“米兰设计周高校设计展”|优秀论文鉴赏第40辑

1.引言

2019 年 7 月，中央全面深化改革委员会会议审议通过了《长城、大运河、长征国家文化公园建设方案》，此次会议强调要通过大运河文化需求活化大运河伴生文化。天津杨柳青大运河国家文化公园是京杭 大运河北段独具地方文化特色的重要组成部分，亦是大运河文化传承与传播的重要段落。公共环境设施在提升城市品质、满足人们日常生活需求方面发挥着重要的作用。它们不仅在大众视觉和使用中扮演着城市品牌形象代言的角色，还在城市中承担着服务、导向、装饰、宣传等多维功能，体现了所在场所的功能属性、审美属性、文化属性。在大运河国家文化公园建设中，公共环境设施亦是其中彰显文化、传承文化的重要一环。文化是一个民族的灵魂所在，文化基因提取是文化活化传承的重要手段。文化基因是决定文化特色的核心力量，也是文化传承的重要一环。习近平总书记多次使用“基因”、“文化基因”和“精神基因”等 词汇来论述中国传统文化。

当前国内已有部分城市开始在顶层设计层面认识到文化基因对国家文化发展的重要性，并积极进行有益的尝试。天津市西青区政府将其规划定位为“中华魂、明清风、天津味、年画神、运河韵”的新时代文化公园，是大运河北段极具地域特色的文化工程，通过文化项目带动文化传承。大运河文化公园规划设计不 只是某一景点、遗存的开发打造，更要找寻大运河的共同文化基因并把它注入各项设计之中，从而唤起人 们对于大运河历史的整体文化记忆[1]。深入挖掘和整理城市文化基因，利用系统设计理论构建大运河国家文化公园公共环境设施设计之间的内在联系。通过杨柳青地域文化基因提取，并以设计元素的形式融入公共环境设施设计，可以更好的承载和记录城市的前进历程和文化发展。因此，在公共环境设施设计中融入文化基因设计，不仅可以提升设计的内涵与品质，还可以弘扬民族优秀文化，增强人们的归属感和认同感。

本文旨在以杨柳青大运河国家文化公园公共环境设施设计策略为例，探讨将文化基因与公共环境设施设计相结合。构建文化基因传承视角下凸显地域文化特色的环境设施设计策略。在当前大运河国家文化公园建设研究中，以公共环境设施设计视角进行文化基因提取的设计方法较少，因而本文通过文化基因公共环境设施策略为丰富大运河国家文化公园的建设提供理论性建议及实践性参考。

2.大运河国家文化公园公共环境设施文化基因建构

2.1 公共环境设施特征

公共环境设施是城市文化的展示媒介，以文化基因视角进行公共环境设施设计可以辅助大运河国家文化公园的文化传承与传播。公共环境设施作为文化发展的有形载体,承载并体现了大运河文化基因。景观公共环境设施所塑造的空间形态、造型体量、色彩及材质工艺, 能够体现出一种人文价值, 是一个城市文化的载体, 通过城市文化基因的提取与转换设计给人们的生活带来便利的同时也给城市的发展提供了条件， 也是城市精神的重要体现[2]。

文化公园公共环境设施不仅是实用的物的符号，而且也是文化符号，兼顾了美观实用和文化性。在城市发展中公共环境设施扮演着“城市家具”的角色，但它所表现的形式与功能不同于家庭家具[3]。公共环境设施可以打造更温馨的公共文化空间，为人们提供良好的休息和交往场所，亭、廊等休息类公共环境设施的设立，给人们提供了遮风挡雨的功能又兼具美化和文化传播的作用[4]。《园冶》中就曾给亭子下了这样的定义：“亭者停也。”造型优美的景观亭，往往可以对整个景观起到一种“点睛”的作用，景观亭作为景区中连接路线和景致的重要节点起到为景区增色和融合景区的作用[5]。并能够让人们在景区游览中产生更加舒适的多层面体验，凸显城市的文明程度及发展状态[6]。本文尝试结合国家文化公园指导政策，具体分析大运河国家文化公园杨柳青段文化基因与公共环境设施的内在关系。将大运河文化基因进行设计转换应用于公共环境设施设计，系统化展开的公共环境设施文化性建设行为，展示城市文化基因特色与魅力，强化城市文化基因、提升城市文化品牌识别力[7]246，以此更好的传承历史文化并满足人们日益增长的物质文化需求。

2.2 公共环境设施文化基因挖掘

2.2.1 文化基因内涵

“文化基因”可追溯到 20 世纪 50 年代，克罗伯和克拉克洪，首次尝试在《文化：概念定义的考评》 中探讨文化传播中是否存在类似生物基因的“文化基因”[8]。文化基因是从生物遗传中的基因概念演变 而来，是城市文化传承中具有稳定性、地方代表性并被广泛认可的基本元素，控制城市文化的表达与传承[9]。社会生物学奠基人爱德华·威尔逊和物理学家查尔斯·卢姆斯登提出了“基因——文化共同进化”理论[10]。这些研究为进一步研究文化基因提供了重要的思路和基础。在此基础上，“文化基因”是特定文化形式或文化元素在传播、传承和创新过程中得以继承和复制的基本单位，可能是一段历史、一种信仰、一 种传统、一种艺术形式，甚至是一个简单的符号或图像。而我国众多学者也是对文化基因的解释各不相同,有学者认为，文化基因是具有在空间和时间上得以传承的基本理念和基本精神[11]。将复杂的文化系 统转译为文化基因谱系，制定相应的应用策略，促进运河文化元素在设计实践中的运用，从而达到文化传播的目的[12]。通过文化基因的学科转换探索创新方法，可为公共环境设施设计文化内涵提升创造更多的可能性。

2.2.2 文化基因类别

按照属性在应用研究中通常采用类型学方法对于文化基因进行分类，可分为主体基因、附着基因、混合基因和变异基因[13]。从生物学视角，主体基因决定着生物体属性和其外在特征，控制生物体关键性状。城市文化传承视域下，主体基因属于主导地域文化的“母性”基因，在地域文化系统中具有显著地位，发挥着主导作用[14]4。附着基因是主体基因的外延和外在表现，依赖主体基因而存在，具有显著的地域文化特征属性，附着基因与主体基因同样具有识别城市文化的功能，并对主体基因具有加强的作用同时也强化了主体基因的特征和作用[15]。混合基因是同一地区或不同地区的文化基因融合后而形成的新的基因类型，同时具有两个或两个以上城市文化特性[7]250。混合基因增加了城市文化多样性，有助于保持地域文化系统的生态平衡和文化多样性，起到丰富城市文化的作用[16]。在生物遗传学中，变异基因是指相对稳定的基因结构因外界环境发生改变的碱基对，对生物体的外观和结构产生影响。良性变异可以使生物 更好地适应环境，恶性变异会影响生物的正常发展。文化基因与生物学类似，也会随着时代变化以及社会的进步而发生变异。因变异基因的两面性，在文化传承中应采取“优胜劣汰”的模式，维持良性变异基因，舍弃恶性变异基因[14]4。在公共环境设施设计领域，通过文化基因提取转换，辅助造型、色彩、材质和工艺的选择与确定，更好的传播地域文化。

2.2.3 杨柳青文化基因类别划分

杨柳青镇源于黄河溃口形成的“流口”，宋将杨延昭沿界河种植柳树，称“柳口”，金贞二年设“柳口镇”，元末明初更名杨柳青，即为现天津市西青区的杨柳青镇。运河两岸的石家大院、文昌阁、普亮宝塔等历史建筑为古镇平添了浓厚的文化底蕴。根据城市文化基因分类方法参照刘沛林教授对景观基因分类的原则，对杨柳青地域文化基因进行匹配分类，可将京杭大运河天津杨柳青段文化基因划分为四种类型：主体基因、附着基因、混合基因和变异基因[17]。其中具有地域文化主导性起到城市文化主导作用的是农耕文化，即是杨柳青的主体基因，表现为农耕文化衍生的二十四节气和相关节庆活动。主体基因还包含 民俗文化及商旅文化，其中民俗文化以杨柳青年画、石刻、风筝、剪纸为典型代表。商旅文化以赶大营文化及漕运文化为代表。附着基因识别并加强城市文化，具有文化识别性，为某一运河沿线城市所特有，包括物质类型的建筑景观，自然景色等，以杨柳青北方建筑和地域风貌为其附着基因。混合基因是独具地方文化特色又兼容其它地域特色的文化基因，具有文化关联性，杨柳青混合基因包含代表人们期望的和和美美、年年有余的吉祥文化和爱国主义、拼搏创业的精神民俗。变异基因是在新环境影响下对城市文化产生良性和恶性影响的一类基因，具有变异特质，在历史演变中融合新元素，表现在杨柳青文化基因中，其良性变异基因是大运河国家文化公园未来规划的国潮小镇和文化小镇的新时代文化需求下的变异基因。

3. 文化基因提取方法

文化基因提取的原理是分解与提炼目标对象的特征元素，结合时代背景、文化表征、设计需求等多项因素，采用适宜且多样的设计转化方法，对各个部分基因进行合理的运用和转化。提炼出文化基因的具象化表现，从外观形状、肌理纹样、材质工艺、造型等城市物质表象提取物质文化基因，从工艺美术、民俗文化、吉祥寓意提取精神文化基因，由表及里地进行文化基因的解构与分析[18]。根据不同文化基因的功效和属性特征，采用特征捕捉法、重构变异法、转译变换法和植入共生法四种方法进行文化基因的提取[19]。从而实现对大运河国家文化公园杨柳青段所体现的文化基因的提取，并用于公共环境设施设计的表现。

3.1 特征捕法 

特征捕捉法是常见和基本的文化基因提取方法，通过观察分析和调研汇总来捕捉文化元素的表面特征[20]。文化基因拥有信息选择、存储、传递的功能，可以经过抽象分析、将同生物基因一样通过人工编辑对基因进行调整，达到对文化基因的定位及捕捉[21]。在提取当地文化基因时，首先侧重于捕捉视觉表面特征，同时也可以从思维表面特征入手。这些表面特征实际上是地区主体基因的核心，因此在提取主体基因时，需要选择识别度高的特征进行提炼，以确保完整和准确地表达主体基因特征。根据现有的研究方法，地域主导性原则是辨析主体基因的重要手段。杨柳青其自然条件造就了多样化的农业景观遗产，反映 了当地的农业生态和生产生活方式因而其主体基因由农耕文化、民俗文化和商旅文化构成。

3.2 重构变异法 

基因重构变异法是对主体基因进行重新构建与变异的创新方法，在保持文化主体基因属性稳定的基础上，根据文化主体关联度、设计需求和使用要求，对已有文化基因进行元素解构、陌生化处理和迭代重构，从而创造新的设计作品。同时还可以利用当今流行的时代文化来丰富文化内涵，借助当地特色的历史建筑造型、材料等设计元素来辅助设计。杨柳青的民俗年画反映了当地的农业生产和生活方式，这种文化符号为杨柳青古镇增添了历史厚重感和地方特色。借助基因变异法，通过重构年画造型、色彩、寓意等元素，使得传统文化在现代文化传承中既符合时代审美需求，又传承了传统文化精髓。

3.3 转译变换法

文化基因的转译变换是指将捕捉到的文化基因翻译为多样性的设计符号。通过基因转译，可以将具有多样性表征的文化基因转化为视觉符号，结合新潮化和新鲜感的催化媒介，将原始、传统和单一的文化基因内核转化为新的基因形式，从而改变文化的呈现和感受[21]。以可理解、易传播、接受度高、吸引力 大的方式进行转译，促进文化基因朝着进化、多样化的方向更好的发展[22]。京杭大运河杨柳青段的文化 基因主要涵盖农耕、民俗和赶大营文化，其中石家大院的建筑基因具有地方特色，包括色彩、材质等元素。街道两旁的房屋采用传统木结构，装饰多样且寓意吉祥。这些元素可与当代新文化结合，转译成新基因形式。在保持文化主体基因属性稳定的前提下，能够更好的通过文化基因的时代转译变换符合当代人 “日新月异”的精神需求。

3.4 植入共生法

基因植入共生法是一种创新性的基因提取方法，通过在原有文化基因载体上植入新类型的基因，使不同地域、历史、内涵的文化基因以“共生”的基因类型，通过其复合的文化形态，实现文化的推陈出新和交融[23]。在保持文化主体基因特性稳定的前提下，该方法促进了多维度文化的共生。通过引入其他文化的基因因子，基因植入共生法能够充分发挥文化混合基因的优势，进一步丰富和深化原有的文化内涵。将大运河沿线沟通南北的不同文化与新时代文化进行创造性植入与共生，促进多时空多元文化交融，使得公共环境设施更好地服务于现代生活，推动文化表达的多样性和包容性发展。

基于文化基因提取的文化基因设计逻辑，通过对文化基因的类别、特征及提取方式进行前期的探究， 为大运河文化基因设计逻辑的构建提供了条件。大运河文化基因设计逻辑与生物学的基因工作模式类似，每个独立单元通过 DNA 链将基因信息完整地传输、交换和接收。利用这种逻辑提取文化基因时，首先需要选择一个文化要素作为基因提取对象；然后从内在和外在两个层面对其文化特征进行筛选，完成一次聚焦；最后经过变异转换完成二次聚焦，得到最终的文化基因符号，见图 1。

图 1 文化基因设计逻辑导图（作者自绘） 

4. 杨柳青大运河国家文化公园休息类公共环境设施设计实践

4.1 杨柳青大运河国家文化公园公共环境设施设计需求分析 

为了解大运河国家文化公园休息类公共环境设施的受众期待值，团队对 96 名游客、30 名设计观作者、42 名当地居民进行了有关杨柳青大运河文化公园景观亭设计需求的调研。调研采用深度访谈法和问卷调查法，收集了 96 名游客、30 名设计观作者、42 名当地居民的意见和建议。调研城市覆盖天津市各城区，问卷发放时间为 2023 年 9 月 22 日至 9 月 29 日。共发放 180 份问卷，剔除答题时间异常的问卷，回收有效问卷 168 份，有效率为 93.3%。

调研结果显示，男女占比各为 52%和 48%。17 岁以下占 2.6%，18-29 岁占 57.6%，30-45 岁占 31.0%。46-59 岁和 60 岁及以上分别占 5.4%和 3.5%，中青年居多。初中及以下占 4.4%，高中占 14.8%， 大学占 69.1%，硕士及以上占 11.7%，由于样本中大部分受访者来自城镇地区，因此受教育程度普遍较高。居住时间方面，居住 5 年及以下占 23.1%，居住6-10 年占 20.0%，居住11-20 年占 24.2%，居住 21- 30 年占 20.4%，居住 31 年以上占 12.3%。总体来看，居住时间分布均匀。 

据以上调研问卷结果表明，大多数人对京杭大运河国家文化公园的公共环境设施有一定了解，其中非常了解的比例为 21.43%，了解较多的比例为 30.36%，一般了解的比例为 25.59%，不太了解的比例为 14.29%，完全不了解的比例为 8.33%。

表 1 大运河国家文化公园的公共环境设施了解度分析（作者自绘）

表 2 大运河国家文化公园公共环境设施设计调研分析（作者自绘）

根据调研结果，公共环境设施的造型设计在注重传统与现代元素融合的同时，也强调与周围环境的协调性和造型的独特性、辨识度。古典、地域和生态风格在选择上关注度较高。设计形式方面，流线型和组合流线型设计，更受青睐。色彩方面，更加关注象征性情感表达、协调周围环境、视觉舒适度。在色彩方面，暖色、中性色和木质色在色彩选择上更受欢迎。在材质选择上，耐久性易维修和环保可持续受到了高度重视。公共环境设施的功能性方面，大家更期待满足足够的休息空间、夜间照明，充电服务。根据调研表明公共环境设施不仅是提供方便的设施，而且还应该是为人们提供良好环境和体验的重要载体。由此可以推导出大运河文化公园景观亭的设计原则：(1)重实用，轻装饰。环保可持续且符合地域特色。（2）以简为美，融入明清建筑特色，体现新国潮。（3）重视宜地性，就地取材，色彩以暖色及木色为主。依据调研大众需求，遵循大众需求的设计原则展开文化基因的提炼。

4.2 设计流程解析 

设计场地位于天津市杨柳青大运河国家文化公园，公园占地 2800 余亩，整体规划以大运河北段地域文化为主基调，展示杨柳青明清时期繁荣的历史风貌，并结合现代设计风格，呈现时代风采。在进行了大量的场地调研和数据分析之后，针对当前杨柳青古镇公共设施设计文化传承表面化、缺乏时代特色与活力、文化基因弱化的现存问题。尝试通过利用历史古镇的文化基因提取展开公共环境设施设计。结合杨柳青大运河国家文化公园的特性，运用现代设计理念和技术手段，旨在通过文化基因提取转换，设计出具有鲜明地域性文化特色并满足当代人精神需求的公共环境设施。 

大运河国家文化公园公共环境设施设计中，通过文化基因提取实现其转换设计实践应用。首先需要定位文化基因，根据上文文化基因提取方法，定位公共环境设施体现的主体基因是主导城市文化的农耕文化、民俗文化、商旅文化；附着基因的物质类型代表为建筑肌理、非物质类型为工艺美术，混合基因为吉祥文化和精神民俗；变异基因为新时代需求的新国潮，包含文化小镇和国潮小镇等新时代文化场所。最后，通过文化符号的提取，借助景观亭造型、材质、工艺、色彩工艺等设计要素需求，将文化基因转换成设计元素。通过城市文脉分析定位文化基因类型，再通过提取文化基因元素，应用于设计实现城市文化活 化传承，进行文化基因保育。在景观亭设计转换中完成文化基因提取及转译，体现地域特色和文化特征并实现文化传承。如图 2 所示。

图 2 大运河国家文化公园公共环境设施“文化基因”提取流程（作者自绘） 

4.3 文化基因设计转换流程

大运河国家文化公园公共环境设施设计的文化基因提炼流程包括定位、提取、转换、应用四个环节。（1）定位主体基因，提取杨柳青典型农耕文化转化为日照投影功能，设计应用为亭子顶部具有日影功能的二十四节气圭表；（2）再定位附着基因，提取北方建筑文化并通过景观亭屋顶造型（坡屋顶）和色彩（木原色和暖色），确定明清设计风格。（3）接下来定位混合基因后，提取年画文化，通过互动投影装置转换，在亭子投影墙（后侧正立面墙）进行杨柳青年画作品互动投影展示，满足游客交互体验的需求。（4） 最后定位变异基因，结合新国潮，增加当代需求的功能转换，加入充电、夜晚照明等功能，在明清风格基础上更倾向符合当代特色的新中式风格，实现传统文化的现代转换与传承。注重当地文化基因与现代设计的融合、传承、创新，将当地各类文化基因在大运河国家文化公园的公共环境设施设计中得以交融体现。见图 3 和表 3。

图 3 杨柳青大运河国家文化公园文化基因提炼流程（作者自绘） 

 表 3 杨柳青大运河国家文化公园公共环境设施设计构思（作者自绘） 

5. 文化基因设计应用 

杨柳青大运河文化公园滨水景观亭呼应了杨柳青伴水而兴的地域特色，呼应了与大运河文化公园“明清风”的主题。该设计以杨柳青主体基因为主，结合附着基因、混合基因，利用变异基因，提炼并表达具有地方特色的设计元素。通过现代设计手法形成具有高识别度的形态符号，运用现代设计美学，同时注重展示地方特色非遗文化特色，旨在展示杨柳青文化魅力和地域特色，提供高品质游览体验，见图 4。 

5.1 主体基因设计应用 

整体设计以杨柳青当地的农耕文化这一主体基因为主线，转换文化基因为设计元素，应用于杨柳青大运河文化公园的景观亭设计中。运用 24 节气这一传统农耕文化理念借助圭表的日影投射原理，将亭子顶部设计出日影投射节气功能。圭表是通过正午时分日影长短原理，指示不同的刻度来表达相应的节气，指导农耕生产的古代仪表，使得节气可以更直观地被人们感知和解读，是我国古代劳动人民智慧的结晶。在具体设计过程中，根据天津市所在纬度约为北纬 39.12°，可以算得相应节气的正午太阳高度角，见表4。基于物体高度（h）、物体影长（x）、太阳高度角（α）之间的函数关系（x=h/tanα），进行了相应的刻度计算，见表5，使得在正午时分，根据日影的投射位置，在景观亭顶部能够准确地显示出对应的二十四节气。景观亭顶部借鉴了古镇传统屋顶的造型，嵌入透明亚克力与白色杜邦纸材质相结合的凹槽，具有良好的透光影特性。其内侧设有相应节气的刻度。当太阳光照射在屋顶上时，亭子顶部人字型高低差的造型会在亭子顶部产生投影，借助亭子顶面的透光影材质及相应节气刻度，可以在景观亭顶部内侧直观地展示出当前所在节气，见图 4。 

表 4 天津市（北纬 39 度）各节气太阳高度角汇总（作者自绘） 

表 5 杨柳青大运河国家文化公园公共环境设施日影装置各节气刻度（装置高度为 3m）（作者自绘） 

5.2 附着基因设计应用

充分挖掘杨柳青当地的附着基因，以古镇内的具有地域特色的院墙、屋顶为设计原型，通过流线型的设计转化，进行景观亭的主体造型设计。借鉴当地建筑色彩，以暖色和中性色调为主，搭配木材色，与环境协调。顶部采用黑色材质与太阳能电池板结合，体现现代科技魅力与能源支持。白色墙面与平静湖面呼应，呈现清新淡雅氛围。景观亭框架采用防腐木与竹钢材质，坚固耐用且具有可持续设计理念。整套设计融入该地文化基因中的地域色彩特色，运用现代设计的色彩配比手法，更符合现代审美。整体设计展现出小镇古朴素雅的文人意趣，与周边自然人文景观相融合。

5.3 混合基因设计应用

通过多次调研及总结，概括杨柳青及周边地区的混合基因为吉祥文化和精神民俗，并将其与当地的民俗寓意进行情境融合设计。本案例选用了混合基因中最具有区域影响力的工艺美术杨柳青年画为设计题材，集吉祥文化和精神民俗为一体，满足当代人对美好生活的追求和欲望。在景观亭设计中将杨柳青年画与互动投影技术相互融合，为游客提供独特的文化体验和感知。利用激光投影技术，根据对应季节、时令节气或传统节日，在夜晚将杨柳青年画动态场景投影在设施背景墙上，通过交互技术即时捕捉游客互动动作，增强设施地域性文化特色表达与互动性，赋予更深层次的文化内涵和艺术价值。由此提升地方特色非遗文化的展示效果，强化地方文化基因特色表达，为游客打造身临其境的沉浸式游览体验，使游客仿佛置身于画中，感受中国文化的独特魅力。

5.4 变异基因设计应用 

文化基因变异与生物基因变异类似，具有良性和恶性两方面。良性变异保留原有文化基因优良部分，吸收外来文化形成新文化基因，从而促进文化正向发展[24]。本案例景观亭设计，通过现代化设计和功能需求相结合的方式，提取了适应时代需求的功能需求，实现了传统文化基因的良性转化和发展，更好地适用于当代社会并满足新时代下的文化需求。从设计多层面展现了传统文化的魅力，并融入了现代科技元素，如交互、手机无线充电等功能，使其更加符合现代人的使用需求。这种现代化转化和发展传统文化基因的方式，有助于传承和发扬中国传统文化，同时也能满足新时代下人们对公共环境设施的更多需求。

图 4 大运河国家文化公园公共环境设施设计效果图（作者自绘） 

6. 结语

本文通过大运河国家文化公园文化公共环境设施设计中基因提取和设计转换，从公共环境设施设计领域实现大运河文化公园的文化传承和传播。通过定位城市文化、提取城市文化基因中有代表性的设计元素，结合公共环境设施功能、样式、材料等设计要素，转换为体现城市文化基因的公共环境设施设计。将地域文化以文化基因提取转换的形式融入公共环境设施设计中，使其成为地域文化的传承与传播的宣传媒介和物质文化承载物。在公共环境设施设计的造型、色彩、工艺材质等方面体现文化基因，能够更好的增强地域认同感，传承和发展地域文化。大运河国家文化公园文化传承的作用因素有很多，本研究仅从大运河文化公园建设的中公共环境设施文化基因提取转换的角度进行探讨，未来可从其他角度研究大运河国家文化公园文化传承发展。