城市设计的智慧张力

  编者按

  《中国城镇建筑遗产多尺度保护理论、关键技术及应用》近日荣获国家科技进步奖一等奖,这是我国建筑学领域首次获此殊荣。该项成果被评价为“首次揭示了城镇建筑遗产多尺度保护的内在机理”。在超过二十年的光阴中，中国工程院院士、东南大学教授王建国带领团队逐渐建立了基于城市—街区—建筑遗产多尺度连续性的城镇建筑遗产保护理论和技术体系。他与崔愷院士共同领衔，并由七家单位合作获得了这项国家级奖项。成果已应用于全国16个历史文化名城、43个世界文化遗产和全国重点文物保护单位、114个历史街区，取得了重大的社会、经济和环境效益。

  这次获奖也让我们思考起关于建筑、关于空间的一些基本问题：什么是好的城市设计，什么是优秀的建筑作品？数字化时代，建筑设计在认知、解读、辨析和实施层面有了全新的维度和科技工具，王建国院士的建筑理念与教学思想为我们畅想未来空间提供了更多新的智慧张力。

  面对不确定性的世界，作为一个高校教授工作室的科研教学团队，我们首先要做到的是成为持续成长的“终身学习者”，并构成一个研教学互融的“科学共同体”，共同探寻科学前沿的奥秘，达到知识生产和专业实践的持续进阶。

1.技艺筑基

  以往大家认为，建筑设计构思首先应该是能够画出来的，然后才是可以建造的东西。但如今数字时代计算能力的突飞猛进，拓展了人们的想象和设计边界，通过数字建造和3D打印，可以实现传统设计方式无法达成的复杂空间建构，如非线性和具有随机特点的数字生成和建造等。如此，建筑设计工具和建筑评判标准就发生了显著的变化。今天大量工业产品级的建筑，精美绝伦，已经突破了人们通常对建筑的认知和理解。

  在数字化时代，我们认知、解读、辨析、设计、协作及实施城市设计与建筑设计创作有了全新的维度和科技工具。例如，发端于德国的“工业4.0”在工程界已经产生了深远的影响，其核心概念就是信息物理系统（Cyber-Physics System），也即是说，数字世界和物理世界发生了深度融合。生命系统和机器系统已可以实现初步的人机互动、协同乃至融合。

  随着参数化、可视化、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）的出现，人机之间的“主从关系”已经边界模糊。例如，传统的图解静力学在近年“万物皆数”的时代中，由于算法工具和可视化得到了质的飞跃，其方法体系中原来受到限制的部分——“维度”与“效率”得到重要突破。过去烦琐的人工绘制和步骤分析今天都可以在计算机平台上得到精练而直观的完成，且适用范围也由二维结构发展到更加接近建筑形态的三维结构。

  在城市设计方面，通过多源数据的挖掘、治理、整合和交叉验证，及针对特定设计要求的数据信息颗粒精度的人为设置，人们已可初步看到城市物理形态“一果多因”背后的建构机理及各种成因互动的底层逻辑。对于城市这个复杂巨系统，调适和引导的“人工干预”能力和有效性在今天也有了重大提升。我以为，认识城市这个复杂巨系统，基本不存在一个确定的唯一解，所以，真理趋近是一重要法则。我们团队运用这一法则，初步解决了杭州西湖东岸景观提升中基于动态随机视点的“景”与“观”互动的设计问题并获得了国家发明专利。如同千百年来一再验证的成功那样，经典乌托邦的一些集体共识，如自然之理、文化之根、形态之序、伦理之善、生活之宜、视觉之美等今天正在得到公众的普遍认同，而数字科技的迭代进步为这种集体共识认同的最终达成提供了新的可能，我在2017年提出的“基于人机互动的第四代数字化城市范型”正是在这一方向的新探索。

  好的城市设计和建筑设计应该有助于城乡人居环境的宜居性、适居性、易居性和可持续性，在今天还要加上基于“双碳目标”的生态伦理善意。高水平的创意设计不仅是一种打开公共审美维度、推进人居环境高质量发展的重要力量，而且也有助于揭示城市形态的建构机理并促进场所营造的知识生产。对于兼具社会、人文和艺术属性的设计客体，因价值取向、观察视角和不同人群而异的不同评价永远存在。然而，我们通过二十多年的城市和建筑设计的研究与实践，认识到在新数据环境及相关技术的支撑下，城市设计正越来越趋近于“多重尺度的全链空间体验性把握”这一愿景的最终达成。

2.博雅营境

  “博雅”在教育界曾一度被看成是“通识”，对此我不完全认同，这只是表达了知识的门类之多和信息带宽的加大，并没有很好表达这种“宽度”和复杂性的关系，没有揭示“博雅”中“博大精深”的信息。

  博雅通常在教育研究语境中使用较多。博雅在城市和建筑设计方面，我觉得也有相通的诠释和解读，营境则是我们设计的工作日常。

  “博”意味着宽度和厚度，深度则属于技术范畴。我理解，“博”需要设计工作具备四种基本能力：一是自由驰骋的关联思考能力；二是不同专业人员的共情合作能力；三是多源信息的辨析和治理能力；四是异想天开的想象能力。

  “雅”是一种品质、一种内涵和一种氛围。就城市设计和建筑设计而言，“雅”就是一种对同时具有视觉愉悦和深度体验的“高级感”的宣示。

  作为一位高校教授，我的第一身份是大学教师和科研工作者，心中念想的是如何尽可能从“应然”的理想高度去做一些“实然”的研究和设计。真实的设计虽然需要直面现实困难的勇气及均衡各方权益诉求的智慧张力，但也可以有“做”与“不做”的选择。

  我经常思考，在学生和青年教师人才培养中，如何体现“回望历史”的深邃和前瞻未来的想象力，在未来的不确定性中探寻其中“相对确定”的东西。高校中拥有相对方便的通过跨学科、跨专业和跨行业合作来进行联合科技攻关的条件和土壤，例如，在城市设计方面，除了常规的土木学院、人文学院、艺术学院，在计算机学院、信息学院、能环学院等，我们都有常年合作的教授和专家。很重要的一点是，驾驭教授工作室不是运营企业，我们可以包容更多的试错和务虚探寻，也可以更多考虑细水长流、品质优先的“慢变量”对团队的熏陶和影响，我们很多高水平的研究成果都是工作室坚持“长期主义”和科学试错数量较多所带来的。

  因此，除教育理念外，“博雅”在设计的专业维度也可以有新的解读，只有具备了博雅素质和“应然”高度的人才可能胜任探索未知、领航方向、辨析客观世界运行规律中“自变量”和“因变量”关系的使命。做好每一个设计，营造恰如其分的场所环境，这就是我所理解的“博雅营境”。

3.自然同行

  “自然同行”是设计姿态、愿景和价值的一种综合呈现，包括三层含义：一是依循建筑形态的自然建构之道、建造之理及其保持设计对自然要素的敏感性；二是建筑可以诗意栖居，与自然及周边环境相容相谐；三是建筑既可融入风景，也可成为带有景感的景物，以达成1加1等于2乃至大于2的结果。不仅如此，自然还决定了一个地区的气候特点、地理特点，而这些特点又形成甚至决定了在地性的文化特点，即所谓“一方水土养一方人”。

  人类文明建立与发展在很大程度上取决于其所处的自然环境，以及人们对待自然环境的态度。“天人合一”“人类自然生命共同体”在我们进入中国特色社会主义新时代的今天已经有了新的含义。

  住建部为治理“城市病”、改善人居环境、转变城市发展方式，组织实施了“城市双修”，即城市修补和生态修复工作。“城市双修”推动了对先前工业时代对自然过度索取留下的开发创伤的治愈，推进了城市公共服务设施和生态建设，提供了广受欢迎的公共开放空间和休闲空间，显著提升了城市人居环境的品质。这一方面，国内的北京、上海、南京、泉州、景德镇、南宁、徐州等城市开展了很好的实践，我曾将其总结为“愈创活城”。

  《山水适宜，自然同行》是我曾经做过的一个学术报告的题目。此处的“山水”指的是在有一定的地理地貌和气候风物环境下的场地，建筑要做得比较自然，适应在地性自然约束条件，与自然对话，同时又表达出所设计的建筑在自然环境中的正能量。融入自然是一种方式，与自然共处也是一种方式，有的时候用建筑自己去创造出新的秩序也是一种方式。设计不应路径依赖，必须因地制宜、因时制宜，根据特定的场地要求和所处的文化环境来决定设计应该怎么做。

  我一直将城市设计与建筑设计看成是一体的两面，或者说是一个“连续统一体”（Continuum）。现在的很多概念，如山水格局、望山看水、蓝绿交织、立体复合、集约发展、有机更新、绿色宜居、场所营造、社区营建、品质生活等，均跨越了城市和建筑的不同空间尺度。尤其是2015年中央城市工作会议召开后，城市设计师、建筑师与城市规划师的工作关联就更加成为一个有机整体。

  我曾经梳理过建筑师参与城市设计工作的特征和优势：一是具有城市空间组织的艺术想象和设计能力，善于把握地形地貌、生物气候等条件赋予的城市视觉环境特征；二是在概念性城市设计和工程实施性城市设计方面，建筑师可以发挥能动而直接的专业驾驭作用；三是建筑师是“城市修补”“文脉连续性”“留住地域环境、文化特色、建筑风格”等基因的直接贡献者。近年，很多院士、大师和优秀建筑师的设计团队参加了一系列中国重大的城市设计竞赛，并取得了很好的成绩。

  我清晰认识到，任何一个教授工作室的专业视界、工作能力和人员规模都是有限的，因此，知识积累、视野展拓、合作攻关和“过往不恋”十分重要。无论是科学研究，还是做规划和设计，整体和系统的思考与方法论思维往往是关键性的。按照信息论的原理，在略显嘈杂的设计竞争和科研方案比选场景中，如果自己的方案有独特创意和想象力，就会在信息爆炸时代经由信噪比增加而脱颖而出。具有正向社会审美引导作用的建筑标识性是当今时代的稀缺品，具有“区别性”甚至是“单品微量”的城市风貌和建筑作品特别珍贵。所以，我们团队始终有一个坚持，即把每个研究或者设计项目都当作一次新的机遇和挑战，都希望跟以往做的相比，能在某一个方面有所进阶，同时时刻保持对成功愿景的机遇期待和专业敏感。如此，科研教学相长、人才培养和设计成果的获得或许就是水到渠成的事了。

  （作者：王建国，系中国工程院院士、东南大学教授）