《生态智慧在《居住庭院空间设计》课程中的演绎与应用》-工学论文，设计论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

生态智慧在《居住庭院空间设计》课程中的演绎与应用

范文

包伊玲唐洁陶锋

摘要：文化传承与活化是高校环境设计专业教育的重要内容。中国传统园林文化所蕴含的生态智慧，对当下人居环境生态文明建设有着重要意义。因此在《居住庭院空间设计》课程的个案研究中，形成以学生为主导，从空间的结构、形态和感知等方面探究苏州明清私家园林的生态智慧，继而运用“拓扑演化”、“分形生成”的设计手法实践生态智慧普适价值的教学思路。并通过“基础理论+阶段任务”的教学模式，由点及面，探索环境设计专业教育与传统文化的整合路径。

关键词：生态智慧?传统园林?环境设计?庭院空间?拓扑?分形

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2020）08-0106-04

引言

生态可持续是高校环境设计专业教育的重要话题之一。第五届中国人居环境设计学年奖（2019）主题即是“设计可持续”，2020年则确定了“空间生长”的竞赛命题。生态文明建设于人居环境设计的重要性不言而喻。很长一段时间，环境设计专业教育对生态可持续相关内容的探讨多以西方语境作为参考，事实上我国传统园林文化中就蕴藏着博大精深的生态智慧，国外设计师借鉴中国案例的也不少。目前，我国的文化自觉意识和自信程度显著提升，我们需要对中华传统文化加以反思和借鉴"。高校环境设计专业教育作为生态环境建设者与传统文化传承者培养的摇篮，任重而道远。

一、生态文化融入人居环境设计类课程的现状分析

将生态文化相关研究融入人居环境设计类课程，并做好“理论”与“实践”的结合，国内外许多专业院校都在探索。如美国俄克拉荷马州立大学建筑学院的工作室课程就体现了对场地的尊重，贯彻从人为介入到回归自然秩序的生态设计理念。英国AA建筑学院的单元化教学在实现设计教育中“理论”与“实践”的有效结合，特别是在深化实验型课程建设向研究型课程转换方面取得了良好效果[2]。中国美院建筑空间专题课程“摹画筑屋”和“纸上造园”呈现了一种探索地域化空间的路径，即从中国传统山水画意境中找寻灵感，通过尺度与维度的转换，建造具有自然意味的空间”。西南林业大学的学者从民族传统生态文化传承的必要性出发，指出民族传统生态文化融入环境设计专业教育体系的重要性[4]。这些积极的探索为环境设计专业教育提供了新思路，但在具体的课程教学情境中，对传统生态文化尤其是生态智慧的演绎与应用刚有待进一步细化与探究。

居住庭院是人们日常生活中最基本的空间场所。在国家坚持“三生统筹”，建设“美丽乡村”的时代背景下，《居住庭院空间设计》课程教学的内涵与边界都将在传统和地方的向度上被重新定义。而借鉴生态智慧显然有利于发挥环境设计专业在地方实践和人才培养中的创新势能，营造良好的文化传承与创新氛围。因此本课程教学立足于地方高校的现实语境和资源优势，尝试破译传统园林文化中的生态智慧，将其活力要素充分释放，寻找结合点以带动同样根植于生态文化的环境设计专业教育的发展，改良人才培养模式。这对提高专业人才未来话语权、更精准地击穿地域性人居环境营建问题以及在教学中说透并续写生态文明等方面都有重大意义。

二、课程对象与主题

（一）课程学习对象

《居住庭院空间设计》课程面向环境设计专业三年级的学生。课程以“场地生长”作为主题并确定大致的设计方向，以量化任务的方式把控课程进度和教学质量。如图1所示，学生依据主题进行生态智慧解码、场地解读、实验试错、推演迭代和创新输出，设计具传统生态文化内涵的居住庭院空间。如此一来，学生的文化传承意识和创新设计能力在课程训练中都将有进一步的拓展和提升。于课程教学而言则意味着由点及面，探索出一条传统文化与环境设计专业教育的整合路径。

（二）主题分析

“场地生长”的底层逻辑是向传统园林学习并借鉴其生态智慧，将人与环境视为有机一体，通过对人地关系的认知与感悟到扎根于场地的空间设计，从而激发居住庭院人格化空间的内源式活力。现代生态学对“生态”的解释是指“一切生物的生存状态，以及它们之间和它与环境之间环环相扣的关系”。生态智慧是“在看待并处理人与自然关系过程中逐渐丰富完善且富于现代生态学价值的思想观念”[5]。李约瑟认为：中国古人的智慧与西方征服自然的传统很不一样，尤其是道家自然无为的思想，主张主客合一，人与自然和睦相处才有助于人类的物质福利和长久生存61。中国传统园林的生态智慧显然与古人的造园理念相联，是在哲学层面形成的认识论与知识层面形成的方法论相互观照下的认知总结，既有理论性也具实践性"。最为经典的案例莫过于苏州明清时期的私家园林，虽受限于造园用地但仍能够“咫尺山林”、“虽由人作，宛自天开”，成为充满自然生境、文化灵气和家居生活的人居生态环境典范，集聚中国传统生态智慧的宝库81。基于上述理解与几轮课程教学实践，课程组最终确立了以学生为主导，探究苏州私家园林空间的生态原型，继而运用“拓扑”、“分形”原理，按阶段任务将其融入居住庭院空间的教学思路。教学中继续采用项目导入的方式，但不会过早地讓学生囿于项目类型、受众需求与空间功能的分析。避免出现学生在项目梳理后，为了体现传统生态文化而采取符号拼贴的形式模仿现象。

三、课程推进路径

《居住庭院空间设计》课程共计85学时，其中教学34学时，设计实践51学时，在课程推进中两者之间并非界限分明。教学课时以“理论”结合“畅想”为主，当然单纯的“畅想”肯定是不足甚至危险，原因在于学生会认为设计是异想天开，并无逻辑可言。理论研究由此成为设计内在逻辑的根基与价值判断的标准。不过设计学类学生普遍有“轻理论、重实践”的倾向，对“枯燥、乏味”的理论知识以及难以取得立竿见影的成果而失去兴趣，学生往往不知道这些宏大理论到底能够带来什么。因此本课程围绕苏州私家园林的生态智慧，将之分解成若干小理论置入各个任务模块中，形成“基础理论+阶段任务”的教学模式。由于基础理论需学生团队结合自己的调研并提出新见解，这就成为异常清晰的逻辑原点，便于学生在设计实践中带着同理心思考问题和解决方案。由此可见，要求学生主动的从基础理论出发，将观察、调研、实验与设计的可能性以及可行性思考作为训练的核心目标，将发展出各自独立、完整的设计推演逻辑链。阶段任务则遵循设计过程的基本规律，按照一般的设计流程操作而相对固定，主要分为三个阶段，共五项任务，见表1。

（一）阶段一：生态智慧探析

1.基础理论：朱光亚先生认为：在园林遗产研究中，如希望高屋建瓴地撷取创新的启示，必须把目光从与现实不相适应的单个要素（如水、山花木、建筑）上移开，站得稍远一些，对它们做一次系统和整体的考查，注意要素之间关系的研究，才能找到其中更有生命力的本质91。当然园林要素必不可少，否则就没有要素间关系即空间结构的存在。所以在明确了苏州私家园林之“空间营造、生境创造和审美情趣塑造”等方面稳定的生态性，接下来要做的就是对其“空间结构、空间形态和空间感知”等三个层面的调查研究与图式化分析，解码古人造园的生态智慧。具体而言：1）园林空间是自然片段、构筑物与建筑等围合而成的“宅院一体”的场所空间，各要素之间存在“向心、互否和互含”等有机的结构关系，如图2。2）园林空间的自然形态并非简单的自然微缩而是自然的局部和窗口，与构筑物、建筑的融合突出了空间的自然性、文化性以及與人类活动的和谐关系。3）园林空间因人的活动而成人格化场所，且被赋予了特有的感知体验和价值趋向。以上关于苏州私家园林空间的三个认知维度，构成本阶段生态智慧探讨的重要内容。

2.任务一分析——园林调研（24课时）：学生以组队的形式选取2-3个代表性的苏州私家园林展开调研，探寻古人生态造园的共性法则与形式手法的异同。调研主要包括文献摘录的案头作业与实地数据的采集工作。学生团队依据基础理论对园林空间的“结构、形态和感知”加以亲身体验与图式化分析，并在古人造园前“相地立基”的场地认知情境中展开理解与描述。除了对所选园林实施现场测绘和摄录，运用图式语言绘制并抽象化图纸，如单元空间解构图、空间系统轴测图和空间感知意象图等。学生团队还需对游客进行非结构式访谈，内容涵盖路径选择、景点偏好和整体评价，等等。访谈中要求学生选择合适的空间尺度，理解尺度变量在空间的要素、形态和氛围等方面对游客体验的影响。总而言之，任务一的目标是实现学生对苏州私家园林生态原型的空间认知与资料储备，并能熟练掌握图式语言运用的逻辑、规范和技巧，如图3。

（二）阶段二：空间原型与拓扑演化

1.基础理论：苏州私家园林“向心、互否和互含”等三种空间关系，均可以用拓扑理论来解释。拓扑学（topology）原是数学的一个分支，通俗的讲，拓扑学是“研究几何图形在一对一的双方连续变换下不变的性质”（见《辞海》第1556页拓扑学）。例如画在橡皮膜上的图形，当橡皮膜受到变形但不破裂或折叠时，图形的形状变了，但有些性质还是保持不变，如曲线封闭性，两线相交性等[10]。经过拓扑变换的图形与原图形在结构上有相同性，这些图形被称为拓扑同构，如图4。因此，苏州众多私家园林在形态上虽各有千秋，但其高度整体性的空间结构与布局却具典型的拓扑性质，从而确保园林在各种冲击影响下维持安全稳定的生境。这意味着我们可以运用拓扑原理，将居住庭院的空间布局与苏州私家园林的生态原型串联起来，建构“过去、现在乃至未来”的有机演化体系。所以在本阶段的学习训练中，引导学生深化拓扑知识，视居住庭院项目的场地环境为调控因子（橡皮膜），从苏州私家园林的生态空间原型（原图形）汲取灵感，对居住庭院的整体规划（新图形）实施一对一的拓扑变换。这里同样强调尺度问题，学生应明白从空间原型、实验试错到形成居住庭院的整体格局，需要对尺寸进行相应的转换。

2.任务二分析——场地解读（10课时）：项目位于地方乡村的一处自然生态林地。林地总面积约1800m，其四周地势逐渐向中心凹陷并在中心区域形成一片约150m2的小水塘。学生团队根据提供的项目信息与现场勘踏所获，细致解读包括待建居住庭院（用地面积约300m2）在内的整个林地：以古人“相地立基”为则，用心体验并明确原场地资源（自然、文化）的生态特征;反思居住庭院（功能、精神需求）介入场地后，对原有自然系统的影响以及随之而来的冲突;找到问题痛点并使其可操作化，即通过头脑风暴和思维导图的方式建构“问题——对策”响应机制。任务二重点培育学生的生态保护意识：学会从人地共生的有机性视角去思辨居住庭院与整体环境之间微妙的匹配关系;认识到人工构筑物如同场地的自然延展，应有保留、强化场地生态特征的作用，如图5。

3.任务三分析——原型拓扑（16课时）：完成场地解读并领悟人地关系后，学生团队在私家园林生态原型与居住庭院整体格局的传承演化中，通过实验试错的方式应用拓扑规律。目前针对苏州私家园林的拓扑研究已积累了不少成果，这里例举其中的“同构转换、网络路径和单元组合”等内容作为学生拓扑演变的运用手法：1）私家园林“向心、互否和互含”等三种空间关系在居住庭院空间的同构转换。2）园林主路以曲折萦回求得最大的观景效果，且鲜有重复回头之路，在居住庭院的主线串联上则提倡一笔构图，如图6。3）私家园林“步移景异”的单元空间嵌套组合，既表达出相邻空间的差异性，同时也暗藏交织相通的空间脉络，因此在居住庭院的空间组织中也须相邻有别、遥相呼应。任务三要求学生深刻理解众多私家园林所遵循的自然秩序与本质上的同构关系，并在限定尺度内拓扑演化成居住庭院的整体布局，如图7所示。

（三）阶段三：自然形态与分形生成

1.基础理论：苏州私家园林中蜿蜒曲折的水岸线、起伏不定的叠石假山、纵横交错的树植花卉等无规则的自然形态，都是传统欧式几何所无法描述的现象。1975年诞生的分形理论帮助我们开启了科学解释自然界复杂形态的大门。简而言之，分形是描述大自然不规则形的一种新型几何语言，它揭示了自然事物在任意尺度上都存在精密且复杂的局部，在某些方面（形态、信息、功能、时间等）表现出与整体的自相似性[12]。这恰好证明了苏州私家园林是“师法自然”、“与自然分形同构”的精妙杰作：将开池筑山、桐竹成荫等有机营造视作自相似的局部和窗口（形态、韵律、叙事等），呈现出园林空间的山水意境。自相似性作为分形理论的基础概念，在设计领域有着广泛应用。如图8所示，分形遵循几何迭代与递归原则，将某种分形结构的分子视作一个几何单位，通过任意的缩放、形变和复制后，可模仿自然界任何有机的结构形式，从而创造出自相似且具无限可能性的空间形态[13]。

2.任务四分析——空间设计（20课时）：居住庭院空间设计力求“转地为境”，融入生活内容后成为舒适宜人的文化赋能场所。三年级学生已具备较强的空间认知、空间思维和创新设计能力[14]。本任务要求学生团队在居住庭院格局已然成型的基础上：体悟苏州私家园林“气韵生动”的生态审美情趣，借鉴其分形建构本质，从项目当地的自然资源、文化元素和乡土事件中提取分形基元;运用数字化手段将基元经过N次变形、缩放、复制和组合后，创造出与场地环境自相似但又新颖、逻辑的空间形态与叙事情景;最终动态生成居住庭院空间“与自然共生”的生态意境。有趣的是，空间设计中的要素梳理、二维界面与三维立体转换以及空间叙事的时空错位等诸多内容，都可以用分形理论予以解释和创新。学生团队在设计过程中不仅深有体会，而且主动探索并形成了各自完整的设計推演逻辑链，如图9。

3.任务五分析——设计汇报（15课时）：包括最终设计提案的制作与评价，每一项阶段任务也有阶段成果汇报与互评，因此15课时实际涵盖了课程所有的汇报与评价环节。以最终的设计提案为例：需提供一张A0幅面的展版（包含所有图纸）、一册方案汇报图集（A3大小）、团队制作的过程草模和最终的成品模型等，如图10、11。具体图纸要求：1）苏州私家园林空间图式分析。2）庭院项目场地分析图。3）庭院格局拓扑推演图。4）庭院平面图（标注尺寸和材料）。5）庭院分析爆炸图。6）庭院剖立面图（标注尺寸和材料）。7）庭院植物配置图（结合统计图表）。8）庭院设施结构示意图。9）其他分析图。10）庭院空间透视效果图（不少于8张）。

结论

芬兰前赫尔辛基艺术与设计大学校长库卡波罗曾说，做设计的人如果不懂自己国家的历史文化就做不出好设计151。如何避免简单、静态地照搬传统文化符号，取而代之以“过去、现在与未来”相建构的方式，将传统园林文化的生态肌理逻辑且艺术地融入居住庭院空间具有一定的挑战性。

在本课程中选取生态智慧作为“场地生长”主题的贯穿基线，以学生团队为主导，研究苏州明清时期私家园林的生态空间并实施拓扑变换，在特定的场地环境里逐步演绎出居住庭院的整体格局，最后运用分形原理在空间设计中生成一种新的传统。课程设置共分为“三个阶段、五项任务”，结合若干基础理论，让学生切实掌握将理论用于设计实践、优化理论结构和增加知识内容的方法[16]，真正领悟居住庭院项目的设计逻辑和实践流程，并通过实时的评价与反馈把控且实现预期的教学效果。《居住庭院空间设计》课程的实验性教学尝试，希望能为相关课程教学和设计实践提供些许思考，也为进一步探索环境设计专业教育.与传统文化传承的整合路径提供一点启示。

基金项目：2017年宁波大学校级教研项目“‘素养、美感、能力三位一体的环境设计专业课程体系改革研究”（jiyxmxyb1743）成果。2016年宁波大学校级科研项目“基于边缘效应的宁波乡土景观设计途径研究”（XYW16015）成果。2015年宁波市与中国社科院战略合作共建中心课题“基于城市社区景观项目融合的宁波创意设计产业模式创新研究”（NZKT201516）成果之一。2020年宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院院级科研项目“宁波传统居住院落营造技艺研究”成果之一。

参考文献

[1]郑时龄，吴志强，杨保军等城市设计的中国智慧[J].建筑学报2018（4）：17-20.

[2]夏翔设计教育中“理论”与“实践”的有效结合——英国AA建筑学院教学研究初探[J].装饰2016（08）：108-110.

[3]丁俊，过伟敏形式的转译——苏州园林传统花格元素在室内设计课程中的转换与应用[J].装饰2017（02）：118-120.

[4]包蓉，谢荣幸民族传统生态文化传承视野下的高校环境设计专业教育体系建构叨].民族教育研究2018（05）：97-103.

[5]佘正荣生态智慧论[M].北京：中国社会科学出版社，1996.

[6]李约瑟中国科技史[M].北京：北京科学出版社，1975.

[7]齐羚中国传统园林“理一分殊”的生态智慧探讨[J].风景园林.2014（06）：45-49.

[8]王珲，王云才苏州明清园林空间生态智慧探析[J].中国园林.2018（07）：48-52.

[9]朱光亚中国古典园林的拓扑关系[J].建筑学报，1988（08）：336.

[10]潘谷西中国建筑史[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[1]王庭蕙，王明浩中国园林的拓扑空间[J].建筑学报，1999（11）：60-63.

[12]田朝阳，陈晶晶，闫一冰中国园林的分形同构[J].华南理工大学学报（社会科学版），2015（04）：77-83.

[13]王一涵，刘松茯当代西方建筑空间形态创作的视像转译研究[J].建筑学报2016（S1）：65-70.

[14]唐雯，陈美玲.《环境设计基础》课程中空间思维培养内涵研究[J].设计2020（04）：112-114.

[15]林楠，周浩明周浩明：可持续设计要实现从观念到行动的转化[J].设计：2019（22）：88-91.

[16]汤小舟，姜程环境设计课程中模型模块化教学方法研究[J].设计：2019（21）：17-119.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。