通讯员 唐瑭 科技日报记者 金凤
“我们应该在城市中阅读出时间岁月时而流逝、时而凝冻的建筑遗产见证物，历史传承与现代化交相辉映，既要传承文化、做好今天，也要拥抱未来。”近二十年的光阴中，中国工程院院士、东南大学教授王建国专注地与一件事死磕：带领团队让中国城镇建筑遗产在过去与未来的穿梭中生生不息。
这些年，这支团队建立了基于城市-街区-建筑遗产多尺度连续性的城镇建筑遗产保护理论和技术体系，成果已应用于全国16个历史文化名城、43个世界文化遗产和全国重点文物保护单位、114个历史街区，实现了中国城镇建筑遗产多尺度保护的重大跨越，取得了显著的社会、经济和环境效益。
11月3日，2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。由中国工程院院士王建国、崔愷领衔，东南大学、中国建筑设计研究院、中国城市规划设计研究院、故宫博物院、中科院遥感与数字地球所、中建八局和浙江大学共同完成的《中国城镇建筑遗产多尺度保护理论、关键技术及应用》项目荣获国家科技进步奖一等奖。据悉，这是我国建筑学领域第一项国家科技进步奖一等奖。
获奖团队代表（右二为中国工程院院士、东南大学教授王建国）获奖后合影，东南大学宣传部供图
要解得了乡愁，也要看得见未来
城市总是面临着新生与衰亡、保护与发展的双重挑战。一方面，城市总是处在新陈代谢的现代化发展进程中。另一方面，历史文化传承也必须坚守。
王建国认为，过去几十年城市建设主要由经济导向决定，因而大规模拆毁了我们的老城。在新型城镇化阶段，应该在遗产价值判定基础上，提倡“应保尽保”。比如城市里的第一个电厂、第一个自来水厂、见证近现代革命历史的建筑及载体环境等，团队主张把这些重要历史建筑及相关的环境脉络整体保存下来。
但是，城市里所有的老建筑也不是都要“一刀切”地保存下来。
如何多尺度保护城市？王建国认为，对于本体的建筑，要研究建筑的“延年益寿”，考虑结构耐久性和补强修复技术、房屋材料的退化机理，并对其进行“治小病，防大病”的预防性干预和保护等。对于历史文化街区和建筑群，还要考虑当代人的使用，必须把活态的社会状态纳入保护对象。到了城市这个级别，要考虑的就更多，甚至包括城市在全球范围内的竞争力。
王建国以南京为例进一步解释，首先要保护的是“钟山龙蟠、石城虎踞”的城市山水格局和都城空间结构，南京不管怎么变，城市的格局不能变。古城格局和秦淮河的关系不能变，历史街区的风貌要保持相对完整性和渐进优化的特征。比如，夫子庙、门东、门西保持明清以来直至五六十年代的建筑风格，但是不能让一个城市里到处都是明清时期的风貌，近现代南京城市发展中一些代表性的商业建筑、文化建筑、工业建筑、公共住宅也需要纳入保护和适应性再利用的对象。
据悉，项目团队先后完成了北京老城总体城市设计、南京总体城市设计、南京明故宫保护规划、南京愚园风景名胜设施恢复和复建、扬州东关历史文化街区保护规划、泉州历史文化街区中山路的整治等重要项目。
让“西湖十景”360度“无死角”
“西湖”是大多数中国人心目中梦寐以求的天堂，素有“三面云山一面城”的美誉。西湖申报世界文化遗产的前夕，王建国院士团队参与了西湖东岸景观提升相关的规划设计工作。
他说：“总体看，西湖景观一直保护得不错，随着城市化进程，东岸城市建筑越盖越高、越盖越大，先前的风景面临观览尺度的挑战。以往人们关注的多是历史观景点的静态观览效果，或者是在苏堤、白堤等有限的路径上移动时的视觉景观审美问题。而在现实中，游客常常需要‘水光潋滟晴方好，山色空蒙雨亦奇’的水上观赏。”为了让泛舟西湖这个动态场景更具美感，团队首先要解决的是动态随机视点与静态景观的关系问题。
为此，王建国团队创造性地将GPS技术与风景观览艺术结合起来，把西湖的湖面视点跟东岸城市建筑景观的关系作了一次诊断，初步解决了西湖观览城市的景色分级概率分布问题。
他将西湖地图打上了方格网，把每个交叉点都用GPS定位，然后租了小船，在每个交叉点上拍西湖城市界面的全景照片，然后将几千张照片的观感评级打分，并用极好、好、一般、差、极差的五个形容词级差将所有照片分级，再把获得相同评价的点连起来，这些线被称作“等视线”。
接下来，王建国又研究了西湖的游船路线，发现先前游线中能看到景色很好的地方，但也有少数景色一般、甚至比较差的地方，于是，他建议有关部门按照“等视线”研究成果重新规划游船线路。
在前期调研时，王建国获悉，天气晴好的时候，在西湖能够看到10公里之外钱江新城的高层建筑，而团队几次调研时并没有看到。这让他想到，会不会存在与气象条件有关的概率问题，在研究了杭州市过去3年的空气能见度资料后，团队发现3年内平均每年大约有五十几天能从西湖看到十公里之外的建筑，有七十几天能看到七至八公里外的建筑。
在此基础上，王建国团队画出一个杭州市高层建筑和西湖能见度关系的分析图，试图为景观提升和杭州城市建设提供参考，最终，成果获得两项国家发明专利。
经典的视觉研究也需要拓展使用。西湖中观景不佳的区域怎么办？王建国提出，在景观视线观感不好的地方能否尝试做生态浮岛，生态浮岛由不会影响水力学条件的空腔浮筒做成，上面垒土作栽植景观。因为西湖景观遗产本身就是东方山水的自然典范、灵秀婉约的审美典范，同时也是“千年营筑的人工典范，公众活动的场所典范”，适度的人工正向干预对于西湖景观提升应该是可行的。
能不能建高层建筑，要综合考虑经济、社会、交通、景观等因素
城市历史风貌保护中，建筑高度如何管控引导一直是个科学难题。团队在近二十年的实践中，反复尝试、实验并成功运用了基于城市用地属性数字化分析的设计手段，比较科学地解决了历史城市建筑高度的科学认知和规划管控的难题，并获得相关国家发明专利。
在王建国看来，城市的建筑布局和建筑高度有经济、社会、交通、文化、景观和美学等因素。城市用地中有些条件促使盖高层，有些条件则限制盖高层。
2003年，团队基于用地的区位、交通可达性、景观敏感度、地价等属性，在国内首次使用地理信息系统做了南京老城的建筑高度管控研究，但当时计算机算力有限，算不了太多和太复杂的东西，所以完成的是基于759个规划地块的建筑高度的计算数值，成果使用时仍然存在实用精度不够的问题。但是，城市规划管理第一次有了高层建筑管控的底线思维方式和数据库成果。
2015年，王建国团队再次受邀研究老城的建筑高度管控，通过对5569个产权地块的地块性质、地块规模、轨道交通、历史风貌、绿地和地价因子综合分析和基于相似性的迭代计算，粗算出每个地块建议的建筑高度，同时，将计算结果与常规城市设计的社会、人文、美学要求相互验证和校核，最后联合南京规划院控规编制团队，形成了高精度的南京老城建筑高度的管控指引的数据库成果。这一方法后来运用在广州、沈阳、镇江、常州等总体城市设计建筑高度规划中，并获得国家发明专利。
责任编辑： 陈可轩
2021-11-4 【中国科技网】