城市建筑策劃與城市分形的規(guī)劃與實(shí)踐

趙國(guó)雷+楊玉濤

摘要：從分形的觀點(diǎn)看，我們生活的這個(gè)世界是以分形的方式存在的，城市建筑也不例外。在我國(guó)，城市建筑已經(jīng)在初步應(yīng)用分形觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立了新的理論框架，并且延展到了城市分形的規(guī)劃中。城市分形的規(guī)劃在國(guó)內(nèi)建筑界仍屬于空白知識(shí)階段，因此，研究城市建筑策劃與城市分形的規(guī)劃與實(shí)踐，對(duì)發(fā)展國(guó)內(nèi)城市規(guī)劃的水平具有進(jìn)步與創(chuàng)新的意義。

關(guān)鍵詞：城市；建筑策劃；城市分形；規(guī)劃；實(shí)踐

建筑師是用圖形來(lái)思考城市建筑規(guī)劃的，但是，大量的數(shù)學(xué)公式解決的往往是局部的建筑規(guī)劃問(wèn)題。城市分形對(duì)于城市規(guī)劃所起的作用不小，對(duì)其城市分形進(jìn)行深入研究也是必要的。城市的空間是復(fù)雜的，城市空間與建筑物有著整體與部分、統(tǒng)一于分布的緊密聯(lián)系，它們是能動(dòng)的、互相依存的關(guān)系。城市建筑是城市的一部分，建筑源于人類對(duì)城市建設(shè)環(huán)境的改造，既是城市的一部分，又體現(xiàn)了地區(qū)內(nèi)部分形的自然秩序。

一、分形理論在城市建筑中的應(yīng)用

（一）分形理論的產(chǎn)生

分形（Fractal）是非線性科學(xué)（NonlinearScience）中的一個(gè)重要概念，它是以分形幾何為基礎(chǔ)的，涉及到了自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、方法論，乃至現(xiàn)代藝術(shù)的完整體系。對(duì)于分形，最直觀的理解是“自相似”與“迭代”，在城市建筑領(lǐng)域中表現(xiàn)為不同層次的部分在形狀上的相似，并通過(guò)一個(gè)方式“迭代”成一個(gè)更大的整體，這是分形最基本的特征。

（二）從分形的角度研究我國(guó)城市建筑規(guī)劃的適用性

從分形的角度來(lái)研究我國(guó)城市建筑，整體上是適合的。這是由于中國(guó)傳統(tǒng)的城市就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、簡(jiǎn)潔的四邊分形體。例如唐代的長(zhǎng)安城，它是以“城、坊、院、屋”四層為結(jié)構(gòu)的“自相似”體。其中，“墻”的分形迭代，外圍是最高大的城墻，各街坊都有坊墻，各家各戶還有自己的院墻。再看構(gòu)成建筑的每間屋子，屋子里都有四面墻壁。圍墻成了中國(guó)城市的一道風(fēng)景線，在如今各大城市占據(jù)重要地位。城市的道路，可以看成是“墻”劃分的結(jié)果，是被動(dòng)型的交通體系。這個(gè)交通體系具備相對(duì)完整的分形結(jié)構(gòu)，從朱雀大街的主干道，到各坊間的次干道，再到坊內(nèi)的小街內(nèi)巷，最后是院內(nèi)的走道、庭和廊。從建筑分形的角度來(lái)看，可以清晰地看出我國(guó)城市在空間結(jié)構(gòu)、功能使用上的顯著特點(diǎn)：1.從分形的主體上看，中國(guó)城市分形的主體是“墻”；2.從分形的層次上看，中國(guó)城市遵循3到4級(jí)的“迭代”；3.中國(guó)城市分形具有較高的相似度?；谝陨纤龅奈覈?guó)城市建筑特點(diǎn)，從分形的角度去研究我國(guó)城市的建筑，具有廣泛的適用性。

二、城市建筑策劃中的分形實(shí)踐

（一）城市建筑系統(tǒng)中的應(yīng)用需求

地鐵、高架公路是我國(guó)城市立體分形的基礎(chǔ)，這些交通基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用可以解決我國(guó)城市日益繁忙的交通問(wèn)題。在城市未來(lái)的立體分形結(jié)構(gòu)中，合理構(gòu)建城市分形，是提升城市效率的一個(gè)關(guān)鍵。城市中的建筑也應(yīng)該建立相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)體系，將城市的使用空間與建筑進(jìn)行必要的整合、規(guī)劃，使城市建筑成為城市分形的組合零件。建筑群聯(lián)合的整體規(guī)劃，可以像道路、廣場(chǎng)一樣，成為城市的一道風(fēng)景線，而不是單一的建筑個(gè)體。

（二）以麗江為例的城市建筑策劃

利用分形理論，可以創(chuàng)造多層次的、多級(jí)的平面來(lái)改善城市區(qū)域交通與商業(yè)狀況。在分形理論的應(yīng)用上面，麗江可以稱得上是一個(gè)典型的例子。麗江古城的街道與一般城鎮(zhèn)最大的區(qū)別在于街道中央的小河。河流與小橋，成為了麗江古城街道的視覺(jué)欣賞點(diǎn)。而琴臺(tái)路卻設(shè)計(jì)成了沒(méi)有河流的一角，因此這里成為了川流不息的交通樞紐。整座古城的設(shè)計(jì)風(fēng)格，構(gòu)成了風(fēng)景獨(dú)特、交通便利的特色，堪稱現(xiàn)代版的“清明上河圖”。麗江這座美麗古城的設(shè)計(jì)，可以稱得上是我國(guó)城市建筑策劃與城市分形規(guī)劃相結(jié)合的成功樣板了。

三、分形與建筑成為超越傳統(tǒng)的建筑美學(xué)

（一）分形建筑的美學(xué)追求

在過(guò)去的2000年中，歐幾里得幾何學(xué)一直占統(tǒng)治地位，西方傳統(tǒng)藝術(shù)遵循以歐氏幾何為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)潔的美感，幾何風(fēng)格的建筑風(fēng)靡一時(shí)。但是，幾何風(fēng)格的建筑風(fēng)氣很快就銷聲匿跡了。理由十分簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單圖形與自然界及人類認(rèn)識(shí)本身內(nèi)在的分形相抵觸。人是自然的產(chǎn)物，只有自然的東西才容易與人的大腦美感產(chǎn)生共鳴?，F(xiàn)代建筑運(yùn)動(dòng)之后的后現(xiàn)代建筑運(yùn)動(dòng)，以及文丘里對(duì)于復(fù)雜性和矛盾性的呼喚，都在一定程度上體現(xiàn)了建筑師在“厭倦”了簡(jiǎn)潔之后對(duì)另外一種美感的追求。

（二）分形建筑對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的突破

分形理論對(duì)超越傳統(tǒng)建筑美學(xué)具有突破性的貢獻(xiàn)。首先，分形理論對(duì)形態(tài)復(fù)雜而又種類各異的自然美與人工美的構(gòu)成提出了簡(jiǎn)潔有力的解釋。分形反映了客觀世界普遍存在的自相似的規(guī)律，正像反映了客觀規(guī)律的平衡、穩(wěn)定和對(duì)稱是建筑形式美的重要原則一樣。分形圖可以體現(xiàn)出許多傳統(tǒng)美學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，如平衡、和諧、對(duì)稱等。在建筑領(lǐng)域里，從城市到建筑裝飾的若干層次中都廣泛存在著分形現(xiàn)象，在傳統(tǒng)城市與建筑中表現(xiàn)得尤為突出。

無(wú)論是在中國(guó)，還是在西方，建筑設(shè)計(jì)中相似形、重復(fù)幾何母題以及格式塔群化原則都在被廣泛地運(yùn)用著。例如塔、故宮角樓等，造型上相似“迭代”的特征極其明顯，完全可用分形程序來(lái)摹擬其基本的形象輪廓。至于建筑細(xì)部及裝飾，與其說(shuō)是幾何圖案，不如說(shuō)是分形圖形。西班牙建筑師高迪的米拉公寓、神圣家族教堂（SagradaFamilia）、古爾公園等建筑獨(dú)特的表現(xiàn)力，都是拓?fù)渑c分形藝術(shù)的杰作。瑞士建筑師赫爾佐格設(shè)計(jì)的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館方案——“鳥巢”，以及荷蘭建筑師雷姆—庫(kù)哈斯設(shè)計(jì)的央視新樓，從建筑美學(xué)角度看都是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的突破，值得我國(guó)的城市建筑與城市分形進(jìn)行借鑒。

四、結(jié)語(yǔ)

城市建筑策劃中，把分形理論應(yīng)用到我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展中，是跨越城市形象、交通、文化、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的主動(dòng)方式，也為城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)拓展了更為寬闊的發(fā)展空間。合理地進(jìn)行城市建筑策劃與城市分形的規(guī)劃，為促進(jìn)我國(guó)城市建設(shè)起了推波助瀾的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐瀝泉.分形幾何在自然科學(xué)中的應(yīng)用[J].自然雜志.第34卷第1期.

[2]楊昌鳴.分形美學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)報(bào)）2008年09月第10卷第5期.

【作者單位：河南宏巖建設(shè)有限公司】