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1. 竹林掩映中的建筑
2. 总平面图
3. 鸟瞰图
— 引言
四川省成都市大邑县“林盘云眼”乡村邻里中心设计（以下简称“大邑乡村邻里中心”）是创盟国际建筑设计有限公司在2021年至2022年设计建成的项目。大邑县青霞镇，地处成都平原向川西高原的过渡地带，与邛崃山脉接壤，项目基地就坐落于青霞镇内距离度假村入口10分钟车程的一个岔口。建筑场地东北至西南由高至低，负阴抱阳，背山面水，溪水从场地东面流入，四周被茂密的竹林层叠包裹，是典型的川西传统“林盘”景观。“林盘”由林园、宅院以及外围的耕地组成，景观呈现为绿林耸立于田野，林木将其中的宅院围绕，仅可见部分房角院墙，而外围耕地又将林盘包围，体现出“田—林—宅”的空间景观模式。[1]大邑乡村邻里中心整体空间规划取自“林盘”，延续传统的建筑材料与空间要素，融入原有的自然景观形成了极具特色的乡村建筑设计（图1~图3）。
关于乡村空间的营造，英国乡村地理学者哈尔法里（Keith Halfacree）提出了“乡村空间三重模型”——乡村在地性（Rural locality）、乡村的表征（Representations of the Rural）和乡村日常生活（Lives of the Rural）。[2]传统的乡村空间营造以当地居民为中心，使用当地的材料和技艺选择更加“轻松的”的方式建造建筑，形成了具有在地性的建筑风貌；[3] 建筑师介入后，“呼吁乡土化”（claiming the vernacular）成为了在乡村建筑与规划层面的主要选择，建筑师往往需要在传统美学、当地材料、建筑舒适性上找到乡土概念的关键，并通过实践将其展现出来；[4]在数字化时代，数字化设计和机器人建造技术的运用为建筑师提供了新的建筑设计与建造视角，[5-6] 帮助建筑师更加自由地表现乡村的在地性与表征，同时为乡村空间创造新的形式与生活。基于此，本文从拓扑、延伸与再造三个维度，对大邑乡村邻里中心的创作实践进行探索，并分析其如何融合当代智能建造技术与乡村本土化建设。
1. 有机的拓扑：林盘—建筑—云眼
大邑乡村邻里中心坐落于西南群山之中，建筑师面临的首要问题是将什么样的建筑置入原始的地貌当中——将建筑物融入环境？抑或与其对立成为标志性的地标建筑？其中涉及从建筑职能到场所精神（Genius Loci），再到区域整体功能划分的多种尺度的设计策划。[7]在场地环境的角度，大邑乡村邻里中心所在的原始地貌要求建筑塑造一种和山体自然融合的景观意象；在建筑功能的层面，乡村邻里中心的建筑职能要求形体在环境中突显出来，成为周边流线的节点。因此，在形体消融与视觉焦点中寻找平衡的数字化有机拓扑方法成为解决问题的关键所在。“拓扑”（topology），是一个数学上的定义，拓扑学是研究图形（或集合）在连续变形下的不变的整体性质的一门几何学。[8]在建筑学领域，拓扑常用于结构形态的优化，在给定的荷载、范围等条件下获得具有结构效能的形态设计。[9]在建筑形体的设计上，建筑形态的拓扑演化具有四个层次：形态尺寸大小的变化、形态的微分同胚变化、形态的同胚变化、形态的非同胚变化。[10]建筑的形态拓扑的界限反映在功能上，表现为有墙体可以遮风，有屋顶可以挡雨，有门与窗可以自由进入和通风来满足人类的需求。
大邑乡村邻里中心的“几何拓扑”体现在三个递进的方面。首先，拓扑形体变化在于对川西传统“林盘”空间的拓扑。场地所处的自然环境正是典型的林盘环境，如果简单地效仿当地林盘院落的营造方式，虽然能够很好地体现建筑的在地性，但是忽略了建筑作为乡村邻里中心，其职能需要对林盘进行拓扑变形。“林盘”所反映的拓扑关系是树木环绕所形成的围合封闭的几何关系，通过形态的同胚变化在设计的过程中保留了场地上的天然竹林的基本几何关系，在建筑入口处通过更为稀疏的竹木，降低“林盘”外围的厚度，将建筑形体显露出来（图4、图5）。通过几何拓扑建筑既保留了林盘从庭院外到院内建筑入口的特色过渡空间，又将传统林盘内外空间泾渭分明的形态转变成内外空间相融、有序过渡的形态。
4.云一样漂浮的建筑形体
5. 建筑外围的耕地
6.一层平面图
7.二层平面图
8.三层平面图
9.爆炸图
10.鸟瞰图
大邑乡村邻里中心的第二个层次的拓扑变形体现在建筑屋顶与立面的处理上。考虑气候因素，川西传统建筑多采用干栏式结构，其特点为底层架空设计、黑色坡顶屋面和穿斗格子墙。[11]大邑乡村邻里中心的设计保留了川西传统建筑的形态特征，因背靠山体，建筑主体轮廓构思为模拟建筑背后起伏的山峦，从而淡化了屋顶与立面的几何分界。通过形态的同胚变化将当地传统的屋面与墙体的形体特征，依循空间竖向趋势进行延伸和折叠，演化为山体的自然延续（图9）。黑色屋顶在延伸时并未直接接触地面，而是通过轻钢龙骨与玻璃立面与地面相连。从空中俯瞰，建筑仿佛消失于山体与竹林之中；而从立面看，建筑则如云般漂浮于空中。
大邑乡村邻里中心的第三个拓扑形体变化则是对传统窗格的重新诠释。由于屋顶与立面的几何边界被打破，传统形式的窗不再适合整体建筑形态。因此，建筑师通过在二三层创造性地“撕”开整片屋顶，完成形态的非同胚变形，形成别具一格的建筑窗口——“云眼”。通过窗口可以远眺山涧云雾缭绕，田野层层叠嶂，建筑背面的山景也透过窗口融入室内，构成山体与山涧的遥相呼应。窗口仿佛成为连接内外的桥梁，寓意“从水来，到山去”。这一设计不仅使建筑与周围环境融为一体，更在保持自身独立性的同时，与四周的自然景观紧密相连，真正成为风景中不可或缺的一部分。
大邑乡村邻里中心的创作过程以川西林盘为有机拓扑的出发点，通过融合川西传统建筑特色，实现了山体轮廓延伸的形式塑造，最终，借助“云眼”的巧妙设计，成功地将传统建筑形式拓扑转变为与环境和谐相融、与功能适应、与自然匹配的新颖的建筑形式，迥异于以往的乡村建筑，在某种程度上更凸显了建筑的地域特色。
2. 技术的延伸与文脉的延续
相较于其他公共建筑，乡村邻里中心的地方性和社会表征在当代乡村建设中尤为重要。乡村地方性是通过相对而言具有明显特征的、与生产或消费相关联的社会实践活动来定义乡村空间的，而乡村社会表征则是描述人们对乡村的认知与意象等主观空间。[12]无论客观还是主观的空间表征都作为被动的客体存在，同时又受到人类社会实践的影响。[13]在乡村，这两种表征是根植于数千年来乡村地区因人员流动缓慢、运输能力有限而发展起来的、基于当地材料的、最适宜的建筑工艺与流程。[14]然而，伴随着技术发展，预制的、重复样式的建筑逐渐取代了利用当地材料的传统建筑，成为当地居民出于经济考虑的选择，[15]乡村地方性被逐步抹除。而智能建造技术的发展，使文脉延续与技术进步之间的冲突逐渐消解。智能建造利用机器人替代了传统手艺工人，通过代码输入加速了传统技艺的学习，实现了规模化效益；传统建筑方法为机器人建造工艺提供了丰富的数据来源，二者相辅相成，共同推动建筑行业的发展。
本项目采用智能建造技术，协助大邑乡村邻里中心完成了建筑形体的建造，实现了在地性表达。从建筑整体结构设计的角度出发，大邑乡村邻里中心选择了钢结构体系。整体结构的设计分为三步：首先，依据屋顶的形式的曲线生成三根对应的环形钢梁；随后，通过数字化结构设计，在三根钢梁之间精确定位并生成了均匀密布的连系梁；最后，将连系梁由自由曲线优化为直线，降低施工成本同时确保屋顶形式（图17）。由于屋顶结构体系相当复杂，传统钢结构施工方式耗时长且定位困难，大邑乡村邻里中心在钢结构施工中采用了智能建造的分区预制生产与全域感知安装技术。在安装环节，工人利用FUSense全域感知数字模拟系统对每一部分钢结构进行精确定位焊接，实现了建造过程中的精确拟合与模块化预制装配，将拓扑变形后的复杂建筑设计理念完整地展现出来。
17.钢结构体系几何图解
大邑县青霞镇与邛崃山脉相邻，是四川省传统的主要产竹区之一，当地居民的生活与竹子紧密相连，依托竹子发展出独具特色的竹制工艺，在当地的建筑建造中广泛应用。[16]大邑乡村邻里中心继续了这一传统饰面，选择手工竹编工艺替代常见的硬质材料，用于建筑室内外立面、室内吊顶面以及扶手面的铺设。然而，竹编作为一种难以实现规模化效益的传统手工业，如果仅依赖当地手工制作生产，无法满足建筑体量的需求，其成本和产品质量都难以得到保障。智能建造技术再一次提供了解决方案：它取艺于当地，即采用当地传统的编织方法，通过机器人编织，实现批量定制化生产项目所需的竹编面。室内外顶面均使用竹编材料，其自然纹理与细腻工艺拉近了空间与使用者的距离，使聚集空间更加舒适宜人。这一创新举措将当地的人文技艺编织进了建筑实体空间中，实现了从本土手工艺到机器人生产的转型。
智能建筑技术在大邑乡村邻里中心的应用，在延续建筑的文脉的同时，也延续了乡村的日常生活体验。在一层，轻钢体系的架空设计使得建筑仿佛以悬浮的姿态凌驾于竹林之上，与自然环境和谐共存。坐在庭院中，视线可以轻松穿透到远处的草原和田地，感受自然之美。二层空间则更显内敛和私密，屋面体系在二层下翻，为社区中心创造了一个独立且多功能的使用空间，人们可以在这里活动，与自然交融。室内外顶面都采用了手工竹编，这种材料的自然肌理和细腻工艺极大地拉近了空间与使用者的距离，使整个空间更加舒适宜人。三层则是一个完全对自然和周边环境开放的户外空间，南北打通的设计形成了视线通廊，人们站在平台上可以感受到建筑背靠的后山，更能欣赏到南面的溪水和营地（图 11~图13）。总的来说，智能建筑技术在大邑乡村邻里中心的应用延续并提升了建筑的使用体验，为人们提供了一种传统的与自然和谐共生的生活方式。
11.向下折叠的屋顶
12.一层庭院空间
13. 三层室外露台
14.剖面图
15.剖面图
16.墙身大墙
3. 数智时代的建造再造
在数智化时代，建筑师通过感知建筑所处空间的在地性，表达对建筑的认识；机器人学习特定场地的建筑技艺，通过定制化与规模化的生产方式，创造出承载当地文化特色的建筑，从而有效地延续了当地的文化脉络。[17]这种人机协作的新模式极大地释放并拓展了创造力，推动建筑工艺与设计流程跳出传统框架，向建筑全面“再造”迈进。[18]这种“再造”不仅体现在建筑的外在形式上，更触及建筑空间的重新诠释，以及对地方文化更深层次的解读。大邑乡村邻里中心从与自然相融出发，通过拓扑变形塑造出“林盘云眼”的建筑形态，再造了川西的传统建筑形式，完成了第一个层次的建筑再造。
大邑乡村邻里中心在建筑形式的处理中，再造了乡村建筑的空间体验，传统民居的空间边界被几何拓扑所模糊，形成了一种没有边缘的、开放的无定向空间；“林盘”空间的“树木围绕”演变形成环形竹篱，在引导人流的同时，又未对建筑形体产生遮挡。一层的入口并未直接朝向建筑南侧的道路，而是与竹篱交叠成为入口的过渡空间，在这个空间节点，上方是屋顶形态流动形成的雨棚，二层、三层的室外平台也在这里交叠，人们可以选择进入建筑内部，或者直接走向东侧的内部庭院，传统“林盘”内外分明的空间在这个半室外的节点空间被消融，完成由动至静的心境转换。一个连续的屋面体系所覆盖的点状竖向布局，围合了三个户外空间：入口竹院、社区活动庭院和三层楼顶的景观露台。这种空间设计理念不仅延续了川西地区的传统建筑特色，更将其融入到现代社区中心的户外空间设计。在三层露台，传统的坡屋顶以一种亲和的姿态呈现在眼前，人可以近距离地看见屋顶的形态和瓦片的肌理，拓展对传统建筑语汇的认知（图 20）。在智能建造的介入下，实现了乡村在地性与表征的延续，也再造了迥异于传统乡村生活的新空间体验。
18.屋顶结构与形式
19.屋顶结构与形式
20.屋顶形态和瓦片肌理
大邑乡村邻里中心对当地文脉的“再造”体现在对地方文化的再表达。建筑中心的“水墙”设计将水的波纹形态与自然意境进行了数字化转译，将室外的水的形态特征引入室内环境（图 21）。在川西，“林盘”院落空间承载着“一屋一院一水一丛树”的和谐理念，然而位于场地南面的溪水受地势高差所限难以直接引入新建筑内部。为了弥补这一缺憾，大邑乡村邻里中心运用“水墙”这一设计元素，模拟并展现了溪水的流动与灵动，实现对当地传统文化语境的现代化“再造”。“水墙”使用算法捕捉了场地溪水瞬时的数字化数据，同时结合建筑语言进行表达形成纹理。在完成对“水墙”的采样和纹理设计后，进一步将这些数据编译成机器人可读的代码，借助3D打印技术，机器人能够精确快速地根据这些代码预制出墙体面板。[19] 这一过程不仅展示了“算法捕捉纹理—设计驱动—机器人增材建造”的智能化全流程，也充分体现了智能建造在文脉延续与创新中的独特价值。
21.3D打印“水墙”
22.二层活动空间
23.与自然遥相呼应
24.开敞的建筑正立面
4. 结语
大邑乡村邻里中心作为一栋由几何拓扑设计、智能建造建成的乡村建筑，其设计建造处理的不仅是一个与乡村空间相适应的建成物的问题，同时也讨论了通过全方位的数字化技术介入，对乡村建筑形式与文化进行再创造与再表达。首先，在形式生成过程中，通过拓扑变形平衡建筑场地与建筑职能的矛盾。其次，在智能建造的参与下统一乡村建筑的在地性与经济性，用技术延续乡村特征。最后，使用智能建造技术从形体、体验、表征三个层次对建筑进行创新，再造对传统建构的理解。大邑乡村邻里中心实现了传统与现代、乡土与技术的有机结合，不仅展现了数智时代机器人在设计与建造中的创新应用，也为乡村振兴与现代化建设提供了新的路径和范例。
Photographer
Wongke
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Wongke
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袁烽 / 王世同 / 高伟哲
- 转自：ACT STUDIO 空间摄影
- 图片©ACT STUDIO 空间摄影
- 编辑：序赞网
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发表于 2024-11-7 23:32:56
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