淺析建筑設(shè)計與自然的結(jié)構(gòu)關(guān)系

摘 要：組成形態(tài)的基本概念為：一個物體本身體積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、色彩、材質(zhì)、與肌理等元素構(gòu)成，這些元素在同類事物中基本統(tǒng)一與相似。而其中，功能性的結(jié)構(gòu)認(rèn)識是一種科學(xué)分析性的認(rèn)識方式。形態(tài)認(rèn)識可以分表面形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。大多數(shù)裝飾形態(tài)都依托于對事物外部形象的描摹于修飾，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)則說明了事物形態(tài)的基本構(gòu)成，體現(xiàn)出實質(zhì)性的功能作用來。因此，作為設(shè)計，需要更多地體現(xiàn)出于自然事物的這種密切關(guān)系，并將二者建立在結(jié)構(gòu)的功能性訴求上。所以，和形態(tài)緊密關(guān)聯(lián)的是結(jié)構(gòu)，而設(shè)計，總是通過結(jié)構(gòu)和自然建立密切的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu);仿生;建筑設(shè)計;自然植物

1 自然結(jié)構(gòu)與設(shè)計的關(guān)系

結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計學(xué)主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便將結(jié)構(gòu)的原理在設(shè)計中加以應(yīng)用。結(jié)構(gòu)的原理常適用于產(chǎn)品設(shè)計和建筑設(shè)計。仿生學(xué)研究的最多的是植物的莖、葉支架以及動物的形體、肌肉、骨骼等結(jié)構(gòu)，因為自然界通過一種內(nèi)在的力量加以組織和構(gòu)架。研究生物的結(jié)構(gòu)形態(tài)，需要在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，去除無關(guān)的因素，并加以元素的簡化，再通過分析，找出其在設(shè)計中值得借鑒和利用的地方。盡管不同的事物呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)形式，但是自然的結(jié)構(gòu)都是基于功能的原則，并且符合力學(xué)結(jié)構(gòu)的原則，因此具有強烈的合理性。

無生命的物體也是大自然的造物，同樣有著多樣的結(jié)構(gòu)形態(tài)，因而，螺旋結(jié)構(gòu)也存在于非生命世界的物體中，例如天文學(xué)的螺旋星云。風(fēng)景是更為廣闊的自然，是建構(gòu)人類生存的根本，宏觀的風(fēng)景也存在結(jié)構(gòu)。天然風(fēng)景和人工風(fēng)景的區(qū)別就在于人類對風(fēng)景的介入，或多或少的改變了風(fēng)景的自然結(jié)構(gòu)。人類一直在努力地塑造人為景觀，并使其具有一種文化與精神的意義，但是毋庸置疑，真正有意義的人工景觀應(yīng)當(dāng)與自然相協(xié)調(diào)，對于局部風(fēng)景的自然結(jié)構(gòu)的改造，人工景觀的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)從屬于整體的自然結(jié)構(gòu)。

2 自然形態(tài)在設(shè)計中應(yīng)用原則

自然形態(tài)包括生命和無生命的各種形態(tài)。外部形態(tài)包裹在富于功能性的結(jié)構(gòu)上，掩蓋了內(nèi)部形態(tài)和結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)研究的意義已經(jīng)提到，內(nèi)部形態(tài)的發(fā)展的可能性則多有忽略。有的內(nèi)部形態(tài)并不重要，有的則為我們所知，但更多的形態(tài)有特別的表現(xiàn)力，因為隱蔽在外表下，通常不被我們所知，但更多的形態(tài)具有特別的表現(xiàn)力，結(jié)構(gòu)分析應(yīng)當(dāng)與內(nèi)部形態(tài)、單元形的分析相結(jié)合。研究內(nèi)部形態(tài)的造型的可能性，如形態(tài)的內(nèi)在層面、結(jié)構(gòu)變異，以及蘊含的形式要素，可以大大充實我們的造型來源，同時要給創(chuàng)造性的抽象形態(tài)提供參考，有利于我們完整的認(rèn)識自然事物。

某些事物的構(gòu)成，常常存在一個基本的結(jié)構(gòu)單元型，這個基本的結(jié)構(gòu)單元型又按照一個相對獨立的固定的結(jié)構(gòu)方式加以組合，形成一個整體的形態(tài)，例如松果的構(gòu)成。如果我們按照新的結(jié)構(gòu)方式用基本的單元型重新構(gòu)成，則有可能產(chǎn)生一個全新的非自然的新形象。有的單元型可能有局部獨立的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，這種單元形態(tài)常常是造型創(chuàng)造的重要的素材來源。

3 自然形態(tài)在設(shè)計中的具體應(yīng)用方法

具體的研究方法，則可以通過對自然的觀察選擇合適的形態(tài)，通過剖析的方式加以研究，采用速寫、素面、攝影、研究草圖、文字分析等方法記錄分析的過程，將分析的形態(tài)、形態(tài)的關(guān)系、肌理的提取、分門別類的色彩分析、局部的分析與整體性的把握結(jié)合起來，做成視覺筆記。最后根據(jù)研究的成果、過程中突發(fā)的靈感發(fā)展成藝術(shù)表現(xiàn)或設(shè)計表現(xiàn)。對自然的解析，除了分析之外，重點在解析—可以是分析，也可以是結(jié)構(gòu)認(rèn)識，還可以是要素的分離，例如骨肉、構(gòu)架與間物、肌理與材質(zhì)等，可以是理性的科學(xué)認(rèn)識，也可是聯(lián)想與想象的發(fā)展。

現(xiàn)代的科學(xué)發(fā)展，形成了自然的分型理論。1973年，美國IBM公司的科學(xué)家曼德博洛在法蘭西學(xué)院講課時，首次提出了分形幾何的設(shè)想。分形是大自然的基本存在形式。我們仔細(xì)觀察周圍世界時，會發(fā)現(xiàn)許許多多分型的事物。分形幾何反映了大自然中存在的許多的景象的復(fù)雜性，對自然做了更精細(xì)的描述?，F(xiàn)在，當(dāng)我們了解了分形幾何后，看待周圍的事物將會和以前不同。分型的特點是自相似性的，并且具有無窮多的層次。也就是將原來的圖形，經(jīng)過縮小、反轉(zhuǎn)、反射等線性變換之后，能在組合原來的圖形。

有時，尺度比較難以具體描述，并無固定的模數(shù)，并且，空間和時間也常常成為尺度的要點。但是，設(shè)計師在長期實踐中形成的尺度感則十分重要，對尺度的把握，最為考驗設(shè)計師的功力。雖然，在為人類服務(wù)的設(shè)計中，人常常為衡量尺度的標(biāo)準(zhǔn)。但是，當(dāng)人成為世界的中心，成為衡量一切事物的尺度時，位置關(guān)系有時也會導(dǎo)致人和自然關(guān)系的扭曲。因此，這一點在當(dāng)下的語境下，需要加以新的審視。

4 結(jié)語

在這里，建立在結(jié)構(gòu)描繪基礎(chǔ)上的分析，根據(jù)的是“感覺印象-知覺理解-綜合構(gòu)成”的基本原則，強調(diào)了理性的分析。這種分析建立在不同自然種類的結(jié)構(gòu)分析學(xué)上，對基本特征的探索，需要通過省略煩瑣細(xì)節(jié)并理解形態(tài)功能來實現(xiàn)。主要是要找到比較規(guī)范的比例構(gòu)造原理和基本的結(jié)構(gòu)依據(jù)，然后運用點線面的形式進行歸納提煉，并進一步在此基礎(chǔ)上進行更多的創(chuàng)造。其中重要的是，在縝密解構(gòu)的基礎(chǔ)上，提高重新設(shè)計建構(gòu)的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周至禹.設(shè)計與自然[M].重慶大學(xué)出版社，2015.

[2] 劉海超.自然元素在餐飲空間設(shè)計中的運用研究[D].北方工業(yè)大學(xué)，2011.

作者簡介：崔楊（1988—），男，河北石家莊人，碩士研究生，研究方向：設(shè)計學(xué)。