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环境艺术设计的空间尺度简介

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)何为空间尺度从古希腊、古罗马,到现代主义的大师们,人们在讨论空间环境的大小问题时,针对空间的尺度问题,提出了很多理论,从西方的黄金分割到东方“斗口”“间”,看似讨论的对象相同,而理论却千差万别。环境艺术的空间环境不是人体的维护物就是人体的延伸,因此它们的大小与人体尺寸密切相关。此外我们的行走、活动和休息所需空间的大小也产生了对周围生活环境的尺度要求。

环境艺术设计的空间尺度简介

(一)何为空间尺度

古希腊古罗马,到现代主义的大师们,人们在讨论空间环境的大小问题时,针对空间的尺度问题,提出了很多理论,从西方的黄金分割到东方“斗口”“间”,看似讨论的对象相同,而理论却千差万别。这主要是因为对空间尺度的基本概念界定并不完全统一。空间尺度的含义,可从以下两个方面来论述。

1.内涵角度的空间尺度

从内涵来说,在空间尺度系统中的尺度概念包含:

(1)空间中的客观自然尺度,可以称为客观尺度、技术尺度、功能尺度。

(2)主观精神尺度,可以称为主观尺度、心理尺度、审美尺度。

2.具体应用概念的空间尺度

从具体的应用概念来说,空间的尺度是对空间环境的大小进行度量与描述的一组概念,包括尺寸、尺度、比例和模数日本设计师小原二郎在《室内空间设计手册》一书中对尺度概念的描述比较全面地阐述了尺度内涵。

(二)尺寸与尺度

1.尺寸

尺寸是空间的真实的大小的度量,尺寸是按照一定的物理规则严格界定的,用以客观描述周围世界在几何概念上量的关系的概念,有基本单位,是绝对的一种量的概念,不具有评价特征。在空间尺度中,大量的空间要素由于自然规律、使用功能等因素,在尺寸上有严格的限定,如人体尺寸、家具尺寸、人所使用的设备机具的尺寸等,还有很多涉及空间环境的物理量的尺寸,如声学、光学、热等问题,都会根据所要达到的功能目的,对人造的空间环境提出特定的尺寸要求。这些尺寸是相对固定的,不会随着人的心理感受而变化。最常见的尺寸数据是人体尺寸、家具与律筑构件的尺寸。

尺寸是尺度的基础,尺度在某种意义上说实际上是长期应用的习惯尺寸的心理积淀。尺寸反映了客观规律,尺度是对习惯尺寸的认可。

2.尺度

尺度通常指根据某些标准或参考点判断的一定的成比例的大小、范围或程度。在诸多的设计要素中尺度是衡量环境空间形体最重要的方面,尺度是同比例相联系的,指我们如何在与其他形式相比中去看一个环境要素或空间的大小。尺度涉及具体的尺寸,不过尺度一般不是指真实的尺寸和大小,而是给人感觉上的大小印象与真实尺寸大小的关系。如果不一致就失掉了应有的尺度感,会产生对本来应有大小的错误判断。经验丰富的设计师也难免在尺度处理上出现失误。

尺度的界定没有一定的严格规则,其衡量标准或单位会随着对象的不同而改变,它主要用以一定的参照系去衡量周围世界在几何关系中量的概念,没有特定的单位,是相对的,具有按照一定的参照系的评价特征。尺度是怎样产生的呢?整体结构的纯几何形状是产生不了尺度的,几何形状本身没有尺度。一个四棱锥可以是小到镇纸,大到金字塔之间的任何物体;一个球形,可以是显微镜下的单细胞动物,可以是网球,也可以是1939年纽约世界博览会的圆球。它们说明不了本身的尺寸问题。要体现尺度的第一原则是,把某个单位引入到设计中去,使之产生尺度。

这些已知大小的单位称为尺度给予要素,分为两大类:一是人体本身;二是某些空间构件要素——空间环境中的一些构件如栏杆、扶手、台阶、坐凳等,它们的尺寸和特征是人们凭经验获得并十分熟悉的。由于功能要求,尺寸比较确定,因而能帮助我们判断周围要素的大小,有助于正确的显示出空间整体的尺度感。往往会运用它们作为已知大小的要素,当作度量的标准。

(三)比例

1.比例及其含义解析

比例主要表现为一部分对另一部分或对整体在量度上的比较、长短、高低、宽窄、适当或协调的关系,一般不涉及具体的尺寸。由于建筑材料的性质、结构功能以及建造过程的原因,空间形式的比例不得不受到一定的约束。即使是这样,设计师仍然期望通过控制空间的形式和比例,把环境空间建造成人们预期的结果。

在为空间的尺寸提供美学理论基础方面,比例系统的地位领先功能和技术因素,通过各个局部归属与一个比例谱系的方法,比例系统可以使空间构图中的众多要素具有视觉统一性。它能使空间序列具有秩序感,加强连续性,还能在室内室外要素中建立起某种联系。

在建筑和它的各个局部,当发现所有主要尺寸中间都有相同的比时,好的比例就产生了。这是指要素之间的比例。但在建筑中比例的含义问题还不仅仅局限于这些,这里还有纯粹要素自身的比例问题,例如门窗、房间的长宽之比。有关绝对美的比例的研究主要就集中在这些方面。

2.和谐的比例

和谐的比例可以引起人们的美感。公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派认为万物最基本的元素是数,数的原则统治着宇宙中一切现象。该学派运用这种观点研究美学问题,探求数量比例与美的关系并提出了著名的“黄金分割”理论,提出在组合要素之间及整体与局部间无不保持着某种比例的制约关系,任何要素超出了和谐的限度,就会导致整体比例的失调。历史上对于什么样的比例关系能产生和谐并产生美感有许多不同的理论。比例系统多种多样,但它们的基本原则和价值是一致的。

(四)空间尺度的影响因素

在空间尺度中其影响因素有很多,从总的方面来说,可以界定为以下几个方面。

1.人

(1)人体本身

人体尺度比例是根据人的尺寸和比例而建立的,是具有功能意义的科学尺度比例。环境艺术的空间环境不是人体的维护物就是人体的延伸,因此它们的大小与人体尺寸密切相关。人体尺寸影响着我们使用和接触的物体的尺度,影响着我们坐卧、饮食和工作的家具的尺寸,而这些要素又会间接地影响建筑室内、室外环境的空间尺度。此外我们的行走、活动和休息所需空间的大小也产生了对周围生活环境的尺度要求。

①人体尺度与动作空间

人的体位与尺度是研究行为心理作用于设计的主要内容。人在日常的活动通常保持着四种基本的体位,即站位、坐位、跪位和卧位。不同的体位形成不同的动作姿态,不同的动作姿态往往与特定的生活行为有关联,这就构成了行为与姿态、姿态与空间形态及尺度之间的影响链条,并最终建立了行为与空间尺度之间的对应关系。

人在日常生活中存在不同的运动状态,因而有静态配合、动态配合的不同。在静态配合中人的体位相对静止,人体体位的各向尺度及人的肢体结构尺度决定了空间的范围尺度。对于很多的相对静态的行为方式的空间考虑是有用的。在动态配合中,由于人是在运动中,力的平衡、功能性质与顺序、身体的运动轨迹等都会对周围的空间范围尺度产生变化的要求。因此,动态的配合要考虑除了人体尺度以外的很多因素(尤其是运动的因素)。今天的设计师往往会错误地用静态的人体尺度去解决所有的空间问题,这是一个严重的误区。

具体的运用人体尺度是一项困难而复杂的工作。一般的人体尺寸数据是一个平均值,仅仅是一个参考数,人体尺寸会因为运用的时间、地点与使用方式不同而产生很多的不确定因素,而且人体尺寸本身因为年龄、性别、种族等的差别有很大的变化,因此需要谨慎认真地加以对待,不能当作一种绝对的度量标准。

②人体尺度

除了具有功能意义的实际度量标准外,人体尺寸还可以作为一种视觉的参照尺度,我们可以根据环境空间与人体的相互关系来判断其大小。我们可以用手臂量出一个房间的宽度,也可以伸手向上的触及它的高度。在我们鞭长莫及时,就可以依赖一些别的直观的线索,而不是凭触觉来得到空间的尺度概念了。我们可以用那些从尺寸上与人体密切相关的要素线索,如桌子、邮筒、椅子、电话亭等,或栏杆、门窗、踏步等空间构件,帮助我们判断一个环境空间的尺度,同时也使空间具有人体尺度和亲切感。在酒店中巨大的共享空间,布置紧凑的休息区在保持空间开阔的同时,划出了适合人体的亲切尺度;回廊和楼梯会暗示房间的垂直尺度,使人与街道环境有了和谐的尺度关系。

(2)知觉与感觉

知觉与感觉是人类与周围环境进行交流并获得有用信息的重要途径,它会透过感觉器官的特点对空间环境提出限定。

①视觉的尺度

眼睛能够看清对象的距离,称为视觉尺度。人眼的视力因人而异,特别是老年人与年轻人差距尤大,一般我们假定以成人的视力所能达到的距离为准。观察外界的事务,判断尺度,首要的一点是视点的位置。人所处的位置差别具有决定性影响,如从高处向下看,或者从低处向上看,其判断结果差别极大。在水平距离上人们对各种感知对象的观察距离,有豪尔和斯普雷根研究绘制的示意图。该图以人头正前方延伸的水平线为视轴,视轴上的刻度表示了不同的尺度。

视觉尺度从视觉功能上决定了空间环境中与视觉有关的尺度关系,比如被观察物的大小、距离等,进而限定了空间的尺度。如观演空间中观看对象的属性与观看距离的对应关系,还有展示与标志物的尺度与观看距离的关系。

视觉尺度观察中的一个重要问题是视错觉,视错觉是心理学研究中发现的人类视觉的一种有趣现象。错觉并不是看错了,而是指所有人的眼睛都会产生的视觉扭曲现象。视错觉的类型有很多,其中也包括对空间图形尺度的错觉。由于图形干扰与对比的原因,人们对很多的尺度判断是错误的,例如关于直线的长度的错觉。

在建筑上增加水平方向的分割构图,可以获得垂直方向增高的效果。相同道理,没有明确分割的界面也很难获得明确的尺度感。

视错觉的问题对尺度的意义在于,除了那些与技术、功能直接相关的尺度问题需要尊重客观规律,其他的有关空间尺度的评判,并不是以它真实的客观为依据,而是以人看起来的印象为评判标准。

②听觉尺度

声音的传播距离,即听觉尺度,同声源的声音大小、高低、强弱、清晰度以及空间的广度、声音通道的材质等因素有关。与空间距离相对应的听觉尺度对于人与人之间的信息交流非常重要。豪尔通过长期研究指出了在正常会话时的距离,超过某种程度则会影响人的正常交流。具体如下:

会话方便的距离<3米;

耳听最有效的距离<6米;

单方向声音交流可能,双方向会话困难>30米;(www.daowen.com)

人的听觉急剧失效距离>30米。

人们在会话时会有意识地调整自己的声调,与关系密切的人近距离对话时会小声耳语,当超过3米对群体讲话时会提高声调,超过6米时会大声变调,这是对空间扩大时的补偿。因此,人在会话时的距离要视情况而定,并不是绝对的物理量推导关系。

(3)行为心理

心理因素指人的心理活动。人的心理活动会对周围的空间环境在尺度上提出限定或进行评判,并由此产生由心理因素决定的心理空间问题。空间对人的心理影响很大,其表现形式也有很多种。

①行为与环境的关系——空间的生气感

空间的生气感与活动的人数有关,一定范围内的活动人数可以反映空间的活跃程度。它与脸部与间距之间的比有关。

②个人空间

每个人都有自己的个人空间,它被描述为是围绕个人而存在的有限空间,有限是指适当的距离。

首先,它可以随着人移动,其内涵表达出个人空间。它是相对稳定的,同时又会根据环境具有灵活的伸缩性;其次,它是人际的,而非个人的,只有人们与其他人交往时个人空间才存在。它强调了距离,有时还会有角度和视线。

个人空间所具有的作用表现为四个方面,见表2-2所示。

表2-2 个人空间的作用表现

③人际距离。

人际距离是心理学中的概念。在霍尔看来,人际距离指的是社交场合中人与人身体之间保持的空间距离。不同的民族、文化、职业、阶层、人际关系以及不同的场合、时间会影响人际距离。豪尔的研究提出人际距离的尺度按照人们的亲疏程度分为四类:密切距离、个体距离、社交距离、公众距离,见表2-3。

表2-3 人际距离

续表

④心理评判——对尺度的心理判断

对于距离的判断实际上是与去哪里、出行的方式(步行还是乘车)、去的频率等问题都有关系。对于比较小的距离如100米以内的判断比较接近实际值,这是因为100米内的距离可以根据各种生活中的参照系估计出来,如判断500米以上的距离,其判断就很不准确了。人们对什么样的距离感到近,什么样的距离感到远,也是判断距离尺度的重要参照系。一些实验的数据可以帮助我们了解一些人们的心理倾向,调查人们从自己家里到车站的距离感时发现,500米以内的距离被判断为近,超过500米远近不太明确,超过1000米则判断为远。大约在500—600米可以说是远近的分界线。这里主要是以步行者的感觉来判断的。步行者的速度是判断的依据。使用不同的交通工具也会有不同的结果。在现代城市中随着交通工具的发展,步行逐渐减少,其结果现在多半是采用时间来判断距离,不用尺寸来衡量远近,而用时间来判断。因此,在大尺度的空间,例如城市的尺度上,速度与时间也成了与尺度相关的重要参考量。空间对于人来说不是连续的一步一步的空间感受,而是两点之间时间的概念。

还有研究表明,人们在判断两地的实际距离时会根据一条路的信息量的多少而产生不同的距离感。当人们经过一条路时,会注意和存储有关的信息,如果他们记忆的信息越多,所判断的路的距离就越长。所以,沿途空间细节变化的多少会影响空间的尺度感。如提示和线索的增加,更多的转弯和十字路口都会使路途的估计距离变长;当在两地之间有很多的城市时,估计距离会增加,如果两地之间没有什么城市,则估计距离会降低。

⑤迁移现象

迁移现象也是心理学中的一种人类心理活动现象。人类在对外界环境的感觉与认知过程中,在时间顺序上先期接受的外界刺激和建立的感觉模式会影响到人对后来刺激的判断和感觉模式。迁移现象的影响有正向与逆向的不同,正向的会扩大后期的刺激效果,逆向的会减弱后期刺激的效果。因此,当人们接受外界环境信息的刺激内容相同而排列顺序不同时,对信息的判断结果会有显著的差异。这一点在空间序列安排对空间尺度的印象影响中非常明显。在空间序列的安排上有意利用迁移的影响,使人产生比空间的实际尺度更强烈的心理尺度感,是空间艺术的典型手法之一。历史上无论是东方还是西方的设计师都有很多经典的例子,如埃及的神庙、中国的江南园林等。

⑥交通方式与移动的因素

前述有关道路的信息量与人对街道尺度的判断之间的影响关系,在另一个方面的体现,是人在空间中的移动速度影响到人对沿途的空间要素尺度的判断。一定尺度大小的空间要素,人们对它的尺度判断随着人移动速度的变化而变化,速度慢时感觉尺度大,速度快时感觉尺度小。其原因可能是由于人的感觉器官接受外界信息的速度能力是一定的,当移动速度加快时,信息变化的速度也加快,当变化速度超过人的接受能力时,信息被忽略(很像闪光融合的概念),只有更大尺度的变化才被感知。由于这种心理现象的存在,在涉及视觉景观设计的时候,人们观察时移动速度的不同会对空间的尺度有不同的要求。例如,以步行为主的街道景观和以交通工具为移动看点的空间景观,在尺度的大小上应该是不同的,即步行的尺度和车行的尺度不同。

表2-4 运动中的视效时差(假定水平视角为600)

2.技术

(1)材料的尺度

因为重力的作用,材料内的应力会随着物体的体量增加而增大。因此,所有的材料都有一个合理的尺寸比例范围。例如,一块长2.5米,厚0.1米的石条可以用做石梁,但是如果将它放大四倍则很可能由于自身的重量而崩溃。即使是钢材这样高强度的材料也有一定的尺度限制,太大的尺度也会超过它的极限。

同样,每一种材料也有一个合理的比例,它是由材料固有的强度和特点决定的。例如砌块的石块、砖等的抗压强度大,而且依靠整体获得强度,因此其形式是具有体量的。钢材的抗拉和抗压都很强,因而可以做成较为轻巧且截面相对较小的框架木材是一种易变形的却有相当弹性的材料,可做框架、板材,由于材料特点及强度限制,很少有单跨的大尺度空间。

建筑材料在合成技术发明之前,主要取之于自然界,如土、石材、竹材和木材等,所以只能将建筑控制在一定的跨度和高度范围内。钢和钢筋混凝土等现代材料得到应用后,随之大跨度建筑和高层建筑也得以产生。

(2)空间结构形态的尺度

在所有的空间结构中,以一定的材料构成的结构要素跨过一定的空间,以某种结构方式将它们的受力荷载传递到预定的支撑点,形成稳定的空间形态。这些要素的尺寸比例直接与它们承担的结构功能有关,因此人们可以直接通过它们感觉到建筑空间的尺寸和尺度。建筑的尺度与结构层次可以通过主次结构的层次观察出来,当荷载和跨度增加时各种构件的断面都要增加。

结构的形式也会因使用的材料不同、工艺与结构特点不同,呈现出不同的比例尺度特征。诸如承重墙、地板、屋面板和穹顶等,以它们的比例使我们得到直观的线索,不仅了解它们在结构中的作用,而且知道所用材料的特性。一堵砖石砌体由于抗压强度大而抗拉强度小,要比承担同样工作的钢筋混凝土厚一些。承受同样重量的钢柱,比木柱要细一些。厚的钢筋混凝土板的跨度可以大于同样厚度的木板

由于结构的稳定性主要依靠它的几何形状而不是材料的强度和重量,因此不同的结构断面与空间跨度的比例差距很大。如梁柱结构、拱券结构、壳体和拉伸结构之间的比例差距就很大。

(3)制造的尺度

许多建造构件的尺寸和比例都要受到结构特征、功能和生产过程的影响。由于构件或者构件使用的材料受制造能力、工艺和标准的要求影响,都有一定的尺度比例。例如,混凝土预制件和砖就是以一定的建筑模数生产的,虽然它们的尺寸不相同,但是都有统一的比例基础。各种各样的板材和型材等建筑材料也都制作成固定的比例模数单位,比如木板和型钢。由于各种各样的材料最终汇集在一起,高度吻合地进行建造,所以工厂生产的构件尺寸和比例将会影响到其他的材料尺寸、比例和间隔。例如,门窗的尺寸与砌块的模数相吻合,龙骨的尺寸和间隔与板材的标准一致。

3.环境

环境因素是界定于影响环境空间的整体综合性环境,其中主要以社会环境——人类文化,自然环境——地理和物产两个方面为主。

(1)社会环境——人类文化

生活方式的不同。在世界各地的人都会有不同的生活方式,而不同的生活方式,会以不同的形式经过不同的途径来影响空间环境的尺度。如高坐具与席地而居的不同对建筑空间尺度的影响;传统的农耕手工业式的生活与现代化生产、交通对城市尺度的不同影响。

②传统建筑文化。在传统建筑文化中,有很多因素是由纯观念性的文化因素控制,建筑的形制、数字的选择,经常会有一些观念性的东西掺杂其中。如中国文化认为6、8、9等数字的吉祥含义使得很多的尺度界定由这些数字或它们的倍数来决定。不论是东方还是西方建筑,这种由文化观念影响的建筑形态与尺度的例子很多,如哥特式建筑的高耸式空间。

尺度实质是空间环境与人的关系方面的一种性质,就此而言,它是第一重要的。因为人居空间环境的存在,是为了让人们去使用、去喜爱,当人居空间环境和人类的身体及内在感情之间建立起紧密和间接的关系时,建筑物就会更加有用,更加美观。

(2)自然环境——地理和物产

空间尺度也受各地不同的自然地理条件的影响。因日照、气象、植被、地形等因素的变化,在建筑的空间尺度上就有很多的例子,如北方的四合院和南方的“庄巢”民居。

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