当代风景园林学科与数字化技术的结合日趋紧密,数字技术已不止于提高工作的效能,更有助于解读景园复杂系统及定量研究。东南大学建筑学院、全国高等学校风景园林学科专业指导委员会、中国风景园林学会信息委员会与《中国园林》杂志社共同举办的“中国第二届数字景观国际研讨会”于2015年10月17-18日在东南大学顺利召开。这是该校继2013年成功举办中国首届数字景观大会后第二次召开的国际性数字景观前沿会议。本次大会的主题为——数字技术助力风景园林。来自国内外50多所高校和企事业单位的240余名代表参与了此次会议。
齐康(中国科学院院士,东南大学教授)
我对数字不清楚,但有一点可以讲讲。武夷山的风景建筑,十年,基本都是我们在那里做的。风景建筑很难做,里面有很多东西。武夷山十年的经验,我理解风景建筑的层次应当是高雅的。艺术分成四类:高雅建筑、通俗建筑、世俗建筑和怪异建筑。这里面,怪异建筑也不一定都是坏的,也有好的。比如鸟巢。我参与了评审。大剧院,很多评审反对,说是鸟蛋。我的意见是与时俱进。我现在的工作是“可持续发展的理想城镇”。我提出了三态:第一个,时态,就是说一个进程;第二个,形态,就是Form,Morphology;还有就是生态。三态互相咬接,推动我们行业的前进。数字技术是更进一步了,但是总的还是要为景观服务的。前一阵在浙江做了风景园林抗战纪念地。我们也做3D、立体,去看路怎么修。所以说,新的技术一定要很好的去掌握,去服务设计。
中国有非常丰富的风景园林历史。但那些都是私家园林、寺庙园林,还有就是北京的颐和园这些重要工程。尤其是在全球变暖的背景下,风景园林一定要与生态相结合。我现在也是在争取学习主动性,开拓知识范围。
我已经马上85岁了,但是老骥伏枥、志在千里,还要向你们学习!
精艺输巧、相得益彰、运心无尽、精益求精
孟兆祯(中国工程院院士,北京林业大学教授)
今天的题目是“精艺输巧、相得益彰、运心无尽、精益求精”。我收到的大会主题是“数字技术助力风景园林研究”。助力用得好,但太谦虚了。精艺输巧,说明园林是艺术。钱学森讲中国园林是科学的艺术,应该划归文化部领导。所谓“艺”和“术”在古代不分,我们要以艺驭术,以术表艺,“艺”和“术”两个东西是相辅相成。所以,“助力”二字应该改成相得益彰。思考是没有终点的,所谓运心无尽。
风景园林是在人类发展中脱离了自然,但又认识到不可脱离自然从而兴建风景名胜区和城市园林中产生的。李渔在《闲情偶寄》中讲过,“幽斋磊石,原非得已。一卷代山,一勺代水,无聊之极思也”。风景园林虽然具有自然性和社会性双面特性,但就环境而言,绝对不可以脱离自然。后工业时代,人们认识到工业对人居环境的破坏这一点。我们的破坏到了什么程度呢?到了世界各国领袖不得不在一起召开会议,共同分担改善环境之责。
生态专家诠释,生态是生物与环境之间的关系。既非褒义词,也不是贬义词。所以现在讲生态一定要说实话、办实事。现在把生态当作褒义词,“生态”停车场,“生态”厕所,我们还是要讲实际。
中国古代,以生含态,提出了生生不息的理念。在有文字前,尧舜时期就讲“天地有大德而不言”。北京紫禁城护城河西北角北岸南向有牌坊曰:“大德曰生”。人的自然化是世界园林的普遍性,而自然的人化是中国园林的独特性。这种天人合一的宇宙观反映到文学就是“物我交融”,而文学是一切艺术的根本。既然天地不言,那我们就要言。所以中国园林的特色是“景面文心”。美分作自然美、社会美和艺术美。我们就是要把社会美融入自然美,创造园林艺术美。
中国上古时期,大水灾很多。因为我们的版图大多数是山地,世界屋脊也在中国。因此,洪水灾害频繁。大禹用疏导的办法治水,把水从江引到海,挖出来的土堆在河岸堆成山。生灵爬上山,可免于灾难。这个山叫九州山。所以上升到哲学便有“仁者乐山、智者乐水”,所以皇宫的山都叫万寿山。事实上,园林的土山,开始不是为了园林制造的,而是为了防洪。
李冰父子通过治理岷江兴造了都江堰。“深淘滩,低作堰”,安定水流,必提供河床为运行的轨道。流沙积累,水容量减少,水位就高了,所以筑坝高。真正的治水,必须深掏保持河流水容量。古代将“深淘滩,低作堰”刻在石头上,生怕经验不能传于后代。这六个字要用来检验我们的治水工作。
我们的大地,是通过数世纪形成的相对平衡的状态。现在炸山填海在我们的城市非常普遍,总觉得陆地不够,殊不知破坏的是生态平衡。上海甚至提出促进淤积的方针,这样城市可以增大面积。上海崇明岛本来就是淤积形成的沙洲。现在为了促淤,在岛的向海面筑坝,怕崇明岛被冲走。上海黄浦江还以大量铁砂和泥沙造了一座大型森林公园。浦东机场也是填海建的。所以现在都是低流量、高水位。现在的外滩和60年代的相差了2m。沿岸改成了建筑和屋顶花园。更危险的是这个2m高的台阶,后滩拥挤事件就是这个原因。
近年来,踏察崇明岛听取主管部门总结三年候鸟的品种和数量持续下降。湿地、森林和海洋是世界三大自然资源,是不可人造的。要听湿地专家的意见。开发成湿地公园,就是人的天堂。全世界有8条候鸟迁徙路线,中国有5条。湿地公园,不该搞。让我想到管子所说的,人之所为“顺天者天助之,逆天者天违之,天之所助,虽小犹大;天之所违,虽成必败”。
地震是不可预测,所以地震救灾就是抢救生命。但泥石流是可以被研究的。汶川有大量泥石流。一般城规做滞洪区,但少见有做泥石流通道的。尤其在山地地区,大家都抢谷底。这样,泥石流通道就被占用了。实际上,我们应该让泥石流。不是河流服从城市,而是城市服从河流。泥石流是地面水造成的,和地面径流有关。而地面径流是可以人工控制的。我们的绿化,可以在树林下面培养腐质层,可以吸收大量降水。一株10多公分的乔木,每年的含水量是以吨为单位的。在热河,下雨只听得见水响,但看不见水。再如,山地市镇规划首先是治山治水。广西北部巴马少数民族居于有水源的山上安然无恙。
城市雾霾是合成体,是由雾和霾结合组成了。雾是大自然气候,非人为控制。而霾是可控的,是人为不当活动造成的。所以要减少污染源,增加城市绿地面积。园林城市也不过是30%的绿地率,现在国际上,50%绿地率的城市,已经不是个别现象。现在30%的绿地率很难治好这个霾。
1985年,钱学森在《人民日报》上公开提出建设山水城市的建议。建议城市中一半的用地用于绿地建设。这是我们的目标。
现在,在绿地面积不足的情况下,我们可以做屋顶花园、攀缘植物、阳台绿化。这些方面发展很快,虽然不能作为绿地进行计算,但是有生态效益。将来城市评估可能有两个绿地系统,一个是自然地面的绿地系统,一个是屋顶花园的绿地系统。
2013年,中央在城镇化会议上确定了“望得见山,看得见水,记得住乡愁”。中央文艺工作会议上提出,不要为市场经济迷失了方向。乡情的根本是自然山水形胜。我国古代已提出“国必依山水”的理念。治水向来历来都是我们的国家大事。历史上,一个杭州的官,当得好不好,就是评价治水好不好。高山流水是一切文化的最高境界。山水诗、山水画和山水园是中国的国粹。前一阵,有提出取消小学课本中的古代诗词。习主席反对,古代诗词是我们的国粹。
对于数字技术我一窍不通,但对于他却有无尽的冀望。电脑出现后,对我们人的思维会有很大帮助。电脑受人控制,但人的库容量远不及电脑。电脑与人脑相比,第一个优势就是库容量大。我们作为一个综合的学科,要参考很多的资料。有学者说,要懂国学就要看24本书。书在电脑中,查起来就方便。电脑的第二个优点,就是不会健忘。第三个优势,可以启发我们的“术”。园林的主要手法之一,是借景。借景是用地之宜,彰显土地的综合价值。电脑可以提供“迁想妙得”的广泛的资料。广州有一个院子叫味榄亭,一看就知道庭院的意境。比方,广西有个巴马,巴马的人很长寿。这里有一条河流,要盘阳河,这里的“盘阳”就是指长寿。昆明有座圆通寺,寺借圆通山为屏,大庙后就是峭壁,峭壁上有苔藓,霞光掩映。这个峭壁的名字“衲霞屏”。衲是寺的意思。这是一种很生动的语言。泰山普照寺有块石头叫三笑石,是关于三位老人交流长寿经验的,这里不是用贴标语“长寿健康”,而是通过文艺的表达。
中国讲道法自然。道怎么法自然呢,道必借文,文再借书法。我们的摩崖石刻正是因为天地有大德而不言这一点。这就是我们的传统,从来多古意,可以赋新诗。四川喝茶有个特色,有社会矛盾的时候就喝茶。有很多竹亭可以喝茶。有一副对联:国家事家庭事喝杯茶去,劳辛苦劳力苦端杯酒来。横批:各说阁。茶壶盖子是圆的,所谓“可以清心”也,也可以读成“心可以清”。从哪个方向都可以读,这就是汉语的魅力,这是我们的文化。成都有个饭馆,叫“口吅(xuan)品”,“吅”是称赞的意思,名字不错。我们现在的公园叫126公园,桥叫8好桥,数字代替文学,就是把园林艺术丢到一边了。我在西安看过大青石。底是大青石,满身凸起。很难看,不符合我们对石头的审美。但后来才知道有水冲时,有雨水冲刷时的动态就好看。苏州古典园林有一个轩叫做“与谁同坐轩”,答案就是“清风、明月、我”。中国是在几千年的文化中创造的无限的文化,我们要运用起来。
这里面也包括音乐。我很喜欢京剧,因为京剧是一种设计。京剧中有一个锣鼓,是慢长捶,就和人平时的心跳一样。还有快长捶,就是跑了之后的心跳。还有乱捶,那就是人干了坏事的心,七上八下。所以,这个节奏的根本还是来自自然。这叫道法自然。电影学家谢天说什么是好的艺术。情理之中、意料之外。各个地方语言不同,感觉也不同。唱腔设计也不是容易的事情。
现代技术至于风景园林规划设计要从“助力”的地位提高到“精艺输巧、相得益彰、运心无尽、精益求精”。
论人类发展的五道门槛与科学技术的自觉
王绍增(《中国园林》主编)
我们中国的风景园林数字园林应该怎么突破。这次的论文很多基本格式都是“基于……”。为什么要跟着别人走。我们怎么样走到前面。所以,我想讲讲我对数字技术的畅想。
1. 数字技术充分发挥优长,尤其是在场地设计。现在场地只是一个口号,大部分时候是将设计师的东西塞到场地上去。现在场地的各种数据都没有。一块地实际上有大量的数据。第一,这些数据过去我们没有收集;第二,这些数据我们应该怎么用。拿着一块地,应该这块的气候、土壤、包括地形都要有。其中最难的就是土壤,土壤的数据是最难的。可不可以发明一个快速的土壤勘探仪。一般我们只需要1.5-2m深度的土壤数据。钻出一个土芯,快速测试PH、湿度。据说所知,世界上现在还没有在做这个事情的。第二步,哪些植物适合这块地方,现在基本都是凭经验和记忆。这时候是不是电脑就可以起作用。为什么我们现在就想不起来找到好的字来命名呢,所谓“景面文心”,把我们的文化丢在一边。但现在有数据库了,有条件了。最后可以拿出若干个方案,让电脑进行评价。
2. 入境式设计。古人就是在环境中设计,一边转一边想,哪里可以借景,哪里需要遮。建完之后又调整。这个事情现在做是很困难的,因为时间、精力、金钱。这个随着数字技术的发展,虚拟真实让我们真正进入境式设计。在这种情况下,我们的设计效率会大大提高。同时,优秀的设计传统就可以发挥出来。未来,可能要形成一个设计中心,设计中心是个巨大的设计棚。设计可以传输进去,然后马上修改。是不是由国家和地方政府出面,来做这个事情。用不着每个单位自己做,因为成本很高。到时候,设计理论会大有变化。
3. 我们的行业组织可能会变。从以大规模的设计院占优势变成以自由职业者、个体设计者为主。未来,设计师可以在家做。当人成为自由职业者,就可以专心提高修养。不用花精力去想上司、领导的想法。我想,我们整个行业的面貌会有很大的变化。中国特色将会突出出来,变成以空间为单位,现在做主要是以斑块为单位。但斑块和空间是什么关系,现在我也没有想明白。很多不好的设计就是这么出来的。此外我们将以现实感受为主,而不是空想。
以上就是我的畅想。另外,我们要时刻警惕数字技术会带来什么后果,可能会有什么问题。
一、人类发展的五道门槛
第一道门槛:无机界。人类进入到原子的程度,就掌握了超强的能力。对此,人已经有一定的认识,但人认识还不太深刻。
第二道槛,在生物界。如果人类跨越了自然遗产这个层面,直接控制基因,那很可能为整个生物界带来灾难。
第三个门槛,在社会经济中,在实体经济和虚拟经济之间,是有史以来最大的门槛。大多数聪明人都去搞金融了。整个世界总体感觉是越来越危险,越来越不平安。
第四个门槛,就是在智能上,如果人们发展到把思维交给电脑,必然会带来灾难。第一,电脑会不会将大多数人改造成懒痴。第二,人类能否做到只让机器当奴隶。第三,虚拟世界会否把人类和现实隔开。第四,虚拟世界是现实世界的镜像,还是山寨作品。第五,如果什么都不是,那虚拟世界就可以必现实更容易地成为疯狂的世界,人类怎么处理虚拟世界和现实世界之间地关系。
最后这个门槛,就是人和自然的关系。一旦发展到自然已经没有余量,人还犯错而且还犯更大的错误。这个时候会怎么样?当然,这个门槛现在有多高,现在都还是个问题。
我现在越来越不相信,世界上有唯一。所有的事情,都是两面都有。
二、科学技术应该自觉
这个世界不能只剩下科学。当最基本的可重复性不存在时,科学也就不存在了。解决办法在西方找不到,在我们古代能不能找到。我们的老祖宗找到了“道”。就我理解,现在人类科学所接触的范畴,都还没有超出“道德经”中的道。道所教导我们的,其至大者,即没有唯一,凡事都有对立面,到处是差别或对立;其至微者,实事求是,就是差异总是存在。
所有的研究的终结,归于人性。这是我现在的体会。人类真正的道德自觉是不可能的,就像他们不可能拔着自己的头发离开大地。要做到这一点,只有借助于人类之外的力量。自然对于人类的报复就是这样一种力量。要避开各种报复,人类必须关注上面几个门槛。
上海城市广场小气候要素与空间竖向关系测析
刘滨谊(同济大学建筑与城规学院景观学系)
关于科学、艺术、风景园林之间的关系,我在这个项目中也有所思考。风景园林与小气候可以说是全世界范围需要关注的。我们这里定义的小气候,是指与民众最直接相关的,比如一两公顷的广场、几百平米的绿地。我们的目标,是否能够通过研究,找到新的规划依据。从目前的研究结果来看,和我们之前的设计方法和结果是不太一样的。现在来看,最重要的是人的感受。
2014年,风景园林成了一级学科。我们申请了“城市宜居环境风景园林小气候适宜性设计理论和方法研究”国家自然科学基金。主要包括三个部分:
- 功能性的,客观的评价指标;
- 不同的形态会产生什么样的温、湿、热;
- 评价,落到人上。
课题是同济大学和西安建筑科技大学合作。和建筑的热物理环境不同,建筑的热物理环境可以人工调节。风景园林的环境其实是听天由命,但我们又希望顺应自然,改善一下小气候。
首先是一系列的实际环境的测试。通过12台气象站的设计。数据采集的方法,我们会选区冬季、夏季,连续3天72小时的连续观测。调研地3类两地(西安、上海)9种(每类分大、中、小),上海先调研了71处,然后选取了6个调研地进行测试。
今天专门讲和空间竖向之间的关系,对于规划设计的基本影响。正是我的发言题目,“基于小气候改善的上海城市广场竖向设计方法。目前得到了一些初步的结论,虽然还比较零散,比如:
- 调整优化坡度。比如夏季广场南向斜坡更好。
- 合理设置高程。比如在上海,要多创造有利于产生大风的拐点空间。
最后谈谈我目前的感受,第一点,研究最终是实现主观的感受,前面是有客观的,理性的。第二点,风景园林不仅是艺术和科学,还是工程。三者是金字塔,艺术在最上层,科学在中间,工程在最下面。科学和理性思维是必须的。最后一句话,抽象无情的数字景观背后是风花雪月的情感。
数字技术助力风景园林设计
成玉宁(东南大学建筑学院)
设计是让人遗憾的艺术。数字景观是让遗憾少一些的技术。
一、科学的艺术与数字技术
我们的老祖宗也讲科学。从来没有割裂科学和艺术。中国人认知世界的方式从来没有与科学断裂过。风景园林为什么需要数字技术?我们如何来看到两种语境下语境认知的不同。东方人的认识一直具有感性、定性的色彩。西方人似乎比较理性。定性与定量、感性与理性、或然与必然之间都是交互的关系。西方的思维是建立在分析和归纳的基础上。东方的思维一直把世界视为不可分的。我们的人、人与世界是有机的,从朗特庄园和网师园就能看出这种差异。
20世纪90年代起,整个规划设计领域发生了一系列工具革命:从图板道计算机绘图、从经纬仪到遥感与三维扫描、从方案草图到编程实现、从手工模型到3D打印。工具发展带来的变化远不止于设计途径及手段。麦克哈格的思维就是分析、归纳,千层饼。
二、数字技术助力风景园林设计
东南大学有数字技术实验室,有逻辑的编程,形态的编程。我是从如何认知山水,从研究机制开始,从逻辑开始去需求帮助。东南大学的数字实验室从各种飞机,从数据的采集,到扫描仪器都有。我们可以用“读心术”,我们可以用皮电、眼动反应来看心情,捕捉人准确的信息。数据的采集工作我们做的比较多。我们建了数字花园。其次,数据分析,这个十分重要,从3平方到30平方,我们都用。我们拿数据说话,可以有说服力,告诉人家怎么去做。通过地表水,我们计算出哪里可以蓄水,蓄多少水。数字技术,可以精准的控制设计。包括在城市更新中,通过定量研究,缜密的研究汇报给专家,让专家参考。除此之外,数字技术对方案的生成有意义。
明年东南大学即将开始建设Digital Garden。未来也有数字挖掘机。从道路选线、建筑尺度都可以运用数字技术。如基于Civil 3D的牛首山风景区道路设计。我既做规划、也做施工、也做建筑。近十年,我的项目都是这么做的。只要原始数据是精准的,未来的场地调研方式也会改变。除此之外,我们一直在做设计之后的监测。我既主张后期的监测和前期的研究。我们提出了设计后评价及智能监测。牛首山的道路我在进行监测,来佐证我们对环境的影响。监测功能包括雨水收集效果、地表径流量、水文效应改善监测。通过现场的雨量计、雨水计,监测数据。一场大雨后,可以看到雨水下渗效果。
地球上生活的人类很伟大,也很可怜。我们左右了别的生物的生命,但我们也战战兢兢,生怕犯错。我所以相信科学,所以相信技术,是希望少犯错误。我们无法格式化我们的错误。
Design Cycles
Stephen Ervin
我很高兴在欧洲产生的数字景观(DLA),现在开始走进中国了。
今天我要讲Design Cycles的6大部分。我们生活在世界上,毁坏、重建着我们的环境。同时,我们感知这个环境,我们用技术测量环境,我们给万事万物命名。之后,我们又运用工具分析我们感知到的环境。需求和现实之间有着距离,这时,我们就开始设计了,给设计世界带来新的形式。之后我们与人沟通,我们画图、做模型。最后,我们实现我们的方案,建造我们的方案。
不是说设计总是按着这个顺序,我们知道有时候设计步骤是跳跃的。有时候需要不断的循环。这也循环也有助于我们了解数字技术的作用。
首先,我们将从居住(Inhabitation)开始。我们住在中央公园附近。很快,我们认识到我们感知的方式是数字的。我们有着各种各样的移动设备。事实上,数字文化(Digital Culture)已经无处不在。我们的事物、交通、经济都和数字设备有关,社会已经必以前复杂很多。
第二个,感知与测量(Perception and Measurement)。感知和测量的工具也越来越多是数字的。3D扫描、录像、数码相机、激光扫描、卫星影响。这些技术都在改变我们的设计。
第三个,分析与需求。一个需求是水。另外,比如我们和社区交流的需求。对于这些需求的分析,我们开始越来越多的运用模型和工具,比如GIS,遥感,模拟去分析水流、气流等等,并进行优化。从科学的视角,去了解“什么正在发生”。
第四个,概念与设计。这个部分则是让我们去了解“什么需要被发生”。我们想象,采用技术的、生态的技术去设计。这里需要提到Geodesign。这个我们已经讨论了超过5年。现在已经出版了书籍。我在另外一个GEOdesign会议上提出了15个geodesign的模块。
第五个,沟通与表达(Communication/Representaiton)。中央公园的时候,还是手绘图。今天,我们用各种GIS、BIM、CAD等等去制图、视频等等。现在,我们现在可以跨越语言、地理位置的障碍进行交流。
第六个,实现与建造。这个世界已经不再是手艺人建造。我们可以运用激光切割仪,3D打印,数字LED照明,Robotic Earth Moving,Sensor Activation等来实现我们的方案。
经过了这个循环,一个新的世界产生了,人们又Re-inhabitation,又开始这个循环,开始改变世界。
第一、二、六步骤是关于世纪世界的,是真的。而右侧三个步骤是虚拟的,数字的,是关于我们想法的。设计者的任务是什么呢?是将真实世界的信息带到我们的虚拟世界,然后再反过来改造真实世界,是真的、类比(Analog)、非数字的和抽象的、虚拟的、数字的之间的交互。我们如何能够运用数字技术做更好的设计?我们需要问,数字技术如何能让我们更加Human(人性,以人为本)。这是我们需要解决的问题。