1.1　空间共性的提出

1.1.1　遇到的问题

在轨道交通人机环境实验室的学习和实践过程中，项目组主要从事高铁、动车和地铁等轨道交通工具的室内空间的装饰和设计。其设计具有显著的个性，与之前所接触的室内空间设计有鲜明区别。

列车车内空间尺寸直接关系旅客乘坐的舒适度，我国铁路客车多年来一直沿袭几个基本车型的空间尺寸设计，并在此基础上不断改进，在列车内部空间装饰和设计上更多的是从人体工程学的角度去研究空间的排布，从这一角度看更贴近于工业设计。由于国家对于列车空间建立了严格的标准，因此可以设计修改的地方相对较少，装饰设计中对空间的改造和利用更无用武之地，同时列车的国家标准也明确规定了装饰材料的特性，使得大多数的室内空间设计师在面临车内空间的设计和装饰时显得力不从心。为此我们必须思考如下问题。

①是什么原因使得以往室内设计的知识无法应用在车内空间的装饰中去？

②不同的空间之间有什么样的关系？

③能否从空间的共性上着手，从而更好地对空间进行装饰设计？

④室内空间的材料能否在此基础上引入到列车室内空间的装饰中去？

如果能够成功解决以上问题，在以后空间功能差异很大的情况下也可以很好地指导我们把装饰设计的知识应用到相应的空间装饰中去，解决实践中遇到的困难。

1.1.2　对问题的思考

建筑空间的室内装饰是围绕其功能进行的。建筑空间按照空间的功能可以分为住宅空间、办公空间、商业空间、餐饮空间、娱乐休闲空间、宾馆空间、文化建筑空间等。

车内空间的装饰同样也是围绕其功能来进行的，其主要功能比较专一，即代步和运输，将人们和物品从一个地点快速移动到另一个地点。

室内空间相对于车内空间来说，具有空间更大、可以活动的范围更广、功能也更多的特点。车内空间与室内空间还有一个最大的不同：室内空间是相对静止的空间，而车内空间是一个相对移动的空间，所以后者的安全系数要求更高一些，特别是动车这样的快速交通工具，更是要求安全第一。因此，对装饰材料就有了很大的限制，室内装饰材料在相对静止的使用空间中，对于使用限制的要求较小；但在快速移动的车内空间中的限制较多，要求的阻燃系数也更高。

下面是TB/T 3237动车组用内装材料阻燃的技术要求，其主要包含两大类：一类是根据内装材料应用的部位进行技术要求（表1-1）；另一类是根据内装材料氧指数及燃烧性能进行技术要求（表1-2）。

说明：在材料选择上，应优先选用燃烧性等级为A的材料，如采购方与生产方同意，也可选用燃烧性为B级的材料。

以上所述的两大类空间具有很大的差异性，这些差异性让一般的室内设计师无所适从。有幸的是，在我国古人的典籍中发现了解决问题的思路：智者察同，愚者察异。以往我们总是在思考这两种空间的个性，却很少去寻求它们之间的共同点。到底它们之间具有什么样的共性呢？

1.1.3　空间的共性

不论室内空间、车内空间还是动物内部空间，它们都有一个共同的特点，即都是空间。空间是一个与时间相对的概念，即“世界”中的“界”。界的表现使用长、宽、高三个维度。所以，上述三种空间不仅都是空间，且都是三维空间。

我们在这里所讨论的是人类现实生活中的三维空间或四维空间（由三维空间维度和时间维度组成），其他维度的空间不在本书所探讨的范围之内。

人体所亲身感觉到的自然界中的空间大都是三维空间。一维空间是线条，二维空间是平面，三维空间则包括长、宽、高三个维度，是立体的形体。而现代科学中引出的多维空间，是在三维空间的基础上所做的扩展。

无论是相对静止的建筑空间（包括室内和景观空间），还是相对运动的车内空间，都是三维空间，且具有三维空间的特点，同时也都是由有形的物质围合而成的。

日常生活中的不少物体，包括建筑、星球、大地等，人们几乎都可以用希腊数学家欧几里得创立的几何学来进行详细而准确的研究。然而，越是对复杂的现象和生命深入研究，越会发现欧几里得几何的相关理论不再那么有效，需要一套更新的几何理论来解释复杂形状甚至生命体的形状。所以，现代人类发现了非欧几里得几何，它的理论对于人类认识生命和复杂而非规则的形体非常便利。后来人类对更多几何形体的研究发现非欧几里得几何不太适合这些三维空间，于是非欧几里得几何在近代得到了很快的发展，并指导人类在各行各业中应用。

非欧几里得几何的发展，促使拓扑学出现，它是用来研究各种“空间”在连续性的变化下不变的性质的数学分支。由于其研究对象和领域对于人们认识世界具有非常重要的价值，拓扑学在近代各学科之间的交叉应用已经硕果累累。在本书之前已有人也提出了建筑拓扑学，思考拓扑学与建筑学之间的关系。本书试图通过拓扑学这一现代数学工具，将以往看起来关系比较模糊和疏远的领域结合起来，比如人体空间与建筑空间、中医与建筑设计等。

车内空间是相对运动的空间，这一点与建筑空间完全不同，所以在实际的工作中出现了与室内设计知识和经验不尽相同的地方。为了深刻理解这两种空间的关系，就需要对车内空间以及同样具有这种相对运动的三维空间的生物内部空间进行研究。通过研究动物空间的规律来认识车内空间的特点，对于我们解决问题是非常必要的。

人是能制造工具、改造自然并使用语言的高等动物。从空间的功能来说，人体空间也具有动物空间能够运动的特点，同时人又是建筑空间和车内空间的使用者和装饰效果的评价者，因此对于人体空间的认识是本书必须讨论的内容。

综上所述，我们最终找到了认识车内空间与建筑空间之间共性的有力工具。从车内空间的可移动与建筑空间的不可移动，到车内空间与动物空间的共性即能够运动，再从动物空间到人体空间，最后通过对人体空间的研究成果去重新认识建筑空间的规律，从而指导设计师将室内装饰和设计的知识应用到车内空间的装饰和设计中去。

1.1.4　认识人体空间的规律对认识建筑空间具有启发作用

人体是宇宙中最为复杂的存在，也是现代自然科学的研究前沿。对于人体，我们非常熟悉，但又非常陌生，甚至无知。譬如，人每天都在运动，可迄今为止也还没有真正理解由肌肉细胞产生运动的原理和机制。人每天都在使用五官去感知色彩、声音、气味、味道和触感，并产生各种感觉、联想和行为，但我们却对其中的道理说不清、道不明。人体还有很多很多的奥秘在等待我们的挖掘和发现。

幸运的是，我国对人体很早就有了系统化的研究并留下了经典之作，比如《黄帝内经》通过讲解人体是怎样一个系统，我们该如何去认识人体这么复杂的存在，为中医建立起了理论基础。通过几千年治病救人的实践，中医体系的有效性得到了证实。

《黄帝内经》中对人体以及人体空间的认识主要是由以下两个理论基础所支撑的。

（1）阴阳分类法可应用于世间万物，包括人体

《黄帝内经》提到：“阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。”意思是，无论是自然界还是人，都可以用阴阳来划分。因为阴阳是自然界运动发展的自然规律，各种生物生成变化的总纲领，生命现象中一切变化的根源，生死转化的本质和动力。这句话包含了天人合一的全部内涵，天地也好，万物生灵也好，都符合同样的规律——阴阳。同样，它也适用于建筑，适用于车辆。对于这句话的理解，仁者见仁，智者见智，如果能有一个严格的类似于数学猜想那样的证明过程，那么它的正确性就被人们确定而不疑了。

（2）人体空间的五行及其关系

对阴阳运行状态进行完整的、系统性的、相互关联的划分和认知即五行。人体空间的主要功能器官有心、肝、脾、肺、肾，分别对应五行中的火、木、土、金、水。利用这种人体空间的分类方法建立起的中医理论体系在临床中也起到了确实有效的疗效。

五行是阴阳运行过程的五种状态：木是阴消阳长的状态，火是重阳极限的状态，金是阴长阳消的状态，土是阴阳平衡的状态，水是重阴极限的状态（图1-2、图1-3）。

五行有相生相克的关系，如图1-4所示，其中的关系明确而不含混，所以中医在对人体空间进行五行划分以后，可以不用解剖就能对器官之间的关系进行界定和对治。

中医理论对人体以及人体空间的认识，和以往人们对室内装饰和建筑空间的认识是两套完全不同的理论体系，前者在建筑设计中曾经有非常多的应用，如故宫、苏州园林以及中国民居等处处可见阴阳五行理论体系的影响。