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形態學又名造型論,形態學課程之于建筑設計專業的重要性,勿庸多言。所謂建筑的造型設計,指用特定的物質材料,依據產品的功能而在結構、形態、色彩及外表等方面進行的創造活動。作為藝術與技術的結合,無論外觀還是完全意義的建筑設計或其它相關設計,都必須解決包括形態、色彩、空間等要素在內的基本造型問題。從這個角度來看,形態學是一切造型設計的基礎,貫穿于造型活動的始終。
現代造型藝術體系始于德國的包豪斯運動,它是以在科學而非個人感情基礎上培養起來的視覺經驗,將形式、色彩、肌理、材質等方面的訓練及研究分離出來。這類造型訓練作為包豪斯的重要基礎課程,一直為后來的設計專業教育所采用,并不斷取得突破。一方面更加緊密地與色彩、素描、構成等教學緊密銜接;
另一方面更深入產品設計的各個角落,成為工業設計專業教學的一條內在主線,是產品造型設計的核心課程。
一 類型學(typology)
1、設計與傳統歷史和發展
隨現代主義或功能主義出現危機而來的是人們重新對類型學的重視,即類型學復興。作為設計方法的類型學十分講究理性。歐洲一些建筑師認為人類的文明史為人們提供了豐富的建筑類型。意大利的格拉西認為建筑問題的關鍵在于對這些類型進行集合、排列、組合和重建(組)。羅西(Rossi)則認為一種特定的類型是一種生活方式與一種形式的結合,并進而認為房屋的類型從古至今在本質上沒有變化,這些觀點是一種傳統和歷史的特定視界,它是從歷史的恒定面上看待歷史上出現的建筑,即看待傳統,這種視界又是從人類生活的文化角度來觀察而非局限于實用的角度。例如對現代生活中的建筑加以研究,可以發現許多新的建筑類型,如大型購物中心、高層辦公樓、銀行、機場等,但這僅是從功能分類上來認識這些建筑。如從文化的角度講,這些建筑形式均可從歷史中找到先例,可從人類的文明史中發現。這些新的形式大多可從歷史上的建筑類型中衍化而來,可從對歷史上的類型加以重組、構成而來。
從功能角度和文化角度來研究和設計建筑是截然不同的。在西方文化中,諸如“塔”、“倉庫”、“廊子”、“柱廊”、“廣場”、“中心空間”、“十字形組合”等都有著各自的深層意義和特殊意味。它們在文化中有著自己的位置,都是植根于歷史和文化之中的。
羅西、格拉西等人的類型學方法就是對歷史上的建筑類型進行總結,抽取出那些在歷史中能夠適應人類的基本生活需要,又與一定的生活方式相適應的建筑形式,并去尋找生活與形式之間的對應關系。
2、作為設計方法的類型學
類型學有其方法論的基礎,它可以具體指導建筑設計。例如美國的某些教授指導學生進行城市和建筑設計課題時,經常要對所進行設計的城市區域和建筑地點周圍的環境進行研究。—般來說采用的是類型學的一些基本方法。如“分類”,總結已有的類型,將其圖示化為簡單的幾何圖形并發現其“變體”,尋找出“固定”的與“變化”的要素,或者說從變化的要素中找尋出固定的要素。據此固定的要素即簡化還原后的城市和建筑的結構圖式,設計出來的方案就與歷史、文化、環境和文脈有了聯系,根據現實的需要則可加以變化。卡斯特克斯等人對凡爾賽城住宅所進行的設計研究就是采用類型學設計方法。他們采用類型和其變體的原則對一種基本建筑形式進行衍化,得出具有某種內在相似性的多樣化的建筑形式
類型學設計方法并非一成不變的方法。根據類型學的思想,不同的建筑師發現了自己的類型學設計方法。以下試舉幾例:
1.翁格爾斯(O.M.Ungers)的作品:
馬爾堡城市住宅方案(1976)
該住宅位于一歷史地段。建筑用地近方形,但在一個角上有一幢該城市歷史最悠久的建筑。翁氏這件作品最著名的是,它的一系列的設計過程以及其中采納的類型學思想。翁氏在這件作品中充分地使用類型學探索建筑的可能性。首先他對大量形態各異的類型進行型態研究,最后確定了一個“L”形構型。該L型是由五個立方體構成。該五個立方體構成了這幢建筑的“基形”即固定要素。基本結構確定后,他轉而研究和設計低一個層次的內容,即整體中的各體部件(要素)。在這里,他對組成L型的立方體進行設計。他設計了不下十種立方體構形。隨后他選擇不同的立方體構形置于網格中,得到不同的構型和形態,由此產生了“變體”。
2.博塔(M•Botta)的作品
瑞士建筑師博塔的作品大多具有類型學特點,例如他的圓形住宅(CasaRotond:1982—83)就是在一個圓柱體內的不同樓層上對相同的要素采用不同布局來形成“主題”與其“變體”的形式效果
3.羅西(A•Rossi)的作品
羅西的作品尤其是當他的作品與城市問題相關聯時,常常是建筑類型學與城市形態學結合在一起來考慮的。
二 幾何形態的統一和諧(geography)
多樣統一是形式美的一種高級形態,也是創造形式美的最高要求。從本質上講,多樣統一的和諧規律與人類社會和自然界一切事物的發展規律相一致。
1、多樣統一
多樣統一產生和諧是自古希臘以來美學家們一向極為看重和追求的。畢達哥拉斯學派的美學思想就是建立在自然科學基礎上的和諧,他們認為"美就是和諧","和諧是雜多的統一",和諧的事物可以引起人們生理和心理上的共鳴,因此就產生了美感。并從數的和諧又聯系到音樂的節奏乃至建筑上的柱、門窗等構造要素的排列,形成了衡量美的客觀理論性尺度。
2、建筑中多樣統一手法
網易建筑及周圍環境的復雜多樣是必然的,建筑的不同部位的組成部分各有不同的功能,不同的功能又表現為不同的形式,而所構成的建筑整體,要完成一個具體的總的目的或功能。因此,一切都要圍繞著這個目的,使整個建筑自身及與周邊環境成為有機的整體,而不是雜亂無章、支離破碎。
(1).多樣中求統一
從復雜的結構中提出各種可以互相統一的因素,起到銜接。聯系和協調的作用,使整體看起來"天在無縫"。
(2).統一中求多樣
網易單純的同一是統一的最簡單形式,過多的"同"不可避免地會產生單調。呆板。所以,同中求異,統一中求多樣。求變化,才能營造情趣與韻味。
如縱觀盧溝橋柱頭上的獅子,它們的間距、大小、輪廓都是統一的,內容上也以表達獅子的情態為主旨而統一,但細看這485個石獅卻是千姿百態,趣味無窮,堪稱一絕。
(3).結構體系統一
建筑各局部設計要體現整體劃一的概念,避免產生孤立、離散、自成體系的不和諧現象,這在設計中是非常重要的。
(4).結構形態的統一
恰當地處理次要部位對主體部分的從屬關系,使所有細部形態從屬于總體的幾何形態,用相似的幾何形態將各個部分協調在一起,如同音樂中主旋律反復出現一樣,產生和諧統一美感。
三 拓撲
簡單的的說就是幾何結構,是指網絡中各個站點相互連接的形式,主要有總線型拓撲、星型拓撲、環形拓撲以及混合型拓撲。
幾何與拓樸是過去幾百年數學研究的主流方向.這類數學方法的重要性不公在于可以解決自已領域之內的問題,更在于可以用于解決數學與其它領域的問題.拓樸學對于科學,特別是藝術,文化等意識形態方面也起了相當的影響.在相互促進的作用下,諸多建筑師為取其精華將其引入到建筑之中發揮了其意義和價值;在這種趨勢下,拓樸不僅是數學研究的主流方向之一,也必將成為建筑學理論的主要發展動力之一。
結束語:
1建筑形態學與結構主義結合的發展趨勢
建筑形態與它的結構、材料以及施工技術聯系緊密,結構和材料是構成建筑形態的物質基礎,施工技術是實現建筑形態的技術手段。隨著社會的進步和科技的發展,傳統的材料和施工技術已經不能滿足新型建筑形態的需要,這就促使新材料和新技術不斷涌現,并且引起新的空間建筑結構,最終達到建筑所要表達的全新的藝術效果。結構主義與建筑形態學的結合是思想與實踐手段的結合,這種結合不斷推動著建筑設計理念和方法向前邁進。1.1從傳統建筑形態到現代建筑形態發展各個時期和各個地域都有自己的文化特點,人們所處的地理環境也不盡相同,解決問題的方式也不同。從結構主義觀點出發,人類學建筑強調歷史的不連續性,認為各時各地的人都是其所處社會的構成元素。建筑人類學倡導對傳統的建筑設計文化加以創新,使之為現代建筑設計服務。這種觀點在建筑結構主義運動中具有舉足輕重的地位。更多的結構主義者在設計中充分利用形態學的科學手段,解決越來越多的功能要求和現代審美觀念帶來的城市規劃、形式多樣化和空間可變性和靈活性等一些問題,使得大批體現時代特征的新型建筑設計形式在世界范圍內遍地開花。1.2從現實主義建筑向未來有機建筑形態轉變復雜的功能要求與現實建筑規范漸漸成為現代建筑設計師創作過程中的阻礙,大多結構主義者認為未來的建筑將是像生物般有機的、像結晶生成那樣,在一定的法則下可以自由生成組合和繁殖的。在實際創作中力求擺脫現實束縛,構想出許多超越時代的、具有表現主義色彩的城市規劃和建筑方案,提出了具有可發展性、空間和功能的可變性及靈活性、建筑和結構構件的標準化和多功能性以及高技術的采用等特點的未來有機建筑設計理念和方法。
2建筑形態學與結構主義結合對建筑設計的啟示
法國社會學家查理斯•羅拉提出工業產品的個別結構是由功能結構、材料結構、有機結構、形式結構、環境結構5部分構成的整體;各個結構在工業產品中分別起著自己的價值作用,它們之間協調融合成了工業美的系統結構———超結構。羅拉所說的個別結構也就是對表層結構(形態結構)的另一種命名。建筑也是一種人工設計產品,工業產品的表層結構分類總體上也適用于建筑。下面就借助羅拉提供的框架討論建筑形態學與結構主義的結合對建筑設計的啟示[3]。2.1具有仿生特點的自然形式有機結構越來越多目前,諸多設計師在建筑設計中對“自然”元素的使用越來越多,但這種“自然”不是說把建筑物與周圍的自然環境融為一體,而是從仿生學的角度,設計出類似某種自然生物形態的建筑。而且,人們在這些建筑中可以感受到自然的氣息和建筑設計者們的神奇,體驗到“天人合一”的力量。具有仿生特點的現代建筑起源很早,起源于高迪的那些自然塑性的作品。在我們現代建筑中作為代表的就是國家體育場———鳥巢,其設計靈感來源于鳥類巢穴的形式,與現代最先進的鋼結構設計完美的相融在一起,由巨型馬鞍形鋼桁架編織而成。與“鳥巢”相映襯的是國家游泳中心———水立方,與“鳥巢”相比,更多的體現了女性的柔美,其設計模仿水的紋理,由一個個冰晶狀的“水分子”和“水泡泡”構成。在現在建筑設計中,建筑師們已經意識到仿生的自然形態建筑是時代背景下的產物,越來越受到青睞,這些建筑不僅在形態上把大自然中的事物與人們的生活拉得更近,而且在深層結構中表現為人與自然的和諧,把生活變得更美好。2.2“高技”派建筑應運而生隨著新技術與新結構的不斷發展與廣泛應用,越來越多的建筑師開始用他們的作品向人們傳達技術性審美價值的信息,人們通常把這一類作品歸為“高技”派建筑。諾曼•福斯特是著名的高技派建筑師,他的設計作品多采用玻璃和金屬材料,從采用高技術、高度金屬化的外觀形態來看,具有科幻色彩的作品占多數,以他設計的倫敦新地鐵加納利•沃夫地鐵站為典型代表。地鐵站是在舊船塢中用混凝土建造的,并采用了切斷與覆蓋結構,地面上設3個用鋼和玻璃構成的三維曲面形篷頂作為入口,該形式既防雨又保證了自然光線可以照射到車站深處。國家游泳中心———水立方也是集建筑學,結構力學,精細化工,材料學和計算機技術為一體,外表采用膜結構———ETFE材料,不僅體現出結構的力量美,還充分展現了設計師夢幻般的想象,盡情的享受著大自然的浪漫空間。2.3地域性建筑設計卓見成效隨著全球化步伐的加快,在建筑設計中具有地域特色的建筑物越來越少,西方化、歐式化的建筑形態已經在世界范圍內普遍起來,城市建筑出現了特色單一的危機,設計出展現地域特色的建筑是解決這一問題的有效措施。我國現代建筑中,河南博物館就是典型代表,其整體建筑設計呈金字塔形,分為9座,按照中國傳統建筑文化中心對稱布置,寓意九鼎中原,將中原文化的特點和現代風格應用得淋漓盡致。與之相媲美的還有三星堆博物館,其主體建筑外形追求與地貌、史跡及文物造型藝術相結合的神韻,融原始意味和現代氣息為一體。一展館建筑為半弧形斜坡生態式建筑,張揚人與自然和諧共生的人文精神,二展館建筑為三部一體的變形螺旋式建筑,其整體具有“堆列三星”與“人類歷史演進歷程”的雙重象征,館外還有氣勢灰宏的仿古祭祀臺和供現代文體活動的大型表演場與展館建筑遙相呼應,表達了三星堆文化蒼古雄渾、博大精深的歷史意蘊。
城市化建設的不斷推進,促進了建筑業的發展,為了城市建設發展更加的井然有序,同時也為了土地資源的節約利用,更是為了給人們提供更多的公共活動空間,使得高層建筑不斷增多,但是由于材料和能源消耗大量的浪費,高層建筑建設導致生態環境一定程度的破壞和污染,基于此,本文闡述了高層建筑的負面影響,對高層建筑設計中生態建筑學的應用及其注意事項進行了簡要分析。
關鍵詞:
高層建筑;影響;建筑設計;生態建筑學;應用;注意事項
生態建筑是以生態為基礎的生態與建筑結合的產物,具體而言,是結合當地的自然環境,運用生態學、現代科學技術和手段,從而使建筑與環境有機的結合。以下就高層建筑設計中生態建筑學的應用及其注意事項進行探討。
1高層建筑的負面影響
建筑工程建設的最終目的是為了人們更好的居住,隨著城市化建設的不斷推進,使得高層建筑不斷增多,但是高層建筑會給社會生態、人們的居住環境等帶來一定的負面影響。主要表現為:①對環境造成的影響。高層建筑內往往都伴隨著高科技的運用,電梯、中央空調機組、風的作用等都會產生一定的噪音,在局部空間中尤為明顯,造成了高層建筑的噪音污染,影響著高層建筑的舒適度。同時,高層建筑外墻大多采用的玻璃幕墻,在太陽光、紫外線等光線的作用下,會產生大量的光污染,不僅會對行人的視覺產生干擾,對人體健康構成威脅,還會影響飛行動物,造成許多飛行動物撞擊在建筑上。②對生態氣候的影響。高層建筑高聳入云,密集而又狹窄的空間加快了空氣的流動,從而在高空形成高速氣流,氣流的變化會對建筑周身的天氣帶來一定的影響,尤其在雨雪等天氣狀況不好的情況下,會對人們的出行帶來很多的不便,甚至會改變建筑物周邊的氣候。
2高層建筑設計中生態建筑學的應用分析
高層建筑設計中生態建筑學的應用主要表現為:①節能環保設計。有效的節約能源資源是高層建筑設計的目標之一,也是生態建筑學的基本要求,為了達到這一目標,所選擇的能源資源都是一些低能耗和可再生資源,大大降低了對不可再生資源的使用。在進行生態建筑設計中,要充分利用建筑物所在地的可用能源資源,比如在高層建筑設計時,將太陽能作為建筑主要的能源來源,并將其合理運用,不僅能夠大大降低煤炭、電力資源的使用,還能充分利用取之無盡用之不竭的太陽能資源。但同時,過度的使用太陽能資源會帶來一定的光污染,因此在利用太陽能資源時,還必須采用恰當的防護措施,如安裝節能門窗、遮陽擋板等,這種設計充分體現了節能環保的目的。②舒服化設計。為了更好的體現生態建筑理念,在高層建筑設計過程中,在考慮到現有的空間條件下,要對建筑結構進行合理的設計,不僅能夠給人以視覺上的美感,還能達到室內通風情況良好的效果,促進空氣的對流。在建筑材料的選擇上,也應盡量避免采用含有對人體有害物質的材料,為人們的居住提供一個健康的環境。在高層建筑電梯上的選擇,由于樓層太高,電梯是必須的,但是因此也帶來了一定的噪音污染,為了解決這一問題,生態建筑學建議采用國內外研究的先進成果,設計時保證每層樓彼此獨立旋轉,采取格外的形狀和碳素材料以減輕噪音帶來的污染。③環境友好設計。高層建筑的出現會對周邊的環境甚至是地區長期的氣候帶來一定的影響,一定程度上會破壞當地的生態平衡,這就需要在生態建筑時,充分考慮到高層建筑與周邊環境之間的依存關系,對外部環境進行空間上的合理設計,形成立體的合理的多層次美化體系,從而保證高層建筑周邊的生態平衡。
3高層建筑設計中生態建筑學應用的注意事項
高層建筑設計中生態建筑學應用的注意事項主要表現為:①結構平面布置的注意事項。在設計生態型的高層建筑物時,處于水平荷載的作用中結構側移是制約建筑物最主要的因素。布置建筑物的平面時所遵循的原則例如形狀、對稱性等都影響著建筑自身具有的抗側壓力,不對稱和不規則甚至是比較復雜的平面結構都會對建筑本省造成不利的影響。所以,在布置結構平面時應該使建筑物功能作用得到滿足后,還要將建筑物的抗側壓力盡量提高。②建筑物構造的注意事項。由于不同高層建筑物具有的功能和特性不一樣,意味著其內部空間也不一樣,再加之建筑物結構技術的不斷發展,使得不同構造的建筑物具有不一樣的優點。比如懸掛這種結構,是一種允許主框架落地但是其他都可以不落地的結構,而巨型結構則是由大截面其斜、豎桿所構成的擔負豎向力和水平的一種結構。③高層建筑節能的注意事項。a.節能會受到建筑的朝向的影響。但同時也會受到季節的印象,因此在設計生態型的高層建筑時要具體全面的將環境的因素給考慮在內,最好設計出來太陽高度角圖,對不同的季節朝向不一樣的太陽高度進行分析,進而得出在打開窗戶時擁有的最大的采光面積那側,讓室內可以得到最多的太陽光線,使損失的熱量可以有效減少,讓室內的溫度保持穩定。b.在建筑物的外表面最好使用節能材料,依據不一樣用途的建筑物來選取最適合的材料,其中具體的材料主要有透氣、遮光和吸聲等材料。
4結束語
綜上所述,生態建筑最主要的目的是保護環境、節約資源,為人類營造健康的生態環境。但是高層建筑在一定程度上產生了一些負面效應,高層建筑設計中生態建筑學的應用是科學發展觀在建筑領域的具體踐行,因此對高層建筑設計中生態建筑學的應用進行分析具有重要意義。
參考文獻
[1]張波.關于生態建筑學在高層建筑設計中的運用探討[J].價值工程,2015(21).