孟刚/MENG Gang
瑞士苏黎世Hegianwandweg住宅(图1)位于苏黎世湖以西,整个城市的中南部,是一个包含5座单体的建筑群,其周围均为城市居住区。发现它带有一定的偶然性,起初它是作为某次境外设计课程的调研案例之一而进入我的视野,后来逐步察觉它背后的技术路线独具特色,值得深入研究。
Hegianwandweg住宅的技术特征得从著名的“开放建筑”(Open Building)理论讲起。这一理论最早由荷兰的约翰·哈布瑞肯(N. John Habraken)在1960年代提出,它针对建筑可变性要求,在设计程序上强调使用者参与,常用手法包括空间的灵活合并与拆分、功能中立、构件灵活更换、配件接口模数化等等。1996年国际建筑与建设研究创新理事会(CIB)专门成立了W104开放建筑工作组,致力于推动开放建筑的发展[1-2]。
开放建筑理论经过几十年发展,早已形成了一个覆盖全世界的网络。Hegianwandweg住宅是这个网络中的一个小节点,它是开放建筑理论在21世纪的新应用,在宏观层面包含了该理论的所有典型概念,而在微观层面它又具有自己独一无二的技术特色,让建筑实现可变的路径得以丰富。
根据英国谢菲尔德大学的一项研究成果,该住宅的可变特征体现为“柔性形式”(Soft Form,图2),即在建筑形式上体现高度开放,包容一定程度的不确定性(相反,“刚性”则指开放度低,趋向封闭、确定)。
开放建筑因推崇高度开放的技术路线而得名。“开放”与“封闭”的差别表现在对不可预见因素的态度上。“开放”基于无限性假设,将使用的不确知性纳入考虑范畴,侧重于以高宽容度满足可变要求;“封闭”则基于有限性假设,试图预见变化的所有可能并将其类型化,将不可预见变为可预见,增强设计与使用的确定性。从角色分工上看,“开放”意味着使用者自主性最大化,建筑师的控制力被削弱,“封闭”则意味着保留建筑师的控制力[3]。
1 沿城市道路外观 (摄影:孟刚)
开放建筑理论创立者哈布瑞肯及其团队在1977年建造的荷兰Molenvliet住宅便充分体现了高度开放的特点,它也是开放建筑较早的代表作。该住宅最初提供给用户的图纸,除了承重与外围护结构以外完全是空白平面(图3),各家各户拿出自己的想法与专业人士讨论,由零开始画分隔方案,然后经过数次反复各自得出最终平面图[4]。
与之相比,Hegianwandweg住宅并没有做到完全开放,在方案阶段它甚至选择了相对封闭的技术路线——建筑师提供设计好的多样化户型,用户的主动性仅反映在选择权上(图4)。
图4表现了在Hegianwandweg住宅方案竞赛中中标的EM2N建筑师事务所重点强调的户型可变,图中两幢建筑7个居住单元分别出现了3~9种布局方式,对应不同成员组合的不同居住要求。以此为指定样本,经用户选择进入建设流程,便是典型的可变基础上的封闭操作——建筑师通过前置的类型化设计,达到完全控制布局变化的目标[5]。
2 可变建筑时间线上的Hegianwandweg住宅 (图片来源:参考文献[3])
3 Molenvliet住宅提供给用户的原始平面 (图片来源:参考文献[5])
4 建筑师提供的户型变化示意 (绘图:孟刚,根据参考文献[7]绘制)
显然,如果它也像Molenvliet住宅那样完全交由用户自行绘制平面,还会出现很多超出该样本之外的变化。因为即便房间构成相同,分隔墙位置、房间大小等细节仍然具有不确定性。两相比较可见,“封闭”在建筑师身上体现为控制,而在用户身上则体现为限制。
5 Hegianwandweg住宅支撑体建造过程 (图片来源:参考文献[8])
开放建筑最为人熟知的概念便是支撑体(support)和填充体(infill)的区分。支撑体的生命周期与住宅相同,所以支撑体被视作永久结构。而填充体中的隔墙等构件在住宅整个生命周期中可能有几次变动,装修材料、设备设施变化则更频繁,所以它们都属于可变部分。开放建筑理论据此把构件划分成不同等级的层次,这便是它极富特色的层次理论。在开放建筑理论支持下,日本出现了著名的SI住宅,中国的支撑体住宅也是它的产物。
而Hegianwandweg住宅相比普通开放建筑具有更多独特之处,它因地制宜,灵活变通地应用层次理论和支撑体概念,使用了由现浇钢筋混凝土核心筒加外围木结构组成的特殊结构体系(图5),永久性结构缩小成了建筑内核,类似高层建筑中常见的核心筒。
如此一来,Hegianwandweg住宅的结构体系就将支撑体+填充体的典型模式,变形为核心体+附加体。核心体主要包含两方面功能:一是公用楼梯、电梯,二是各户卫生间、厨房(图6),是设备管线和有水房间集中的地方。
核心体的出现不仅使功能布局实现了干湿分离,同时也形成了结构体系的干湿分离,且两者实现了非严格对应。结构体系的湿作部分即现浇钢筋混凝土,是唯一的永久性支撑体,伴随住宅整个寿命周期;干作部分即木结构支撑体,是长期性(但非永久性)结构,有拆改的可能——该基地内住宅基本用于出租,结构改造具有较高可操作性。
在这里有必要引入开放建筑理论的升级版本,IFD理论。IFD是industrial, flexible和demountable的缩写,即以工业化、可变、可拆改为基本特征的建筑体系。这一体系同样源自荷兰而且得到政府的支持。IFD理论对可变性更为重视,它是开放建筑理论在新时期的进一步发展,所以有人直接将其称为“开放建筑+”(Open Building plus)。IFD理论比早期开放建筑在技术细节上要求也更为清晰,比如它对支撑体提出了可拆改的设想,并明确要求构件连接应以干作节点(dry joints)为基础[6]。Hegianwandweg住宅是它的成功实例。
采用木结构的城市住宅在瑞士并不多见,所以建造前该住宅先制作了实体单元样板供研究和展示(图8)。木结构作为支撑体出现,就在结构体系中形成了混凝土结构和木结构两个层次,生动体现了早期开放建筑既有的层次概念的应用;而其作法具有典型干作特征,又反映了IFD理论的技术要求,它完全可以当作开放建筑和IFD这两个不同阶段的理论共同的研究样本。
从EM2N建筑师事务所完成中标方案到项目建成,历时约4年时间。在此期间原方案的主体思路基本得以完整保留。
6 30号住宅单体平面 (绘图:孟刚)
7 混凝土核心体和外围木结构的施工照片
Hegianwandweg住宅共有5座单体建筑(图9),平面轮廓相当简洁。灰色与苹果绿的色彩搭配令人印象深刻。每户均有长条阳台,长度最大达15m。而在户与户之间以及同一住户内,都可使用统一的玻璃隔断进行阳台分隔。IFD理论倡导的干作特征在玻璃隔断上体现得很明显,建筑师还专门对其进行了视觉加强,使整块玻璃板看上去四边腾空(图10)。配合统一设计的碎花遮阳,阳台在夏季还可以应需形成临时房间[7-8]。
建筑师对可变性的追求通过一系列的干作节点实现。如前所述,除核心体以及地下室到一层顶板的结构部分为湿作以外,二层以上外围结构全部为干作节点[9](图11)。
在技术上,住宅完全满足了高度开放要求。图12是其中一个例子。户内分隔通过轻钢龙骨石膏板和家具完成,轻质灵活,具有较强的随意性,对不确定因素的宽容度很高。
开发商是一家老牌房产公司,据称吃过固定户型的苦头,所以对可变性有明确要求。Hegianwandweg住宅均用作出租,在建造过程中并没有像荷兰Molenvliet住宅那样组织用户参与,开发商将建筑的开放性体现在了招租过程中,他们对每一居住单元提供不同的分隔方案,供租户选择[10](图 13)。
这样的操作具有封闭特征,即只允许用户在有限的变化中进行选择。如图13,这两个居住单元中,开发商主要针对厨房(küche)进行了可变处理,有开敞厨房、小厨房、大厨房3种选择,相应地起居室(wohnen)面积由大到小变化,具有明确限定。然而户型的变化原本远不于止此,就如建筑师在图4中所做的示意,每个居住单元内的所有分室墙均可自由变化,其实开发商对可变性只发挥了极少一部分。
表1 Hegianwandweg住宅主要技术指标
图13只是开发商某一期招租所确定的平面,随着市场变化,后续的招租完全可以在分室墙部分做更多可变处理,房间形状、数量、大小均可变化——但始终在开发商控制之下。建筑师的设计在技术上保证了高度开放的可能性,为开发商灵活改变户型(甚至包括面积)提供了条件,它将成为开发商占领市场的利器。
8 建造前制作的木质部分单元样板(7.8图片来源:参考文献[8])
9 Hegianwandweg住宅总平面 (绘图:孟刚)
10 通长阳台以及户间、户内玻璃隔断 (摄影:孟刚)
早期开放建筑理论以及新时期的IFD理论都反映了人们对建筑可变性的迫切追求,它们面向所有建筑类型,住宅只是其中一个分支。且由于住宅在使用、管理、产权等方面具有不同于公共建筑的特点,它的可变性与使用者的关系更密切。
前面提到了开放建筑早期案例荷兰Molenvliet住宅,它尝试在建造前让住户全面参与设计,对象覆盖率100%,整个设计过程体现了最高程度的开放,开放周期则主要针对建造前阶段。另一个著名案例是日本大阪NEXT21实验住宅,它以开放建筑层次理论为指导,将建筑划分成100年寿命的支撑体和可变的填充体两类,长期持续进行改装实验,其开放周期等同于住宅寿命周期。以上两例的差异说明,由于建筑复杂性的存在,基于同样理论、具有近似追求的住宅实验,在具体案例中仍可以设定不同的侧重面,尤其需要针对现实环境制定适当的应对策略[11]。
若论开放性质,本文关注的Hegianwandweg住宅具有半开放的特征。它与前面两个住宅案例均不相同,没有在设计阶段引入用户参与,而是将其置后,并对参与自由度做明确限定,即采取有限宽容态度,进行阶段性封闭操作,实现了对可变性的专业限定——变化虽有限却几乎包含了所有最合理形式。它的技术策略是先通过结构体系的特殊设计(指使用可变支撑体)将可变度最大化,保证建筑高度宽容,做到无限容纳不可预见因素,为开发商的长期运作预留了足够大的选择余地,而开发商的每一次可变操作可能只需利用其中一小部分即可。
事实上,开放与封闭只存在方法差异,难言优劣。高度开放、无限宽容固然赋予建筑更强的生命力,但让用户完全参与难免导致操作复杂化,更适合条件成熟的个案而不易全面推广。需要注意,荷兰Molenvliet住宅在将空白平面交由用户自行分隔后,虽然得到的平面确实各不相同,但同样房间布局的情况下,某堵墙的位置微差往往并不带来本质差别。
11 典型作法示意(图片来源:参考文献[9],作者加注)
所以,在实际运作中如果某些阶段采用封闭操作,将可变部分类型化,然后根据用户个体需求,利用可变设计赋予的无限性进行微调,即走“开放→封闭→再开放”的路线(图14),也许是更周到合理的办法。
Hegianwandweg住宅这个具有半开放特征的案例,其高度可变特征虽然在每一次住户入住时都被封闭操作所掩盖,但可以预见,伴随住宅整个生命周期,它仍将发挥灵活开放的优势,呈现足够多样的变化。□
12 空间分隔变化之一例(图片来源:参考文献[7])
13 房产商在招租过程中提供的多种平面选择(图片来源:参考文献[10])
14 改良的半开放可变路线 (绘图:孟刚)