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摘要：建筑空间的动态性是近年来经常讨论的问题。论文通过对建筑空间动态性的溯源梳理了对当代空间动态性的认识。在此基础上着重分析了数字技术对于空间动态性设计的作用，并以“数字水展馆”为例研究了空间动态性的新表现，以揭示“数字化维度下建筑空间动态性”既是空间动态性探索的历史延续，又因数字化的发展而具备了新的技术潜能和表现特征。最后从数字技术出发，探讨了这些新表现对未来空间动态性设计的启示意义。
关键词：数字化；空间；动态性；互动
中图分类号：TU-024
文献标识码：A
文章编号：1009—3060（2012）05—0032-08
回顾历史可以了解，从密斯·凡德罗的巴塞罗那国际博览会德国馆伊始，建筑空间藉由多种可能的运动流线和透明玻璃的穿插得到了流动与重叠，空间动态性作为一个重要的话题开始被设计师关注。而另一方面，当下的先锋建筑师努力地探索新技术、新工艺、新材料的潜能，特别是在设计建造的过程中使用形式生成的动态模拟、NURBS曲面建模、CAM构件制造、传感和控制等数字化技术，使建筑师在追求动态性的空间设计时显得得心应手。时至今日，动态空间和数字化技术都已不是前卫的话题。然而对此我们需要关注的是，聚焦到数字时代建筑的设计实践，特别是由数字化设备与高新技术直接参与营建的建筑空间，其空间动态性的新表现所蕴含的内在逻辑和时代意义较少得到深入探究。于是在面对数字技术介入建筑设计后高度技术化和互动化的建筑局面时，往往含混地用“虚拟化”或“非物质化”消解视听。事实上，数字技术以何种方式介入空间动态性的塑造，建筑师又是如何在数字技术条件下探索空间动态性，当今建筑空间因何种缘由表现出动态性的新特征，是解读上述问题的合适切入点。
一、建筑空间动态性溯源
对于空间动态性的理解，需要还原到主体与客体以及主观性与客观性的问题。这实际上也是动态性得以存在的方式和依据。在主客对立的平行关系里，空间是独立于人的静止先验的客观存在。这个观念基于古典主义的原则：客观世界有着严密的秩序，与主体毫无关联。相应地，作为古典主义复兴的文艺复兴建筑，拥有理想中的稳定秩序和比例关系。这是一个偏重于客观性的空间，一个相对于主体处于凝滞不动的静态空间，主体的视点及其产生的主观感受不在设计的考虑范围内。而巴洛克时期的建筑开始向主观性倾斜，于是视觉效果超越了数学原则成为最终决定建筑形态的因素。基于这个理由，布鲁诺·塞维认为最早试图摆脱均衡稳定的“静态空间”的努力，是巴洛克时期建筑。巴洛克建筑墙面呈波浪状弯曲，同时强调不对称和起伏变化，意味着具有动态特征的空间概念。由此我们可以明确地看到，此时的空间动态性因由主观的视觉感受而产生。这种追求动态感的方式在19世纪末的新艺术建筑仍可见到。在高迪（Antoni Gaudi）的圣家族大教堂、米拉公寓、居里公园中，流畅的曲面将地面、墙体、天花板融合成一个连续的整体，形成一个似乎是自然生成的流动着的有机空间，充满了力量的动势与内在的生机。从本质上说，这种建筑空间中所表现出的动态性十分类似贝尔尼尼在《阿波罗和达芙妮》中对时间的刻画手法：通过表现时间维度上的瞬间状态使人感受到运动态势，以静态暗示动态。
另一种空间动态性的表现来自于中国和日本的庭园设计。这是凭借主观经验建构的动态性，因为最重要的空间体验不是来自于固定视点欣赏到的静止造型，而取决于主体在行进过程中所动态感受到的空间韵律。平面铺陈开来的空间不以独立存在的单元为审美目标，而以多种形式穿插组合。幽曲蜿蜒的步道、回廊和水系使得主体在某一瞬间只能体验到一个局部的空间片段。随着主体与空间之间的关系变化，这些多种面貌、渐次变化的空间片段逐渐积累起差异的时间感受序列，与此同时，主体和空间的多种关系也被感知和建立。此外多层次不同标高的地面在升与降中赋予了主体期待和满足感，以此触动更多的空间想象。因此，时间在这里的作用显而易见，它把主体和不同性质的空间经验串连在一起。在游历庭园的过程中，主体感受前后空间片段的差异，空间也因此获得了动态性。这种在空间中呈现动态性的方式，实际上可以被看成是如何在空间构架中导入时间因素的问题。
这个关于空间与时间如何统合的问题，在20世纪的现代主义建筑中被真正深入思考。所不同的是，现代主义的解决方案偏向于理性和客观性。为了使凝固的造型具有运动的特征，杜尚《走下楼梯的裸女》和翁贝托·波丘尼在1913年创作的青铜雕塑《空间连续的独特形体》采用了同样的策略：把连续运动的多个意象叠加在同一幅画面或同一件雕塑里。这种用不确定的线条和叠加的形体表现运动，从而连接时间和空间的主张，在密斯·凡德罗巴塞罗那国际博览会德国馆设计中得到呼应。密斯精心地在主厅内外穿插了玻璃或石材的隔断，由此形成了一些没有明确分界的半封闭半连通的空间形态。在密斯的观念里，由于没有限定性的空间导向，所以人流的运动线路是不确定的，因此灵活地交织着多种空间流线。同时期的吉迪恩（Sigfried Giedion）也认为，因为玻璃材质的透明特性，室内各部分之间，室内和室外之间原本分隔的空间重叠起来，也就形成了“流动空间”。而柯布西耶采取的做法更加直率。他提出的多米诺体系（Domino system）彻底地取消了限定空间的非承重墙体。一方面，空间具备了可以自由组合的可能性；另一方面，楼梯或坡道这些象征运动的实体独立于空间中，实现竖向空间的转换，同时将运动物化和实体化。但是遗憾的是，现代主义仅仅是把时间的问题置换为并置的多种运动流线或象征运动的实体，而主体和空间之间的关系性被轻易地略去了。
其后，在多元化和全球化语境下，当代建筑试图通过内在浓厚的哲学性、观念性和外在激进的反叛形式对抗既有的单一的建筑面貌，凸显出比任何历史时期都更为显著的速变性和多元性。后现代主义、解构主义、技术主义、有机主义、新现代主义众说纷纭，相应地，空间也呈现出或碎片、或扭曲、或轻盈、或有机的多元化结构。这些建筑观念和形式表现在论及当代建筑的评论文本中，被广泛地分析与研究，此处不做赘述。这里关注的是建筑中时空观念的一些转向。其一，淡化空间差别，强调无中心的弹性空间组织形式。解构主义建筑师认为，传统建筑里将空间固定下来，构成一定的等级秩序，而不考虑使用后的可变因素的做法是不合理的。为了获得自由变化的弹性空间构成，必须取消惯常思维里中心和边缘的秩序关系。比如埃森曼在住宅2号的设计中，不仅刻意模糊了室内与室外的空间边界，也取消了中心和边缘的等级差别；而大哥伦布会议中心不仅具有运动感造型，而且内部空间可以根据使用的需要随意进行分割和重新设计，使空间具备灵活的、可重构的潜能。其二，通过组织相互交织的开放序列来构建丰富的空间体验和流动的空间构成。比如西班牙人类进化博物馆或犹太博物馆空间结构，不同于“流动空间”中无关于主观性的空间流线，这里的空间展开依赖于主体的选择性，而身体是经验空间的真正手段。在空间中，不同的运动流线互相交叉融合，使主体产生差异而丰富的知觉体验。其三，也是最重要的，建筑空间重拾了与人的情感之间的关系，其自身也成为人和环境展开对话的媒介，而不是在环境中突显自身的冷漠造型体。查尔斯·摩尔等一些后现代主义建筑师引用“场所”的概念对抗纯粹的现代主义形式构成。在建筑师自宅里，摩尔试图通过组织玻璃墙面、开敞的大门、没有实墙隔断的室内空间、室内的不同物件等元素，探索人、建筑空间、环境之间的内在逻辑关系。又如，新现代主义进一步发展了现代主义所倡导的光美学，以光影的流动和变化来塑造情感性的空间。比如安藤忠雄在光之教堂中，用光的十字架把人和空间的关系融入到静谧和崇高的情感和气氛中。这些对时空的认识和探索揭示了空间动态性的特征和内涵，即使对于渗入了数字技术的建筑空间，这种内在的空间组织逻辑仍是生成设计的决定性原则。 二、数字技术条件下建筑空间动态性的探索与思考
众所周知，数字化技术向建筑领域的渗透，对于搭建虚拟空间进行自由形体的设计和组合，对于分析处理相关数据解决功能和空间关系，对于制作具有复杂曲面形态的数字模型，对于控制制造和拼装以及批量化单件生产，甚至对于我们的空间认知方式，都产生了直接而深刻的影响。具体到建筑空间的动态性，我们可以明确地看到，对空间动态性的追求通常诉诸于主体的主观感受或主体与空间之间的关系。对应到空间，即表现为空间形态和空间组织秩序。当数字技术介入后，这种探索被进一步深化：
一方面，由于数字化技术使建筑师对复杂空间形态的可控性增强，建筑师开始有能力追求有机自然的造型，破碎扭曲的不稳定感，因此在塑形上呈现出更强烈的动态性特征。比如格拉茨（Graz）美术馆（图1）、扎哈·哈迪德设计的广州歌剧院（图2）、盖里的迪斯尼音乐厅（图3）等等。另一方面，由于三维数字模型的引入，对空间组织秩序的分析成为一个科学且直观的过程。这种空间形态演化过程在数字空间中能够被模拟，建筑师不仅可以提取观察点按任何轨迹观察分析建筑空间，而且可以随时从任意方向对空间形态进行调整，并在平衡内在条件和外在影响的过程中获得合乎逻辑的结果。比如在Villa NM住宅的设计中，内部空间反复扭转了5次，这些扭转构成了墙面、天花板和地板，所具有的流动性和复杂性反映出数字时代特有的空间形式。
与之相对，限于技术条件，空间自身的客观动态性，也就是物理空间的变化，在数字技术介入前一直没有被真正地探索和实践。而数字技术一个非常重要的潜力就是它能够把互动变化带入长期以来被认为是坚固耐久的建筑实体。其中至少有三个方面的技术探索对塑造空间客观动态性产生了不可小视的影响：
第一，实时监控系统使建筑具备实时感应变化并作出反馈的能力。建筑中预先设置的无数感应器把收集到的环境数据传输到电脑系统中，系统处理这些信息并反馈给制动器，以控制建筑本身实时作出改变。引入这种技术手段促使建筑师在交互界面的塑造和空间形态的变化等方面进行了多种尝试。比如荷兰NOX设计小组设计的水上展览馆（freshH2Oexpo）将感应一回应技术作为改变建筑空间状态的基础。具体来说，NOX在freshH2Oexpo中设置定位感应装置，并将其与65米长沿屋顶布置的蓝灯系统相连接，而这排蓝灯还与一套声控系统连接。这些技术处理强调了建筑和人的关系：当传感器被激活时，开始感知参观者的行为，并由不同的控制系统产生作用。建筑的声光系统会根据参观者的不同动作将相应的声音和色彩投射到空间中，改变空间状态，于是参观者随着自身的行进和不同的行为将会获得多种不同的空间体验。
第二，数字技术依靠高度真实感的成像方法能够模拟几可乱真的沉浸式虚拟幻象。这项技术的意义在于把虚拟动态从一种纯粹的心理感知嵌入到实在的建筑之中，在观者和空间之间建立了一种关系，通过诉诸感观的心理暗示向观众呈现动态变化的幻象空间。比如比尔·维奥拉（Bill Viola）在新媒体艺术作品《入夜的通道》（Passage into Night，2006）中所用的手法。维奥拉在黑暗的展厅中安装了一个竖向的大屏幕，屏幕上放映的是一个女子从远处缓缓走近。利用竖向屏幕和门洞的相似性，作品营造出女子正向展厅走来的视觉效果和一个纵深的空间幻象。仿佛波佐（Abdrea Pozzo）在圣伊尼亚乔教堂绘制的天顶画一样，虚拟的数字化空间叠加在真实的物理空间之上，使既定的空间秩序逐渐消解。
第三，对于传统建筑而言，主体对建筑空间的感受大多来自于目视信息的感性体验，以及对其微妙、婉约和极具象征意味的语言符号的理性认识与思考过程。与之对比，数字化设备的发展直接导致智能化材料直接应用于建筑实体的建构，从而使主体延伸了其它感观的感知行为，比如触觉和听觉，形成多感观融合的动态空间。比如George Yu建筑师事务所设计的建筑装置作品《Blow Up》。这个装置的表面由具有良好延展性的乙烯基塑料制作，当参观者触摸这个装置柔韧的表面时，就启动了安装在装置表面的触觉式电子传感器。于是根据参观者的触摸力度，建筑装置将相应地发出不同的非线性声响并持续变化。
可以预想，类似这样的数字技术在未来能够使建筑表皮和空间形态动态地根据使用者的功能需求和心理状态作出相应的调整，对空间的客观动态性设计产生作用。在笔者看来，虽然这些技术能够赋予我们精彩纷呈地表现空间的手段，极具诱惑力，但是我们仍需看到在喧闹的数字化建筑表象下，其空间内在逻辑的支配性力量。这也是在数字化时代塑造动态性空间的有效途径：将数字化设备和材料作为素材纳入空间形态和建筑实体的建构中，关注主体的参与性和选择性。互动性数字技术的作用在于，组织并强化主体对空间差异的经验和感受，从而构筑起主体与空间之间的开放性联系。通过这种方式，时间因素被导入空间，并动摇了空间结构本身。在这里，主体依旧是空间展开和流动的线索。而数字化设备和材料并不成为表现自身的装置，它不应当像那些生硬地包裹建筑表皮上的电子广告屏，让自身从建筑中凸显和独立出来；或者说，它们本身并不成为对象，而是一种辅助物，可以辅助构成一个随主体运动而改变的空间序列，以及在这个序列中展开的多种多样的主体感受。从这个意义上说，数字技术的恰当形式是融入空间成为一个整体，而不是突出，因为作为连接主体和空间的媒介，越突出自身的存在感就越构成连接间的障碍。
三、建筑空间动态性的新表现——数字水展馆的启示
以上文字大致勾勒了解读建筑空间动态性新表现的历史语境和技术背景。从数字水展馆（Digital Water Pavilion）的设计（图4）可以看出，通过融入数字技术，建筑空间动态性的设计有了新的表现：流动性的建筑边界和具有互动性的瞬态空间。而寻求主体与空间的关系则是水展馆在空间中导入时间因素从而使空间表现出动态流动的内在线索。
数字水展馆是“可感城市实验室（MIT Senseable City Lab）”在西班牙的作品，旨在交流萨拉戈萨（Zaragoza）的现在及未来的信息和体验，达成建筑和数字信息一体化。水是数字水展馆的设计起点。展馆最大化地省略了多余的组件，只留下两个不对称的“方盒子”：一个游客问询中心和一个带屋顶平台的咖啡厅，它们其实也作为支撑屋顶的结构柱。水屋顶和流动变化的水墙围合了整个空间。作为敏感而被动的物质，水经常被用来隐喻不确定的空间和时间关系。因为水没有绝对的色彩和形态，能够对环境的微妙变化作出细腻的反应；或者说，随着与主体之间关系的改变以及周围环境的变动，水被动呈现出各色各样的性状，所以水往往就意味着“关系”本身。同时与恒久固定的体量相反，其无形和流动的特质使其自然而然地象征着不确定性。很显然，数字水展馆是对水的形式可能性进行的一次实验性探索。“水”也是伊东丰雄仙台媒体中心（sendai mediatheque，smt）的设计出发点。在伊东丰雄看来，“人类原始的身体藉由水的流动而与自然相结合，现今的人类则是通过计算机的电子波和其它的个体取得联系。”数字信息是当今人们连接意识和物质的重要途径，而水和数字信息一样，都是主体与环境连接起来的媒介。可以说，水展馆的出现为当代社会的这个特征添加了富有意趣的注脚。 在对动态空间边界的处理上，数字水展馆首先延续了“流动空间”以来对墙的消解策略，而且这个空间解放的策略早先在仙台媒体中心、安藤广重美术馆等设计中也得到了清晰的体现。伊东丰雄在媒体中心的表面采用透明的玻璃拼接，并清楚地暴露了里面计算机磁盘一样的七层楼板和十三根有机外形的管状梁柱。这里，被模糊的建筑边界意在弱化体量，使彼此连接着的空间相互流动渗透，同时也隐喻着在信息技术的作用下空间边界的消融。不可否认，空间边界的透明是将建筑体量隐去从而产生流动性的有效方式，因为体量的存在感一旦成立，人们即能感受到建筑与外部环境之间、建筑内部空间之间鲜明的边界。这时建筑处于独立于主体与环境的状态，缺少了建筑、主体、环境之间动态的联系，空间就被静态地固化了。为了连接时空的割裂，必须把建筑本身作为连接主体与环境的媒介，于是空间的边界必须尽可能排除沉重的存在感。然而无论是具有透明特性的玻璃还是被刻意淡化的体量，终究还是限于造型的实体，实质上仍然区隔着空间。比伊东更进一步，“水”这个意象在水展馆中被具象和物化为空间的边界。水展馆的墙和门合为一体，被设计为由感应装置控制开合的水幕墙。设计师卡罗·拉蒂放弃了将数字设备配置在钢筋混凝土结构中使之能够变化调整形成动态空间的惯常方法，以真实流动的水来表现主体和环境间的这种开放性联系（图5）。
隈研吾曾在安藤广重美术馆、东京塑料大楼等作品中大量使用百叶格栅作为空间边界，试图以此作为连接主体与环境的有效手段之一。因为隈研吾把百叶定义为一个相对素材，认为当百叶作为媒介连接主体和环境时，会随着空间和主体位置的改变让人体验到多种不同空间效果和空间关系。这种材料能够触发主体和环境之间的关系，时间因素因此巧妙地介入空间，世界通过建筑这个媒介呈现给主体丰富而灵动的不定性。类似隈研吾的百叶，水也是一种不确定的材料。也就是说，光影等环境因素与建筑藉由水墙作为媒介连接在一起。不止于此，建筑师显然还希望这个前卫的数字化建筑能够超越以往那些游弋于“有”与“无”之间、以轻盈通透消隐建筑物质性的设计实践，一个有效的途径就是用非物质的数字技术本身建构和隐去建筑空间。拉蒂有意识地利用数字控制技术创造了与人的行为相适应的动态空间，水墙由数字技术控制的喷头速射而成，会随着与主体位置关系的改变和观众的动作自由地变换造型甚至全部消失。当观众走近或触摸时，感应装置通过控制喷头改变水流形状，使水墙出现一道门，待观众进入后，水墙再自动合上（图6）。更重要的是，液态的水墙作为不确定的、虚化的边界，使空间向水平无限延展，内外空间达到动态性的相互渗透，从而彻底消解了室内和室外的界限和差别。另一方面，水墙一直处于不断的流动状态中，于是也具备了视觉效果上轻盈随机的动态性。
在水展馆中，另一个塑造流动空间的重要方式是建构开放的、互动的、非完结的空间形式。这个构想的实现依赖于实时监控系统，这个系统的嵌入使水展馆具备实时感应变化并作出反馈的能力，因此赋予建筑和人的交互以多种手段。于是流动的形式设计有了很多新的可能方式。事实上，这种实时监控系统正在向日常生活渗透。随着网络和数字化设备对城市的覆盖，它们感应和传输信息，并做出反馈和回应。同时这也根本上改变了人和环境之间的关系、意识与物质之间的关系。水展馆所建造的感应和回应关系正象征着当今世界这种意识与物质之间的连接方式。
沿建筑四周和内部的水墙实际是一个用水作为像素的水帘，可以展示各种形式的图案和文字（图7），使整个空间沉浸在数字图像构成的不断变化的虚拟环境里。同时水墙与传感器和制动器相连，能够根据观者的运动流线和天气条件等因素自动调整，构成互动的数字物理环境。比如当观者室外进入时，水墙将关闭一部分，形成入口；进入信息问询空间时，围绕吧台的水墙将开启，创造一个临时的私密空间。于是空间的形式能够随着主体的行为不断变化和重构。此外，利用液压活塞向上和向下喷射液体，屋顶被设计成可以升降。当有大风时，为了减少水的溅出，可以由数字技术装置降低屋顶的高度（图8）。这样，空间的形态和层次藉由平台的竖向移动获得动态变化。屋顶的升降不仅动态改变空间，塑造空间形态的多重可能性和不确定性，更具颠覆性力量的是，当屋顶降低到地平面时，屋顶等同于地面，整个建筑就消失了。从而取消了空间的明确界定，也彻底消解了完整的形式系统。于是不同时间不同条件建构了一系列不同的空间形式。主体在这些不同的空间形式之间的切换，意味着主体与环境之间连接形式的变化。随着主体与空间的关系变化，或环境因素的变化，空间以不同的面貌出现在人们面前，就是说，通过这个过程，人们摆脱了单一绝对的静止空间，获得丰富的、相对的、轻快的流动感。
因此，我们能很清楚地看到建筑师的开放性意图：水展馆构成了一个无预置结果的空间结构，让观众经验创作过程。现实空间通过复合水墙和数字技术手段充满不确定的变化，成为作品与观众共同构建的开放性空间。空间在与主体的互动过程中被经历，根据主体的动作和感受相应地调整形态和气氛，营造出动态性的空间体验。与此同时，在这个新空间的构建中，这种动态的空间形态调整又反过来影响主体的感知和行为。主体在不断调整、配置和重构着空间处境时，也感受来自自我知觉和环境的双重作用。相应地，空间不再是封闭的外在环境，主体或者说时间，对空间的介入，实质上改造了空间本身，结果时间和空间被捆绑在一起。换句话说，最终的效果呈现取决于环境与主体的动态关系，而并非预先的计划和规定，其结果是不可预知的。因此观众的参与不仅仅是一个构成元素，而是实现空间动态性和情感意图的途径，并最终决定了水展馆的开放性、瞬态性、过程性与流动性。
四、从当代建筑空间动态性看数字技术对未来设计的启示
生活在当代社会即意味着生活在急速变化的数字信息环境中。与之同步，当代社会文化的更迭也愈加高速和多元化，消费文化、读图时代、信息社会等等诸多术语被用以形容当代社会的特质。于是，人们生活中信息传递的方式变得更为直白与瞬时化，从而冲击了既有的审美认知经验。同时，无所不在的数字信息环境对建筑也施加了持续的影响，建筑的功能、形式、结构和空间布局相应地产生了转变或重组。在这种条件下，建筑师对空间动态性的探索开始考虑数字技术这一重要因素，也为动态形式的设计开辟了新的领域。从当代建筑空间动态性不难看出数字技术对未来设计的启示：
启示之一，在数字化、多元化和全球化语境下，人们追求的不再是无个性的统一，而是多元的生动感。类似水展馆这样的数字化动态空间显示了数字技术令人惊喜的创造力和活力。但是，由数字技术参与建构的动态空间并非只能具备上文所述的几种有限的可能性，其潜力和未来更让人们充满期待。因为新的技术给建筑业带来的是创作思维和设计方式的更多选择而不是限制。这种选择的目标则是为了建造适应人类环境心理和行为活动的建筑空间。
启示之二，数字技术在塑造空间动态性的过程中已不仅仅是建模、绘图或分析工具，也成为建筑师在建构建筑实体和空间形态时需要面对和处理的素材。于是建筑师一方面拥有更多的动态形式设计的可能性；另一方面，必须考虑如何处理数字技术和现实空间的关系，使人和空间之间日渐重要的互动更加多维和紧密，而不是简单地铺排陈列技术本身，获取形式上肤浅的翻奇斗巧。
启示之三，数字化维度下建筑动态性空间的创作，不论采用何种先锋的技术，都不可忽视传统和创新之间的平衡以及观者的空间体验。数字技术的应用在当下已成为建筑设计创新的重要手段，并赋予建筑积极的时代意义。然而在具体的设计中却可能陷入极端化的技术窠臼，偏颇地在形式上突显数字化技术，或在功能上强加数字化设备。而对空间生成逻辑的关注，对主体和空间之间关系的关注，能够有效地将创新控制在适度的范围内。正如李博斯金把数字技术比作手套，而手才是数字技术力量的来源，因为建筑的本质存在于心灵和想象中，不可思议的建筑不是来自模糊的技术概念，而是来自于人。
关键词：数字化；空间；动态性；互动
中图分类号：TU-024
文献标识码：A
文章编号：1009—3060（2012）05—0032-08
回顾历史可以了解，从密斯·凡德罗的巴塞罗那国际博览会德国馆伊始，建筑空间藉由多种可能的运动流线和透明玻璃的穿插得到了流动与重叠，空间动态性作为一个重要的话题开始被设计师关注。而另一方面，当下的先锋建筑师努力地探索新技术、新工艺、新材料的潜能，特别是在设计建造的过程中使用形式生成的动态模拟、NURBS曲面建模、CAM构件制造、传感和控制等数字化技术，使建筑师在追求动态性的空间设计时显得得心应手。时至今日，动态空间和数字化技术都已不是前卫的话题。然而对此我们需要关注的是，聚焦到数字时代建筑的设计实践，特别是由数字化设备与高新技术直接参与营建的建筑空间，其空间动态性的新表现所蕴含的内在逻辑和时代意义较少得到深入探究。于是在面对数字技术介入建筑设计后高度技术化和互动化的建筑局面时，往往含混地用“虚拟化”或“非物质化”消解视听。事实上，数字技术以何种方式介入空间动态性的塑造，建筑师又是如何在数字技术条件下探索空间动态性，当今建筑空间因何种缘由表现出动态性的新特征，是解读上述问题的合适切入点。
一、建筑空间动态性溯源
对于空间动态性的理解，需要还原到主体与客体以及主观性与客观性的问题。这实际上也是动态性得以存在的方式和依据。在主客对立的平行关系里，空间是独立于人的静止先验的客观存在。这个观念基于古典主义的原则：客观世界有着严密的秩序，与主体毫无关联。相应地，作为古典主义复兴的文艺复兴建筑，拥有理想中的稳定秩序和比例关系。这是一个偏重于客观性的空间，一个相对于主体处于凝滞不动的静态空间，主体的视点及其产生的主观感受不在设计的考虑范围内。而巴洛克时期的建筑开始向主观性倾斜，于是视觉效果超越了数学原则成为最终决定建筑形态的因素。基于这个理由，布鲁诺·塞维认为最早试图摆脱均衡稳定的“静态空间”的努力，是巴洛克时期建筑。巴洛克建筑墙面呈波浪状弯曲，同时强调不对称和起伏变化，意味着具有动态特征的空间概念。由此我们可以明确地看到，此时的空间动态性因由主观的视觉感受而产生。这种追求动态感的方式在19世纪末的新艺术建筑仍可见到。在高迪（Antoni Gaudi）的圣家族大教堂、米拉公寓、居里公园中，流畅的曲面将地面、墙体、天花板融合成一个连续的整体，形成一个似乎是自然生成的流动着的有机空间，充满了力量的动势与内在的生机。从本质上说，这种建筑空间中所表现出的动态性十分类似贝尔尼尼在《阿波罗和达芙妮》中对时间的刻画手法：通过表现时间维度上的瞬间状态使人感受到运动态势，以静态暗示动态。
另一种空间动态性的表现来自于中国和日本的庭园设计。这是凭借主观经验建构的动态性，因为最重要的空间体验不是来自于固定视点欣赏到的静止造型，而取决于主体在行进过程中所动态感受到的空间韵律。平面铺陈开来的空间不以独立存在的单元为审美目标，而以多种形式穿插组合。幽曲蜿蜒的步道、回廊和水系使得主体在某一瞬间只能体验到一个局部的空间片段。随着主体与空间之间的关系变化，这些多种面貌、渐次变化的空间片段逐渐积累起差异的时间感受序列，与此同时，主体和空间的多种关系也被感知和建立。此外多层次不同标高的地面在升与降中赋予了主体期待和满足感，以此触动更多的空间想象。因此，时间在这里的作用显而易见，它把主体和不同性质的空间经验串连在一起。在游历庭园的过程中，主体感受前后空间片段的差异，空间也因此获得了动态性。这种在空间中呈现动态性的方式，实际上可以被看成是如何在空间构架中导入时间因素的问题。
这个关于空间与时间如何统合的问题，在20世纪的现代主义建筑中被真正深入思考。所不同的是，现代主义的解决方案偏向于理性和客观性。为了使凝固的造型具有运动的特征，杜尚《走下楼梯的裸女》和翁贝托·波丘尼在1913年创作的青铜雕塑《空间连续的独特形体》采用了同样的策略：把连续运动的多个意象叠加在同一幅画面或同一件雕塑里。这种用不确定的线条和叠加的形体表现运动，从而连接时间和空间的主张，在密斯·凡德罗巴塞罗那国际博览会德国馆设计中得到呼应。密斯精心地在主厅内外穿插了玻璃或石材的隔断，由此形成了一些没有明确分界的半封闭半连通的空间形态。在密斯的观念里，由于没有限定性的空间导向，所以人流的运动线路是不确定的，因此灵活地交织着多种空间流线。同时期的吉迪恩（Sigfried Giedion）也认为，因为玻璃材质的透明特性，室内各部分之间，室内和室外之间原本分隔的空间重叠起来，也就形成了“流动空间”。而柯布西耶采取的做法更加直率。他提出的多米诺体系（Domino system）彻底地取消了限定空间的非承重墙体。一方面，空间具备了可以自由组合的可能性；另一方面，楼梯或坡道这些象征运动的实体独立于空间中，实现竖向空间的转换，同时将运动物化和实体化。但是遗憾的是，现代主义仅仅是把时间的问题置换为并置的多种运动流线或象征运动的实体，而主体和空间之间的关系性被轻易地略去了。
其后，在多元化和全球化语境下，当代建筑试图通过内在浓厚的哲学性、观念性和外在激进的反叛形式对抗既有的单一的建筑面貌，凸显出比任何历史时期都更为显著的速变性和多元性。后现代主义、解构主义、技术主义、有机主义、新现代主义众说纷纭，相应地，空间也呈现出或碎片、或扭曲、或轻盈、或有机的多元化结构。这些建筑观念和形式表现在论及当代建筑的评论文本中，被广泛地分析与研究，此处不做赘述。这里关注的是建筑中时空观念的一些转向。其一，淡化空间差别，强调无中心的弹性空间组织形式。解构主义建筑师认为，传统建筑里将空间固定下来，构成一定的等级秩序，而不考虑使用后的可变因素的做法是不合理的。为了获得自由变化的弹性空间构成，必须取消惯常思维里中心和边缘的秩序关系。比如埃森曼在住宅2号的设计中，不仅刻意模糊了室内与室外的空间边界，也取消了中心和边缘的等级差别；而大哥伦布会议中心不仅具有运动感造型，而且内部空间可以根据使用的需要随意进行分割和重新设计，使空间具备灵活的、可重构的潜能。其二，通过组织相互交织的开放序列来构建丰富的空间体验和流动的空间构成。比如西班牙人类进化博物馆或犹太博物馆空间结构，不同于“流动空间”中无关于主观性的空间流线，这里的空间展开依赖于主体的选择性，而身体是经验空间的真正手段。在空间中，不同的运动流线互相交叉融合，使主体产生差异而丰富的知觉体验。其三，也是最重要的，建筑空间重拾了与人的情感之间的关系，其自身也成为人和环境展开对话的媒介，而不是在环境中突显自身的冷漠造型体。查尔斯·摩尔等一些后现代主义建筑师引用“场所”的概念对抗纯粹的现代主义形式构成。在建筑师自宅里，摩尔试图通过组织玻璃墙面、开敞的大门、没有实墙隔断的室内空间、室内的不同物件等元素，探索人、建筑空间、环境之间的内在逻辑关系。又如，新现代主义进一步发展了现代主义所倡导的光美学，以光影的流动和变化来塑造情感性的空间。比如安藤忠雄在光之教堂中，用光的十字架把人和空间的关系融入到静谧和崇高的情感和气氛中。这些对时空的认识和探索揭示了空间动态性的特征和内涵，即使对于渗入了数字技术的建筑空间，这种内在的空间组织逻辑仍是生成设计的决定性原则。 二、数字技术条件下建筑空间动态性的探索与思考
众所周知，数字化技术向建筑领域的渗透，对于搭建虚拟空间进行自由形体的设计和组合，对于分析处理相关数据解决功能和空间关系，对于制作具有复杂曲面形态的数字模型，对于控制制造和拼装以及批量化单件生产，甚至对于我们的空间认知方式，都产生了直接而深刻的影响。具体到建筑空间的动态性，我们可以明确地看到，对空间动态性的追求通常诉诸于主体的主观感受或主体与空间之间的关系。对应到空间，即表现为空间形态和空间组织秩序。当数字技术介入后，这种探索被进一步深化：
一方面，由于数字化技术使建筑师对复杂空间形态的可控性增强，建筑师开始有能力追求有机自然的造型，破碎扭曲的不稳定感，因此在塑形上呈现出更强烈的动态性特征。比如格拉茨（Graz）美术馆（图1）、扎哈·哈迪德设计的广州歌剧院（图2）、盖里的迪斯尼音乐厅（图3）等等。另一方面，由于三维数字模型的引入，对空间组织秩序的分析成为一个科学且直观的过程。这种空间形态演化过程在数字空间中能够被模拟，建筑师不仅可以提取观察点按任何轨迹观察分析建筑空间，而且可以随时从任意方向对空间形态进行调整，并在平衡内在条件和外在影响的过程中获得合乎逻辑的结果。比如在Villa NM住宅的设计中，内部空间反复扭转了5次，这些扭转构成了墙面、天花板和地板，所具有的流动性和复杂性反映出数字时代特有的空间形式。
与之相对，限于技术条件，空间自身的客观动态性，也就是物理空间的变化，在数字技术介入前一直没有被真正地探索和实践。而数字技术一个非常重要的潜力就是它能够把互动变化带入长期以来被认为是坚固耐久的建筑实体。其中至少有三个方面的技术探索对塑造空间客观动态性产生了不可小视的影响：
第一，实时监控系统使建筑具备实时感应变化并作出反馈的能力。建筑中预先设置的无数感应器把收集到的环境数据传输到电脑系统中，系统处理这些信息并反馈给制动器，以控制建筑本身实时作出改变。引入这种技术手段促使建筑师在交互界面的塑造和空间形态的变化等方面进行了多种尝试。比如荷兰NOX设计小组设计的水上展览馆（freshH2Oexpo）将感应一回应技术作为改变建筑空间状态的基础。具体来说，NOX在freshH2Oexpo中设置定位感应装置，并将其与65米长沿屋顶布置的蓝灯系统相连接，而这排蓝灯还与一套声控系统连接。这些技术处理强调了建筑和人的关系：当传感器被激活时，开始感知参观者的行为，并由不同的控制系统产生作用。建筑的声光系统会根据参观者的不同动作将相应的声音和色彩投射到空间中，改变空间状态，于是参观者随着自身的行进和不同的行为将会获得多种不同的空间体验。
第二，数字技术依靠高度真实感的成像方法能够模拟几可乱真的沉浸式虚拟幻象。这项技术的意义在于把虚拟动态从一种纯粹的心理感知嵌入到实在的建筑之中，在观者和空间之间建立了一种关系，通过诉诸感观的心理暗示向观众呈现动态变化的幻象空间。比如比尔·维奥拉（Bill Viola）在新媒体艺术作品《入夜的通道》（Passage into Night，2006）中所用的手法。维奥拉在黑暗的展厅中安装了一个竖向的大屏幕，屏幕上放映的是一个女子从远处缓缓走近。利用竖向屏幕和门洞的相似性，作品营造出女子正向展厅走来的视觉效果和一个纵深的空间幻象。仿佛波佐（Abdrea Pozzo）在圣伊尼亚乔教堂绘制的天顶画一样，虚拟的数字化空间叠加在真实的物理空间之上，使既定的空间秩序逐渐消解。
第三，对于传统建筑而言，主体对建筑空间的感受大多来自于目视信息的感性体验，以及对其微妙、婉约和极具象征意味的语言符号的理性认识与思考过程。与之对比，数字化设备的发展直接导致智能化材料直接应用于建筑实体的建构，从而使主体延伸了其它感观的感知行为，比如触觉和听觉，形成多感观融合的动态空间。比如George Yu建筑师事务所设计的建筑装置作品《Blow Up》。这个装置的表面由具有良好延展性的乙烯基塑料制作，当参观者触摸这个装置柔韧的表面时，就启动了安装在装置表面的触觉式电子传感器。于是根据参观者的触摸力度，建筑装置将相应地发出不同的非线性声响并持续变化。
可以预想，类似这样的数字技术在未来能够使建筑表皮和空间形态动态地根据使用者的功能需求和心理状态作出相应的调整，对空间的客观动态性设计产生作用。在笔者看来，虽然这些技术能够赋予我们精彩纷呈地表现空间的手段，极具诱惑力，但是我们仍需看到在喧闹的数字化建筑表象下，其空间内在逻辑的支配性力量。这也是在数字化时代塑造动态性空间的有效途径：将数字化设备和材料作为素材纳入空间形态和建筑实体的建构中，关注主体的参与性和选择性。互动性数字技术的作用在于，组织并强化主体对空间差异的经验和感受，从而构筑起主体与空间之间的开放性联系。通过这种方式，时间因素被导入空间，并动摇了空间结构本身。在这里，主体依旧是空间展开和流动的线索。而数字化设备和材料并不成为表现自身的装置，它不应当像那些生硬地包裹建筑表皮上的电子广告屏，让自身从建筑中凸显和独立出来；或者说，它们本身并不成为对象，而是一种辅助物，可以辅助构成一个随主体运动而改变的空间序列，以及在这个序列中展开的多种多样的主体感受。从这个意义上说，数字技术的恰当形式是融入空间成为一个整体，而不是突出，因为作为连接主体和空间的媒介，越突出自身的存在感就越构成连接间的障碍。
三、建筑空间动态性的新表现——数字水展馆的启示
以上文字大致勾勒了解读建筑空间动态性新表现的历史语境和技术背景。从数字水展馆（Digital Water Pavilion）的设计（图4）可以看出，通过融入数字技术，建筑空间动态性的设计有了新的表现：流动性的建筑边界和具有互动性的瞬态空间。而寻求主体与空间的关系则是水展馆在空间中导入时间因素从而使空间表现出动态流动的内在线索。
数字水展馆是“可感城市实验室（MIT Senseable City Lab）”在西班牙的作品，旨在交流萨拉戈萨（Zaragoza）的现在及未来的信息和体验，达成建筑和数字信息一体化。水是数字水展馆的设计起点。展馆最大化地省略了多余的组件，只留下两个不对称的“方盒子”：一个游客问询中心和一个带屋顶平台的咖啡厅，它们其实也作为支撑屋顶的结构柱。水屋顶和流动变化的水墙围合了整个空间。作为敏感而被动的物质，水经常被用来隐喻不确定的空间和时间关系。因为水没有绝对的色彩和形态，能够对环境的微妙变化作出细腻的反应；或者说，随着与主体之间关系的改变以及周围环境的变动，水被动呈现出各色各样的性状，所以水往往就意味着“关系”本身。同时与恒久固定的体量相反，其无形和流动的特质使其自然而然地象征着不确定性。很显然，数字水展馆是对水的形式可能性进行的一次实验性探索。“水”也是伊东丰雄仙台媒体中心（sendai mediatheque，smt）的设计出发点。在伊东丰雄看来，“人类原始的身体藉由水的流动而与自然相结合，现今的人类则是通过计算机的电子波和其它的个体取得联系。”数字信息是当今人们连接意识和物质的重要途径，而水和数字信息一样，都是主体与环境连接起来的媒介。可以说，水展馆的出现为当代社会的这个特征添加了富有意趣的注脚。 在对动态空间边界的处理上，数字水展馆首先延续了“流动空间”以来对墙的消解策略，而且这个空间解放的策略早先在仙台媒体中心、安藤广重美术馆等设计中也得到了清晰的体现。伊东丰雄在媒体中心的表面采用透明的玻璃拼接，并清楚地暴露了里面计算机磁盘一样的七层楼板和十三根有机外形的管状梁柱。这里，被模糊的建筑边界意在弱化体量，使彼此连接着的空间相互流动渗透，同时也隐喻着在信息技术的作用下空间边界的消融。不可否认，空间边界的透明是将建筑体量隐去从而产生流动性的有效方式，因为体量的存在感一旦成立，人们即能感受到建筑与外部环境之间、建筑内部空间之间鲜明的边界。这时建筑处于独立于主体与环境的状态，缺少了建筑、主体、环境之间动态的联系，空间就被静态地固化了。为了连接时空的割裂，必须把建筑本身作为连接主体与环境的媒介，于是空间的边界必须尽可能排除沉重的存在感。然而无论是具有透明特性的玻璃还是被刻意淡化的体量，终究还是限于造型的实体，实质上仍然区隔着空间。比伊东更进一步，“水”这个意象在水展馆中被具象和物化为空间的边界。水展馆的墙和门合为一体，被设计为由感应装置控制开合的水幕墙。设计师卡罗·拉蒂放弃了将数字设备配置在钢筋混凝土结构中使之能够变化调整形成动态空间的惯常方法，以真实流动的水来表现主体和环境间的这种开放性联系（图5）。
隈研吾曾在安藤广重美术馆、东京塑料大楼等作品中大量使用百叶格栅作为空间边界，试图以此作为连接主体与环境的有效手段之一。因为隈研吾把百叶定义为一个相对素材，认为当百叶作为媒介连接主体和环境时，会随着空间和主体位置的改变让人体验到多种不同空间效果和空间关系。这种材料能够触发主体和环境之间的关系，时间因素因此巧妙地介入空间，世界通过建筑这个媒介呈现给主体丰富而灵动的不定性。类似隈研吾的百叶，水也是一种不确定的材料。也就是说，光影等环境因素与建筑藉由水墙作为媒介连接在一起。不止于此，建筑师显然还希望这个前卫的数字化建筑能够超越以往那些游弋于“有”与“无”之间、以轻盈通透消隐建筑物质性的设计实践，一个有效的途径就是用非物质的数字技术本身建构和隐去建筑空间。拉蒂有意识地利用数字控制技术创造了与人的行为相适应的动态空间，水墙由数字技术控制的喷头速射而成，会随着与主体位置关系的改变和观众的动作自由地变换造型甚至全部消失。当观众走近或触摸时，感应装置通过控制喷头改变水流形状，使水墙出现一道门，待观众进入后，水墙再自动合上（图6）。更重要的是，液态的水墙作为不确定的、虚化的边界，使空间向水平无限延展，内外空间达到动态性的相互渗透，从而彻底消解了室内和室外的界限和差别。另一方面，水墙一直处于不断的流动状态中，于是也具备了视觉效果上轻盈随机的动态性。
在水展馆中，另一个塑造流动空间的重要方式是建构开放的、互动的、非完结的空间形式。这个构想的实现依赖于实时监控系统，这个系统的嵌入使水展馆具备实时感应变化并作出反馈的能力，因此赋予建筑和人的交互以多种手段。于是流动的形式设计有了很多新的可能方式。事实上，这种实时监控系统正在向日常生活渗透。随着网络和数字化设备对城市的覆盖，它们感应和传输信息，并做出反馈和回应。同时这也根本上改变了人和环境之间的关系、意识与物质之间的关系。水展馆所建造的感应和回应关系正象征着当今世界这种意识与物质之间的连接方式。
沿建筑四周和内部的水墙实际是一个用水作为像素的水帘，可以展示各种形式的图案和文字（图7），使整个空间沉浸在数字图像构成的不断变化的虚拟环境里。同时水墙与传感器和制动器相连，能够根据观者的运动流线和天气条件等因素自动调整，构成互动的数字物理环境。比如当观者室外进入时，水墙将关闭一部分，形成入口；进入信息问询空间时，围绕吧台的水墙将开启，创造一个临时的私密空间。于是空间的形式能够随着主体的行为不断变化和重构。此外，利用液压活塞向上和向下喷射液体，屋顶被设计成可以升降。当有大风时，为了减少水的溅出，可以由数字技术装置降低屋顶的高度（图8）。这样，空间的形态和层次藉由平台的竖向移动获得动态变化。屋顶的升降不仅动态改变空间，塑造空间形态的多重可能性和不确定性，更具颠覆性力量的是，当屋顶降低到地平面时，屋顶等同于地面，整个建筑就消失了。从而取消了空间的明确界定，也彻底消解了完整的形式系统。于是不同时间不同条件建构了一系列不同的空间形式。主体在这些不同的空间形式之间的切换，意味着主体与环境之间连接形式的变化。随着主体与空间的关系变化，或环境因素的变化，空间以不同的面貌出现在人们面前，就是说，通过这个过程，人们摆脱了单一绝对的静止空间，获得丰富的、相对的、轻快的流动感。
因此，我们能很清楚地看到建筑师的开放性意图：水展馆构成了一个无预置结果的空间结构，让观众经验创作过程。现实空间通过复合水墙和数字技术手段充满不确定的变化，成为作品与观众共同构建的开放性空间。空间在与主体的互动过程中被经历，根据主体的动作和感受相应地调整形态和气氛，营造出动态性的空间体验。与此同时，在这个新空间的构建中，这种动态的空间形态调整又反过来影响主体的感知和行为。主体在不断调整、配置和重构着空间处境时，也感受来自自我知觉和环境的双重作用。相应地，空间不再是封闭的外在环境，主体或者说时间，对空间的介入，实质上改造了空间本身，结果时间和空间被捆绑在一起。换句话说，最终的效果呈现取决于环境与主体的动态关系，而并非预先的计划和规定，其结果是不可预知的。因此观众的参与不仅仅是一个构成元素，而是实现空间动态性和情感意图的途径，并最终决定了水展馆的开放性、瞬态性、过程性与流动性。
四、从当代建筑空间动态性看数字技术对未来设计的启示
生活在当代社会即意味着生活在急速变化的数字信息环境中。与之同步，当代社会文化的更迭也愈加高速和多元化，消费文化、读图时代、信息社会等等诸多术语被用以形容当代社会的特质。于是，人们生活中信息传递的方式变得更为直白与瞬时化，从而冲击了既有的审美认知经验。同时，无所不在的数字信息环境对建筑也施加了持续的影响，建筑的功能、形式、结构和空间布局相应地产生了转变或重组。在这种条件下，建筑师对空间动态性的探索开始考虑数字技术这一重要因素，也为动态形式的设计开辟了新的领域。从当代建筑空间动态性不难看出数字技术对未来设计的启示：
启示之一，在数字化、多元化和全球化语境下，人们追求的不再是无个性的统一，而是多元的生动感。类似水展馆这样的数字化动态空间显示了数字技术令人惊喜的创造力和活力。但是，由数字技术参与建构的动态空间并非只能具备上文所述的几种有限的可能性，其潜力和未来更让人们充满期待。因为新的技术给建筑业带来的是创作思维和设计方式的更多选择而不是限制。这种选择的目标则是为了建造适应人类环境心理和行为活动的建筑空间。
启示之二，数字技术在塑造空间动态性的过程中已不仅仅是建模、绘图或分析工具，也成为建筑师在建构建筑实体和空间形态时需要面对和处理的素材。于是建筑师一方面拥有更多的动态形式设计的可能性；另一方面，必须考虑如何处理数字技术和现实空间的关系，使人和空间之间日渐重要的互动更加多维和紧密，而不是简单地铺排陈列技术本身，获取形式上肤浅的翻奇斗巧。
启示之三，数字化维度下建筑动态性空间的创作，不论采用何种先锋的技术，都不可忽视传统和创新之间的平衡以及观者的空间体验。数字技术的应用在当下已成为建筑设计创新的重要手段，并赋予建筑积极的时代意义。然而在具体的设计中却可能陷入极端化的技术窠臼，偏颇地在形式上突显数字化技术，或在功能上强加数字化设备。而对空间生成逻辑的关注，对主体和空间之间关系的关注，能够有效地将创新控制在适度的范围内。正如李博斯金把数字技术比作手套，而手才是数字技术力量的来源，因为建筑的本质存在于心灵和想象中，不可思议的建筑不是来自模糊的技术概念，而是来自于人。