關(guān)于非線性建筑的思考

倪 韜

20世紀(jì)初產(chǎn)生的現(xiàn)代建筑體系統(tǒng)治世界近半個(gè)世紀(jì)，歷史進(jìn)入了一個(gè)多元共存、共發(fā)展的嶄新時(shí)代，各種學(xué)科的交叉融會(huì)，為建筑理論的發(fā)展與建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新提供了理論與技術(shù)支持，各種各樣的建筑理論與形式不斷涌現(xiàn)。在可持續(xù)發(fā)展、回歸自然理念成為人類(lèi)實(shí)踐主題的當(dāng)今世界，建筑師們總是渴望能為建筑學(xué)的發(fā)展找到正確的方向。符合當(dāng)代人們精神與心理訴求的建筑，必定是運(yùn)用最新的科學(xué)理論與建筑技術(shù)，符合人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)并體現(xiàn)時(shí)代精神特色的。

1 非線性建筑概念的產(chǎn)生及其特征

自20世紀(jì)中葉開(kāi)始，非線性科學(xué)理論的不斷發(fā)展完善，突破了線性科學(xué)對(duì)人類(lèi)長(zhǎng)期以來(lái)的束縛，模糊理論、混沌學(xué)、非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)分析等理論的建立，使建筑物也像其他人造物一樣，不可避免的受這些新科學(xué)理論的影響，逐漸開(kāi)始擺脫規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)幾何形體的枷鎖，走向非線性的發(fā)展道路。

1997年，英國(guó)AD雜志129期序言以“非線性建筑:新科學(xué)=新建筑?”為標(biāo)題，揭開(kāi)了非線性建筑概念的序幕，查爾斯·詹克斯應(yīng)邀作為客座主編，其在文中簡(jiǎn)述了科學(xué)界新的復(fù)雜科學(xué)(即非線性科學(xué))，已經(jīng)取代了發(fā)源于牛頓經(jīng)典理論的舊的現(xiàn)代線性科學(xué)，盡管科學(xué)家們對(duì)非線性理論仍未形成完全一致的共識(shí)，但是，非線性科學(xué)所揭示出的關(guān)于宇宙的事實(shí)，讓人類(lèi)更加深刻地認(rèn)識(shí)到，宇宙其實(shí)要比我們?cè)O(shè)想的更具活力、更自由、更開(kāi)放、更具自組織性。文章還指出了新的非線性科學(xué)在建筑界已有相對(duì)等的新的建筑形式，如畢爾巴鄂古根海姆博物館，辛辛納提阿羅諾夫中心，柏林猶太人博物館擴(kuò)建;并預(yù)言，非線性建筑將在復(fù)雜科學(xué)的引導(dǎo)下，成為下一個(gè)千年的一場(chǎng)重要的建筑運(yùn)動(dòng)?？梢?jiàn)隨著非線性科學(xué)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的支持下，人們自覺(jué)或不自覺(jué)地已經(jīng)開(kāi)始了非線性建筑的嘗試。

從非線性建筑概念誕生至今也不過(guò)十余年的時(shí)間，在建筑領(lǐng)域尚未達(dá)成完全一致的共識(shí)，人們正在積極地研究探索，在尋求屬于其自身的理論依據(jù)，德勒茲的“褶子”哲學(xué)受到普遍關(guān)注，他提出，彎曲(Inflection)是褶子形成的理想基本元素，并闡述了物體形成的規(guī)則:物體是在由內(nèi)向外及由外向內(nèi)的雙向折疊中形成的，因此，物體本質(zhì)上沒(méi)有內(nèi)外之分，空間與時(shí)間共存于物質(zhì)的折疊中，外觀就是物體自身組織的體現(xiàn)。當(dāng)建筑表皮具備結(jié)構(gòu)和材料的雙重特性時(shí)，表皮就可以代替空間結(jié)構(gòu)成為建筑自身，并成為空間和時(shí)間的主導(dǎo)。物體的生成是在空間中，從一個(gè)時(shí)刻到另一時(shí)刻的時(shí)間延時(shí)過(guò)程中發(fā)生的，因而，它是動(dòng)態(tài)連續(xù)的，從而“消解了外立面作為內(nèi)外空間之間對(duì)立產(chǎn)物的固定模式”，打破了內(nèi)外、時(shí)空、人工與自然之間的疆界，“折疊”作為建筑的邏輯呈現(xiàn)了個(gè)體與文脈之間的連續(xù)性，從哲學(xué)的角度奠定了非線性建筑的理論基礎(chǔ)。在徐衛(wèi)國(guó)教授看來(lái):非線性建筑是把復(fù)雜科學(xué)理論應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)上，同時(shí)依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)生成設(shè)計(jì)。生成的方法和原來(lái)的設(shè)計(jì)方法完全不同，非線性建筑具有不規(guī)則的、動(dòng)態(tài)的、隨機(jī)的、流動(dòng)的、非標(biāo)準(zhǔn)的、柔軟的特征。它是一種自由形態(tài)的建筑。非線性建筑和標(biāo)準(zhǔn)型建筑之間的區(qū)別在于，非線性建筑更實(shí)用。比如，標(biāo)準(zhǔn)型建筑的教室是一個(gè)方方正正的，但是實(shí)用性差，需要室內(nèi)裝修做成階梯狀地面以保證看得見(jiàn)，吊頂做成折面以保證聲音反射，靠裝修來(lái)完善其功能。非線性建筑是通過(guò)建筑形體設(shè)計(jì)滿(mǎn)足使用功能的，不需要通過(guò)室內(nèi)裝修來(lái)完善。非線性建筑設(shè)計(jì)是希望建筑形態(tài)既符合自身性能又適應(yīng)于環(huán)境影響。

2 非線性建筑分析

非線性建筑尚處在發(fā)展研究階段，尚沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，目前還很難界定哪一個(gè)建筑是公認(rèn)的純粹的非線性建筑，但是在非線性科學(xué)的引導(dǎo)下，在計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)的技術(shù)支持下，許多具有非線性建筑特征的代表作，如雨后春筍展現(xiàn)了勃勃生機(jī)。

上海世博會(huì)英國(guó)國(guó)家館競(jìng)賽方案，由一組樹(shù)形構(gòu)筑單體組成，每個(gè)“樹(shù)”內(nèi)是完全不同的展覽內(nèi)容，參觀者可以根據(jù)不同單體內(nèi)的展覽內(nèi)容，個(gè)性化的參觀路線，從樹(shù)根進(jìn)入，沿旋轉(zhuǎn)樓梯一直通向英式花園的屋頂，體現(xiàn)非線性建筑仿生、柔美的特征。

世博奧地利館是一棟由紅白雙色馬賽克貼面的船形建筑，遠(yuǎn)觀又像一把平放的陶瓷吉他。方案的設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)以音樂(lè)為靈感，巧妙結(jié)合中奧兩國(guó)的文化元素，以曲線拓?fù)潴w為基礎(chǔ)，將建筑造型和內(nèi)部空間緊密聯(lián)合在一起，由無(wú)數(shù)看似無(wú)序的點(diǎn)和曲線組成的曲面形體，從拓?fù)潴w的內(nèi)部—主要的空間—觀眾大廳展開(kāi)，一直延伸至外表皮，洋溢著非線性建筑特質(zhì)。

扎哈哈迪德競(jìng)賽作品“意大利卡利亞里Nuragic和當(dāng)代藝術(shù)博物館”獲得2007年國(guó)際競(jìng)賽第一名，博物館像一個(gè)珊瑚礁，中空，外表面堅(jiān)硬而多孔。建筑用一種與外界連續(xù)滲透交換的方式，在一個(gè)活潑變幻的環(huán)境中容納各種文化活動(dòng)。建筑既與地面相似形成一道新的景觀，又獲得強(qiáng)大的體量來(lái)定義新的天際線。開(kāi)放和動(dòng)感的形狀同樣也是建筑內(nèi)部所追求的，一連串洞穴中的體積可以用作開(kāi)放的展覽空間，內(nèi)部的洞穴允許兩個(gè)連續(xù)表面的源頭互相融合和包容。博物館項(xiàng)目建造在立面系統(tǒng)的“外殼”和“內(nèi)殼”之間，其表皮特有的曲面形態(tài)讓人們領(lǐng)略了非線性建筑的風(fēng)采。

著名建筑師蓋里在設(shè)計(jì)畢爾巴鄂古根海姆博物館時(shí)，巧妙的利用幾何學(xué)與仿生學(xué)形成的曲面及各種不同形態(tài)扭轉(zhuǎn)組合體，通過(guò)螺旋式上升結(jié)構(gòu)，將建筑表皮巧妙的處理成各個(gè)方向扭曲的雙曲面，隨著陽(yáng)光入射角的變化，建筑的各個(gè)表面都會(huì)產(chǎn)生不斷變化的光影效果，達(dá)到獨(dú)特的設(shè)計(jì)境界，并與周?chē)h(huán)境有機(jī)的融合在一起，形成一個(gè)頗具非線性建筑特征的完美杰作。

上述建筑都是在非線性科學(xué)引導(dǎo)下，在新技術(shù)的支持下創(chuàng)造出來(lái)的，體現(xiàn)了非線性建筑不規(guī)則的、動(dòng)態(tài)的、隨機(jī)的、流動(dòng)的、非標(biāo)準(zhǔn)的、柔美的特征。由此可見(jiàn)，非線性建筑對(duì)空間的處理手法已經(jīng)不再是對(duì)點(diǎn)、線、面構(gòu)成的模數(shù)化空間的追求，傳統(tǒng)的歐幾里德幾何概念也已經(jīng)不再是主導(dǎo)建筑空間唯一的金鑰匙，由于計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的支持，建筑空間已經(jīng)能夠以一種非歐、拓?fù)涞目臻g姿態(tài)展現(xiàn)，空間形態(tài)也已經(jīng)不再是單一的、均質(zhì)的空間語(yǔ)言，呈現(xiàn)出多元化、復(fù)雜化的趨勢(shì)。非線性建筑模糊了面與面之間的分隔界限，整個(gè)建筑融為一體，不再是傳統(tǒng)意義上的六面圍合空間，空間要素之間關(guān)系模糊了，空間中的各種要素可以是連續(xù)的，相互穿插與滲透的，墻面可以是部分樓面的延伸，樓面也可以說(shuō)是部分墻面的拓展，這一點(diǎn)是十分重要的，因?yàn)?，界面的消解更適合空間功能的表達(dá)，界面可以隨空間功能的需要而設(shè)置，不同空間形態(tài)的差異替代了建筑內(nèi)部的裝飾，界面與功能直接銜接的處理手法，是對(duì)傳統(tǒng)建筑風(fēng)格的挑戰(zhàn)與革命，是人類(lèi)尊重自然、回歸自然情感的表達(dá)。這也正是非線性建筑的生命力之所在。

3 結(jié)語(yǔ)

非線性建筑不是對(duì)自然簡(jiǎn)單的模仿，而是人們回歸自然情感的表達(dá)手法之一，是建筑師對(duì)自然理解與情感的表達(dá)，在我國(guó)，非線性建筑還處在剛剛起步階段，把非線性科學(xué)理論、實(shí)踐與設(shè)計(jì)方法和有機(jī)建筑、地域性建筑研究相結(jié)合，將非線性建筑的研究、發(fā)展同我國(guó)尊重自然、適應(yīng)自然、天人合一傳統(tǒng)哲學(xué)思想相結(jié)合，探索、創(chuàng)造具有中華民族傳統(tǒng)文化符號(hào)的非線性建筑，是當(dāng)代建筑師的職責(zé)所在。

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