历史建筑空间再利用之句法解析
——以鼓浪屿八卦楼为例

李渊 Li Yuan

黄竞雄 Huang Jingxiong

李芝也 Li Zhiye

张品文 Zhang Pinwen

1 研究背景

2006 年，鼓浪屿近代建筑群被国务院列为第六批全国重点文物保护单位。2017年7 月8 日，在第41 届世界遗产大会上，“鼓浪屿：历史国际社区”被正式列入世界文化遗产名录，成为中国第52 项世界遗产。

鼓浪屿作为保存完好的“万国建筑博物馆”，一直以来备受学界关注。本文的研究对象八卦楼，现为鼓浪屿风琴博物馆。它坐落在鼓浪屿笔架山东北麓（图1），是一座红色穹顶的砖混结构西式建筑（图2），总建筑面积5 436 m2，是鼓浪屿近代建筑的代表之一。八卦楼始建于清光绪三十三年（1907 年），由原鼓浪屿救世医院院长郁约翰（Dr. John Abraham Otte）设计，本为富商林鹤寿的私人别墅。1983 年，厦门市博物馆迁入八卦楼。2004 年后，八卦楼成为鼓浪屿风琴博物馆,是目前中国唯一、世界最大的风琴博物馆。随着建筑功能由居住转变为展陈，“全国重点文物保护单位”的头衔成为风琴博物馆发展的一把双刃剑。建筑本身极具历史意义及展示价值，但空间格局的限制却为陈列展览带来更多的问题与挑战。

本案中，历史建筑空间再利用[1]的主要困难在于：如何最大程度地展示历史建筑的独特魅力，如何解决原有居住流线与现状展陈流线之间的冲突，如何解决空间限制与功能要求之间的矛盾。本文希望辅以空间句法理论的量化分析，对以上问题做出科学的回应，为空间的进一步优化利用提供参考。

图1 八卦楼区位图（图片来源：黄竞雄绘制）

2 研究思路与方法

在研究思路上，本案尝试探索一种针对历史空间的研究模式，即传统与技术、定性与定量结合互补的方法，完成对八卦楼空间分析与优化的科学验证与补充。

传统调研分析法主要包括实地调研、问卷访谈等，是较为成熟的研究方法，不再赘述。句法分析在建筑层面的应用，则需稍作解释。空间句法是英国学者比尔 · 希列尔（Bill Hillier）于20 世纪70 年代提出的用于空间设计指导与评价的理论，最初通过分析城市网络来理解人们如何在空间中运动[2-3]。建筑层面的实证研究以视域分析法和凸空间分析法为主。主要包括句法分析方法的归纳整合[4]、句法分析空间组构的研究[5]、句法对空间合理性的验证[6]、句法对空间与行为的研究[7]等。实证表明，空间句法较传统方法能够更科学、直观地反映人的行为与空间的契合关系，解释某些特定建筑流线与空间设计的要求，能够在不改动历史建筑的情况下通过虚拟分析进行空间和行为的解析与预测，完成对结论的验证。

本案具体方法为：在以定性分析为主导，定量分析辅助验证的原则下，将操作过程分为三个阶段，分别是现状分析、方案优化与方案验证。在现状分析阶段，由传统调研分析方法提出问题，句法分析法进行技术验证，并提出具体优化建议；在方案优化阶段，依据定性与定量分析结果进行针灸式设计；在方案验证阶段，利用句法分析法进行优化前后空间比较，检验优化方案的合理性与科学性。研究框架如图所示（图3）。

3 现状分析

3.1 传统调研分析评价

据传统调研可知，八卦楼全楼（图4）共有4 个出入口，展陈区域分布于厅室与过道。中庭通高空间展出馆内最大风琴，过道两侧布置小型风琴展品及各类展示牌，4 个主要厅室则集中布置风琴展品。行政与业务空间主要分布于出入口B 附近。中庭空间放置的主风琴展品，对温度与湿度等有严格的要求，为防止常年主导风向对展品的侵蚀，正立面（出入口A）大门被封闭，开启旁边楼梯间作为出入之用。八卦楼的使用区域有限，当前全楼仅对外开放一层区域，二层及以上计划未来资金充裕时再正式开放。

目前，八卦楼存在的主要问题：

首先，建筑本身的历史价值并未得到充分挖掘与利用。建筑原有出入口主次关系与使用现状不一致：原有出入口A 位于八卦楼主立面，门廊向外扩大呈半圆形，体现出清晰明确的主入口地位；现状出入口的设置并未体现主次之分。据现场观察，在道路及周边环境影响下，更多参观者选择侧立面的出入口B 进出建筑。由此可见，建筑空间本身与功能并不十分契合，易引发参观者在流线选择上的困惑。实地调研发现这种不契合也导致了参观者对建筑本身体验感的混乱。此外，内部功能单一，并没有任何环节强化历史建筑的价值意义，参观者无法形成历史与现实的多层次体验感受。

其次，现有参观流线混乱。由于展厅内部缺少介绍性文字和标识指引，参观者无法准确获取展品信息，多数人走马观花，在极短时间内完成整个参观行为。并且，馆内缺乏明确的流线引导，各展厅之间缺乏主题关联。据现场访谈，超过半数的参观者表示只对中庭的大风琴留有深刻印象，少数参观者未参观或未能发现所有展厅就已离开。此外，4 个出入口都有参观者进出，造成了内部交通空间流线的混乱。

最后，博物馆未充分考虑参观者的观展体验。博物馆内部缺乏休息与导览区域，使参观者只能选择在馆外场地休憩，从而导致参观过程单一乏味、缺乏互动体验、缺少人性关怀。

综上，通过传统分析方法发现的八卦楼当前问题可归结为三点：一是功能植入未能充分考虑其历史价值的传承与发扬[8]；二是展陈流线单一，局部有重复或者冲突的现象，总体不合理；三是陈列品与建筑空间的呼应欠缺，关系生硬，缺乏互动。

可以看到，传统方法作为定性的分析方法，对空间优化设计能起到方向引导作用，却不能准确明晰地指出症结所在并提供对症方案。

3.2 句法分析验证

在引入句法分析前，不妨再次提炼并甄别可进行量化检验的问题。除已经显现的流线问题与空间问题之外，历史价值挖掘的问题最终也将归结为人的参观流线与停留时间的问题。因此，句法分析将集中于流线与空间问题的检验。

（1）流线问题的句法验证

空间句法中的空间拓扑分析法采用“空间构型”对建筑空间进行拓扑化，可以在拓扑结构上直观描述空间的结构与布局，体现流线的组织架构，为流线优化设计提供科学依据。

图2 八卦楼外观（图片来源：李渊摄影）

图3 技术路线图（图片来源：同图1 ）

图4 现状功能布局图（图片来源：同图1 ）

对八卦楼现状的凸空间进行编号（图5a）。由空间拓扑分析图可知（图6a），16号空间拓扑深度最高，9 号空间拓扑深度其次，体现了16 号空间作为整个建筑流线的主入口的地位。但由于导引和流线组织的缺失，使得现状中游客多从9 号空间进入，主入口的主导地位大大削弱。22 号空间拓扑深度最低，显示出十字走廊的连接度较高、拓扑深度较小，是可达性较高的区域。由于部分室内空间未得到有效利用，且各空间之间有门窗等阻隔，造成展陈空间连接度和整合度普遍较低，这一分析结果验证了传统调研分析中关于空间展陈流线单一的结论。由此可见，流线优化应当重点处理空间联通问题，改变各空间拓扑深度，以满足相应功能的要求。

（2）空间问题的句法验证

空间句法中的视域分析是分析空间某一确定点的可视区域，分析结果中数值的大小由暖色向冷色递减[9]。通过平面中每个方格等视域的相互关系可以评估每个场所的可视性。本案中，中庭风琴体型对空间净高有特殊要求，故而选择将其视为固定的空间要素进行分析。

由视觉整合度分析结果可知（图7a），八卦楼现状空间中十字走廊交通区域和西侧展厅的展陈空间视觉整合度较高，中庭空间最能吸引参观者视线。而东南侧的展厅视觉整合度较低，不易吸引参观者视线。现状展陈空间组织存在一定缺陷，无法保障陈列物品与参观者的视线充分接触，难以形成较好的展品互动和视觉偶遇模式[10]。

空间句法中智能体分析是视域分析的进一步发展，依据是人的行为变化受制于对空间结构的感知和理解。数百个智能体的轨迹叠加一般可认为是对建筑物中人流走向的模拟，通常可以用于游览动线的组织与评价[11]。本案中，应用智能体分布判断博物馆空间是否体现较好的引导与暗示模式，是参观者参观流线组织的参考。承接上文，将1 000 个智能体放入现状空间中，模拟展陈空间中的参观者参观轨迹（图8a），发现人流主要集中于八卦楼东北部的入口柱廊处以及展厅的十字通廊，西北侧走廊热度同时体现出较高的人流热度。通过人流模拟可以发现，八卦楼现状展陈空间并未体现出明晰的游览路线组织和空间引导。据此，现状空间的问题仍可归结于各空间联通状况不佳、空间组织简单、不能与功能匹配的问题。

4 方案优化

由于文保建筑身份的限制，八卦楼的框架结构、墙体、外立面等无法变动。因此，回应传统调研与句法分析所得结论，方案优化主要进行针灸式调整（图9）：

第一，优化空间序列。依据空间拓扑分析结果，八卦楼空间主次不清，空间组织混乱，展陈空间整合度普遍较低。为进一步说明优化方案的内容，对优化后的空间进行重新编号（图5b）。优化设计中，开启出入口A，封闭出入口C，避免主导风向的对流影响，将主立面的出入口A 设置为参观序列的起点，将出入口B 设置为参观序列的终点；根据当代博物馆空间多样化功能需求，将展览空间分为a 序厅、b-e 主题展厅、f 互动区、g 影像区等七个模块，每个模块内通过隔墙、展板将空间进一步划分，形成一条清晰的游览流线（图9a）。

第二，优化功能布局。依据视觉整合度与智能体模拟分析结果，一层四角置入办公室、洗手间、演奏厅、纪念品商店。二层结合八卦楼“建筑承载厚重历史”的特点，以八卦楼的历史作为展览主题，划分为历史陈列和三维模型展厅，新增纪念品制作空间。中庭上空设置全息投影，展出八卦楼的三维模型。二层四角置入馆长室、洗手间、储物间和文物修复室。三层设置书吧与茶吧供休憩使用，开放外部天台供参观者领略全岛风景。在交通空间节点布置休息区，设置座椅、导览台等必要设施。

5 方案验证

5.1 空间拓扑分析验证

优化方案中（图5b-图5d），1 号空间作为几乎不开放使用的后勤通道，满足了中庭内部主风琴不允许空气对流的要求，使得建筑主立面入口6 号空间得以开放，8 号和3 号空间则作为次要出入口。由拓扑图（图6b-图6d）可知，在空间组织上，优化方案完全开放了建筑的二层和三层，充分利用隔断在建筑设计中的作用，减少1 级空间①即空间拓扑分析中连接度为1 的起始或末端空间。在展陈空间中的存在。利用1 级空间适合作为交通流始终点和作为休憩空间的特点，以6 号空间为主出入口，三层设置书吧和茶吧（图9c）。优化方案中，八卦楼各个空间之间的可达性呈现出清晰的层次，初步验证了改造方案空间序列充分尊重历史价值，以及参观流线清晰、分明的优点。

5.2 视域分析与智能体模拟分析验证

优化方案中（图7b-图7d），主入口门厅区域和中央通高中庭空间整合度较高，门厅的主要地位得以体现。如图10，在各个展厅内，优化方案充分利用隔断的视线阻隔作用，空间视觉整合度较原方案大大降低，有利于提升参观者的观展体验，减少来自外部交通空间的干扰。因此，现状空间突出放大了建筑序列中的重要节点，如主入口门厅、中庭、次入口的可视性，整体序列呈现出更强的引导性；同时，保证了观展空间的视线私密性，使参观者更专注于展品本身。同理，在书吧和茶吧的空间组织上也是采用降低空间的视域整合度，以营造相对私密的休憩环境。

在智能体模拟分析方面，优化方案呈现出一条清晰可见的参观流线（图8b-图8d）。优化方案在展陈空间中展现了较好的引导与暗示模式，同时有效降低了展陈空间中的人流热度，有助于维护良好的展陈环境，方案整体游览动线流畅度得到了大幅度提升。

需要指出的是，视域分析与智能体模拟分析主要验证的是历史建筑空间本身的组构关系，其结论从一定程度上清晰反映了空间序列、空间功能、流线等的合理性，而对于空间内部要素与细节的设计，还需通过传统方法与手段来进行。

6 优化策略

综上，人群行为与主观感受可直观真实地反映功能植入的最终效果。运用句法分析对八卦楼现状与改造方案的空间组织模式分别进行评估，并结合参观者行为模式调研，回应开篇所提疑问，提出在历史建筑框架下空间组织和功能更新的主要原则：

图5 现状与改造方案的平面图（图片来源：黄竞雄、李芝也绘制）

图6 现状与改造方案的空间拓扑分析结果（图片来源：同图5 ）

图7 现状与改造方案视觉整合度分析结果（图片来源：黄竞雄绘制）

图8 现状与改造方案智能体模拟结果（图片来源：同图7 ）

图9 改造方案平面示意图（图片来源：张品文绘制）

图10 改造方案效果图（图片来源：黄竞雄绘制）

（1）定位——挖掘空间的历史价值

以八卦楼为代表的历史建筑，在植入新功能时，更需关注建筑本身的价值，体现历史赋予空间的特别意义。本层面涉及历史、社会、人文等领域，主要依靠传统建筑设计方法的支撑。因此，在空间再利用时，按照精神到物质的层级，优先整理其文化价值、建筑价值、技艺价值等，并将此作为与新功能交融互动的契机，尽可能多方位地展示其建筑的本原特征。其中，文化价值可运用图文、视频等方式进行呈现[12]，注重历史的叙事性与精神意义的再现性；建筑价值则可运用三维模型、全息投影、VR 体验等新技术手段从建筑的全局、内部等多重视角展示其特殊的造型风格、空间构成等，强化以参观者体验为主的展陈效果；技艺价值可运用局部构件等比例模型进行建造技艺展示，辅以BIM 技术，重点展示建筑细部构造，还原真实建造过程。此为历史建筑再利用之核心。

（2）重现——优化历史价值的展示思路与方式

历史价值的展示，在传统设计方法的框架下，结合句法分析进行设计。注重对人群参观行为的科学引导：根据空间拓扑分析、视域分析与智能体模拟分析优化功能布局与流线。整体思路按照层层递进、抑扬结合的方式开展。首先，进行流线设计，对各空间流通情况进行调整，可参考空间拓扑分析结论，提升或降低其拓扑深度，从而达到优化效果。其次，进行展陈分区，凸显各区域展示主题。可参考视域分析结论，将不同主题展区按照其重要程度配置于不同的视觉区域，以达到调控的效果。第三，在参观路径上，设计多元展示方式，除了实物展示之外，结合声光感官刺激，强调五感的协同感受。可参考视域分析与智能体模拟分析结果，在适当的位置引入互动环节，强调参观者为主体的体验活动，提供驻足的契机。

（3）融合——组织新旧功能的对话

新功能的引入，需注意与旧空间的呼应和对话。从空间尺度、空间性质、空间界面等要素进行功能置入的预演与分析。用传统调研与句法分析结合的方法，对建筑空间本身进行较为科学的分析，以此作为新功能引入的重要考量要素。本案中，中央展示风琴的体型较大，与建筑中庭空间能够完美契合，重点处理其与二层建筑全息投影的对话关系，以此作为新旧冲突共存的重要环节，使其成为展陈焦点。建筑原有附属空间仍旧设置为储物间、办公室、卫生间等次要功能，符合原有空间逻辑。

7 结语

本文应用空间句法对八卦楼现状与改造方案空间组织模式的合理性进行量化和准确的评估，并结合参观者行为规律对空间句法的分析结果进行探讨，在量化评价的基础上，提出“定位-重现-融合”的历史空间再利用原则。同时，试图探索一种可行的研究方法，以期完成历史空间再利用过程中的数据模拟及量化分析层面的工作。该研究方法基本满足对空间的验证与评估要求。不足的是，由于诸多因素的影响，研究结论仍然存在一定的误差：一是在对室内参观者进行行为研究时，由于GPS 设备在室内的灵敏度不佳故而选择人工跟踪和行为描绘作为辅助，在样本容量和准确度上有一定的偏差；二是对展陈空间的开闭状态判定有一定的主观因素，并未对其多种开闭状态的组合形式及其可能产生的对视觉整合度和智能体虚拟人流产生的影响进行探讨。后续研究将进一步考虑句法理论与建筑文化中多重因素的结合，提升量化分析的准确性和适用性。