設(shè)計思維與自然元素再應(yīng)用

馬亮亮（中國美術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310000）

本文主要針對自然元素與生態(tài)建筑的互為關(guān)系作為案例分析，從自然元素的體化應(yīng)用、自然元素的量化應(yīng)用、自然元素的形態(tài)應(yīng)用三方面出發(fā)，進(jìn)而引出如何提取自然元素應(yīng)用的設(shè)計思維，并且通過圖文并茂的方式以及大師作品的講解對讀者起到一定的啟發(fā)作用，了解如何運(yùn)用設(shè)計思維去探索自然元素在現(xiàn)實生活中的設(shè)計應(yīng)用。

一、自然元素與生態(tài)建筑相關(guān)性分析

（一）自然元素與生態(tài)建筑的互為關(guān)系

大自然是最偉大的建筑師。在建筑結(jié)構(gòu)上人類所遇到的很多問題，在現(xiàn)存的環(huán)境狀態(tài)中大自然已經(jīng)給予了類似的答案。由于生物在長久進(jìn)化的過程中，為了順應(yīng)自然界的規(guī)律需要不斷的改善自己的組織和性能，它想要生存與繁衍，就必須要具備新陳代謝、應(yīng)變周圍環(huán)境、完整的自我保護(hù)功能。只有做到這些要求，自然界中生物鏈的均衡和發(fā)展才能得到保持，進(jìn)而才能渾然一體。雖然人們生活和成長需要有建筑作為自身主要的載體，但是作為地球中的一員，人們也應(yīng)該讓建筑去適應(yīng)與遵守自然狀態(tài)下的原則，不然就會破壞自然原本的環(huán)境，并且也會導(dǎo)致人類自身的毀滅性傷害。

在自然界中，有很多生物有著鬼斧神工的造型以及形態(tài)，往往這些形態(tài)元素會成為人類設(shè)計構(gòu)思建筑的靈感來源。從水滴的動態(tài)表現(xiàn)和蛋殼的殼形結(jié)構(gòu)看到了曲面與薄殼令人吃驚的元素本能；從樹葉的葉脈當(dāng)中看到了互相交織的紋理結(jié)構(gòu)。鳥會編織樹條做成巢穴，燕子會用泥巴制造出自己的巢穴，鳥所做的自己的巢穴仿佛向人類展示了許多奇特的建筑構(gòu)造。這種對于生態(tài)建筑設(shè)計的仿生學(xué)原理常被許多建筑大師應(yīng)用到建筑構(gòu)造當(dāng)中，從建筑本身的構(gòu)造需要，按照動植物的微觀元素制造出了許許多多讓人感嘆的建筑作品，成為人類歷史上的一道風(fēng)景線。

人類所居住的建筑不應(yīng)該是一個單純用來遮風(fēng)擋雨、簡單的鋼筋混泥土組成的避難所。它更是一個有生命的有機(jī)體的存在，如同鳥筑巢一樣，充滿自己的情感在里面。人類身在其中，就好像在大自然中生活一樣，無拘無束。如果自然元素與建筑相結(jié)合，那么在不久以后，我相信人類所居住的環(huán)境會變得豐富多彩，與大自然完美融合，會更加的充滿樂趣。

（二）以流水別墅為例分析

談到自然元素與建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)聯(lián)系性，自然而然的會想到與自然環(huán)境完美融合的流水別墅。流水別墅建造在1936年，出自美國的建筑大師賴特之手。它在美國賓西法尼亞洲匹茲堡市相近的森林中。流水別墅顧名思義是坐落在小型瀑布之上的，它的材料大部分利用了與周圍山石相似的鋼筋混泥土的材料。并且利用了大玻璃的落地窗，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的虛實對比。流水別墅采取了當(dāng)代的鋼筋混泥土的建筑構(gòu)筑的材料，完美的融合到了周圍山體樹林當(dāng)中，恰是由于這個原因，才使得人感受到自己仿佛處在心曠神怡的境界中。

流水別墅反映的是自然與建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)聯(lián)性和對自然環(huán)境元素的恰當(dāng)應(yīng)用以及對新原料的采納。人類所生活的載體其實與自然是相互關(guān)聯(lián)的，完完全全的可以融合進(jìn)環(huán)境常態(tài)當(dāng)中，成為環(huán)境中的一部分。合理的建筑不會毀壞自然現(xiàn)存的狀態(tài)，反之會和自然景觀完美的結(jié)合。

二、如何提取自然元素與生態(tài)建筑進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

自然元素設(shè)計是當(dāng)代建筑創(chuàng)作的組成部分，它既是一門藝術(shù)又是一門理論；同時也受經(jīng)濟(jì)和能源條件的制約。從建筑升級的角度來探討自然元素對建筑的重要作用，通過對自然元素的體化應(yīng)用、量化應(yīng)用與自然元素的形態(tài)應(yīng)用進(jìn)行探討，分析如何提取自然元素與生態(tài)建筑進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

（一）自然元素的體化應(yīng)用

自然元素的體化應(yīng)用顧名思義是將自然界中微觀的元素進(jìn)行宏觀的表現(xiàn)，自然界經(jīng)過46億年的進(jìn)化，已經(jīng)形成了非常完善的自然系統(tǒng)。物種進(jìn)化的豐富多樣，適者生存，現(xiàn)存的物種都是經(jīng)過自然環(huán)境篩選的，大部分微觀的結(jié)構(gòu)或者形態(tài)都是可以采納與利用的。比如，細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見圖2-2-1），樹葉的紋理結(jié)構(gòu)（見圖2-2-2），樹枝的伸展結(jié)構(gòu)（見圖2-2-3），水的靜態(tài)結(jié)構(gòu)（見圖2-2-4）等微觀因素都可以當(dāng)作設(shè)計者的靈感來源。自然元素的體化就是將自然微觀結(jié)構(gòu)放大或者直接將現(xiàn)存的自然結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理規(guī)劃進(jìn)而放大運(yùn)用。

自然元素的體化應(yīng)用可以很好的使設(shè)計融入環(huán)境中，也可以很好的利用自然元素的自身的特點(diǎn)讓建筑獨(dú)樹一幟。在如今高速發(fā)展的社會時代中，我們應(yīng)該去感受自然給人們帶來的無限力量與美麗，從中提取適合人類使用的自然微觀元素，經(jīng)過構(gòu)思提取再優(yōu)化處理，最后應(yīng)用到建筑實際當(dāng)中去（見圖2-1-5）。

自然元素的體化的應(yīng)用會讓整個人類的生存環(huán)境與自然的現(xiàn)有狀態(tài)更加融洽，不會使得建筑看起來是違背自然常理，僅僅考慮到了人類的生存所需要的條件，而大量的破壞生態(tài)的現(xiàn)存狀態(tài)。

（二）自然元素的量化應(yīng)用

自然元素的量化應(yīng)用，量化應(yīng)用的自身意思就是指數(shù)量的無限重復(fù)使用，使體驗者感受到量化的氣勢，給人一種視覺的沖擊力。自然的量化應(yīng)用一般會用于建筑的外立面修飾，陳設(shè)裝置等大面積的設(shè)計當(dāng)中。自然元素的量化應(yīng)用是把自然元素具有特色的部分提取出來，進(jìn)行重復(fù)使用。比方說，蜂巢菱形結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，動植物花紋結(jié)構(gòu)應(yīng)用（見圖2-2-1）等。量化是大自然的一部分。一棵參天大樹由相似的樹葉量化重復(fù)給人一種宏偉氣勢的感覺；一群南飛的鳥群，量化重復(fù)組合構(gòu)成不同的形狀，給人不一樣的美的視覺盛宴；一頭奔馳的獵豹，身上由無數(shù)斑點(diǎn)量化重復(fù)修飾，讓人感到一種連貫性與組織性。

具有相同屬性的元素，它們的量化應(yīng)用可以創(chuàng)造一種愉悅的視覺形象，具有一致性。在簡單重復(fù)的基礎(chǔ)上增加稍微的變化，可以吸引觀看者的好奇心與注意力。在提取自然元素進(jìn)行量化應(yīng)用的時候要注意提取元素的可適用性與合理性。

（三）自然元素的形態(tài)應(yīng)用

自然元素的形態(tài)應(yīng)用樸素一點(diǎn)說就是保持原有的自然形態(tài)，使設(shè)計的構(gòu)思與實施符合現(xiàn)存的自然現(xiàn)狀，而不是為了設(shè)計破壞現(xiàn)存的自然狀態(tài)去滿足人的需要，舉個很簡單的例子是說在建造一個民俗住宅的時候，有一棵樹阻礙了建筑的進(jìn)程，設(shè)計者不是去把這課樹移除進(jìn)行設(shè)計，而是保留現(xiàn)有的自然狀態(tài)，想方設(shè)法進(jìn)行再設(shè)計，使得自然元素與設(shè)計有機(jī)融合；再舉個例子，在一個山坡上進(jìn)行建筑設(shè)計，作為設(shè)計者不是要把山坡鏟平，而是保留山坡的原始形態(tài)，使得建筑形態(tài)去迎合山坡走勢，進(jìn)行合理化的設(shè)計，與山坡進(jìn)行完美的融合，這就是所謂的自然元素的形態(tài)應(yīng)用。

這種形態(tài)應(yīng)用是來源于自然元素的提取，其中包括建筑結(jié)構(gòu)與地形地貌的相融洽，讓整個的環(huán)境中人為的建筑與自然環(huán)境之間的差別幾乎近似于消除狀態(tài)，進(jìn)而讓建筑本身與大地渾然一體。大地與地形的連綿起伏完全的把建筑物的體量進(jìn)行了融合，保留了大地外貌的完整性。在現(xiàn)代的建筑中，為了掩蓋和消除建筑存在的表象，往往是把建筑體量深深的埋入大地。具體來說，現(xiàn)代大部分的生存載體是將載體的外表形式的形成看作對地表和地貌的人為化的重構(gòu)，進(jìn)而讓載體的自身形態(tài)和大地地貌的融合效果達(dá)到最完美的狀態(tài)。

自然元素的形態(tài)應(yīng)用恰當(dāng)?shù)那度肓谁h(huán)境天然的肌理當(dāng)中，將其大多數(shù)的體量用自然的方式來進(jìn)行掩蓋隱藏，進(jìn)而達(dá)到對自然環(huán)境影響的一種減弱效果。引入自然形態(tài)可以起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度以及凈化空氣的作用，除此之外，通過植物的新陳代謝，可以改善城市的熱島效應(yīng)，吸收大量的城市有害物質(zhì)，減輕城市的噪音污染。夏天可以對建筑起到遮擋太陽的效果，而冬天可以減少建筑外部的熱反射和眩光，對建筑本身起到保暖的作用。自然形態(tài)的應(yīng)用讓建筑本身看起來與自然環(huán)境更加融合，減弱了城市自身僵化固有的表現(xiàn)形式，進(jìn)而與自然環(huán)境更好的融合。

總結(jié)

地球是整個生物體系的共同家園，人類只不過是具有思想的一種高級生物，但不代表是地球僅存的一種物種。地球是成千上萬物種的共同家園，我們應(yīng)該尊重每一種物種的生活環(huán)境狀態(tài)。不要因為人類自己的一時的舒服而毀掉了長久存在的地球。我國生態(tài)建筑規(guī)劃建設(shè)的步伐正在加快，作為設(shè)計師的我們應(yīng)該善于從大自然中提取自然元素進(jìn)行運(yùn)用，使現(xiàn)代建筑與自然互為關(guān)聯(lián)，與環(huán)境相適應(yīng)，使得建筑與環(huán)境更加的融洽以及讓人類生存的場所完美的融入到自然中去，打造生態(tài)、文明、和諧、可持續(xù)發(fā)展的生活生存環(huán)境，讓世界變得更加美好。