度及微觀尺度的室外街區(qū)通風(fēng)設(shè)計外，本項目亦考慮了室內(nèi)外過渡空間，在建筑間形成了若干灰空間，在豐富空間體驗的同時，這些灰空間還起到了熱緩沖空間的作用。本項目共設(shè)置了3 種熱緩沖空間模式，包括檐下單層熱緩沖空間（圖19a）、檐下雙層通高熱緩沖空間（圖19b）、建筑自遮擋熱緩沖空間（圖19c）。3 種熱緩沖空間的布局設(shè)置如圖19d 所示。

檐下單層熱緩沖空間采用坡屋頂出挑至外廊外部，將整個建筑外廊作為熱緩沖空間。該模式設(shè)計、施工最為便捷，在本項目中設(shè)置也最為廣泛。但該模式僅靠屋頂材料隔絕太陽直射，熱緩沖功能相對較弱。檐下雙層通高熱緩沖空間在檐下單層熱緩沖空間的基礎(chǔ)上，將緩沖空間延伸至上下兩層，在保障熱緩沖功能的同時，增加了空間的豐富性與趣味性。但由于緩沖空間高寬比的顯著增大，屋檐對于低層空間的遮擋作用減弱，在夏季早晚等太陽高度角較低時段低層空間仍會產(chǎn)生一定的太陽直射。建筑自遮擋熱緩沖空間是利用建筑自身的凹凸變化，利用上層外凸的建筑形體遮擋下層建筑的太陽直射。由于上層建筑自身的蓄熱性，該模式的熱緩沖空間效果相對前兩種模式更好。

19 鼓樓洞節(jié)點建筑間室內(nèi)外熱緩沖空間模式總結(jié)及設(shè)置示意

20 鼓樓洞節(jié)點內(nèi)街場景（陰翳之美）

21 鼓樓洞節(jié)點沿街場景（透綠蛇山）

本項目綜合設(shè)置上述3 種熱緩沖空間模式，在豐富街區(qū)外部空間體驗的同時，有效減緩溫度變化，在相對舒適的室內(nèi)空間與惡劣的外界氣候間形成通風(fēng)及氣溫過渡區(qū)，使得室內(nèi)空間形成較好的熱舒適性和熱穩(wěn)定。這些熱緩沖空間的設(shè)置，將空氣和溫度的微觀設(shè)計從地塊延伸到了建筑內(nèi)，對營造地塊內(nèi)建筑的被動節(jié)能及舒適物理環(huán)境具有重要的生態(tài)意義。

5 結(jié)語

在鼓樓洞這樣一個線性長街的示范節(jié)點中，嘗試引入基于空間圖底關(guān)系的肌理織造概念，結(jié)合空間樂律與街區(qū)微氣候分析兩種輔助生成與評價手段，在歷史文化街區(qū)風(fēng)貌的保護與更新、重要核心節(jié)點的示范性開發(fā)中，體現(xiàn)出了相對先進的方法論意義。

技可進乎道，藝可通乎神。肌理織造找形鍛形，空間樂律索韻提韻，微氣候分析從在地性出發(fā)、引導(dǎo)并力求實現(xiàn)形態(tài)的先天節(jié)能，這一系列連招所形成的系統(tǒng)方法，特別適用于中微觀尺度下的歷史文化街區(qū)保護與更新，其基于算法、城市CIM 模型、有限元模擬的科學(xué)評價方法，開放式、可迭代的設(shè)計架構(gòu)，都具有不斷完善發(fā)展的生長性。通過產(chǎn)研結(jié)合的設(shè)計實踐，在高質(zhì)量發(fā)展理念的指導(dǎo)下，力求在城市更新領(lǐng)域創(chuàng)造并不斷豐富空間倫理，這是我們持之以恒的探索與追求。