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形态学又名造型论,形态学课程之于建筑设计专业的重要性,勿庸多言。所谓建筑的造型设计,指用特定的物质材料,依据产品的功能而在结构、形态、色彩及外表等方面进行的创造活动。作为艺术与技术的结合,无论外观还是完全意义的建筑设计或其它相关设计,都必须解决包括形态、色彩、空间等要素在内的基本造型问题。从这个角度来看,形态学是一切造型设计的基础,贯穿于造型活动的始终。
现代造型艺术体系始于德国的包豪斯运动,它是以在科学而非个人感情基础上培养起来的视觉经验,将形式、色彩、肌理、材质等方面的训练及研究分离出来。这类造型训练作为包豪斯的重要基础课程,一直为后来的设计专业教育所采用,并不断取得突破。一方面更加紧密地与色彩、素描、构成等教学紧密衔接;
另一方面更深入产品设计的各个角落,成为工业设计专业教学的一条内在主线,是产品造型设计的核心课程。
一 类型学(typology)
1、设计与传统历史和发展
随现代主义或功能主义出现危机而来的是人们重新对类型学的重视,即类型学复兴。作为设计方法的类型学十分讲究理性。欧洲一些建筑师认为人类的文明史为人们提供了丰富的建筑类型。意大利的格拉西认为建筑问题的关键在于对这些类型进行集合、排列、组合和重建(组)。罗西(Rossi)则认为一种特定的类型是一种生活方式与一种形式的结合,并进而认为房屋的类型从古至今在本质上没有变化,这些观点是一种传统和历史的特定视界,它是从历史的恒定面上看待历史上出现的建筑,即看待传统,这种视界又是从人类生活的文化角度来观察而非局限于实用的角度。例如对现代生活中的建筑加以研究,可以发现许多新的建筑类型,如大型购物中心、高层办公楼、银行、机场等,但这仅是从功能分类上来认识这些建筑。如从文化的角度讲,这些建筑形式均可从历史中找到先例,可从人类的文明史中发现。这些新的形式大多可从历史上的建筑类型中衍化而来,可从对历史上的类型加以重组、构成而来。
从功能角度和文化角度来研究和设计建筑是截然不同的。在西方文化中,诸如“塔”、“仓库”、“廊子”、“柱廊”、“广场”、“中心空间”、“十字形组合”等都有着各自的深层意义和特殊意味。它们在文化中有着自己的位置,都是植根于历史和文化之中的。
罗西、格拉西等人的类型学方法就是对历史上的建筑类型进行总结,抽取出那些在历史中能够适应人类的基本生活需要,又与一定的生活方式相适应的建筑形式,并去寻找生活与形式之间的对应关系。
2、作为设计方法的类型学
类型学有其方法论的基础,它可以具体指导建筑设计。例如美国的某些教授指导学生进行城市和建筑设计课题时,经常要对所进行设计的城市区域和建筑地点周围的环境进行研究。—般来说采用的是类型学的一些基本方法。如“分类”,总结已有的类型,将其图示化为简单的几何图形并发现其“变体”,寻找出“固定”的与“变化”的要素,或者说从变化的要素中找寻出固定的要素。据此固定的要素即简化还原后的城市和建筑的结构图式,设计出来的方案就与历史、文化、环境和文脉有了联系,根据现实的需要则可加以变化。卡斯特克斯等人对凡尔赛城住宅所进行的设计研究就是采用类型学设计方法。他们采用类型和其变体的原则对一种基本建筑形式进行衍化,得出具有某种内在相似性的多样化的建筑形式
类型学设计方法并非一成不变的方法。根据类型学的思想,不同的建筑师发现了自己的类型学设计方法。以下试举几例:
1.翁格尔斯(O.M.Ungers)的作品:
马尔堡城市住宅方案(1976)
该住宅位于一历史地段。建筑用地近方形,但在一个角上有一幢该城市历史最悠久的建筑。翁氏这件作品最著名的是,它的一系列的设计过程以及其中采纳的类型学思想。翁氏在这件作品中充分地使用类型学探索建筑的可能性。首先他对大量形态各异的类型进行型态研究,最后确定了一个“L”形构型。该L型是由五个立方体构成。该五个立方体构成了这幢建筑的“基形”即固定要素。基本结构确定后,他转而研究和设计低一个层次的内容,即整体中的各体部件(要素)。在这里,他对组成L型的立方体进行设计。他设计了不下十种立方体构形。随后他选择不同的立方体构形置于网格中,得到不同的构型和形态,由此产生了“变体”。
2.博塔(M•Botta)的作品
瑞士建筑师博塔的作品大多具有类型学特点,例如他的圆形住宅(CasaRotond:1982—83)就是在一个圆柱体内的不同楼层上对相同的要素采用不同布局来形成“主题”与其“变体”的形式效果
3.罗西(A•Rossi)的作品
罗西的作品尤其是当他的作品与城市问题相关联时,常常是建筑类型学与城市形态学结合在一起来考虑的。
二 几何形态的统一和谐(geography)
多样统一是形式美的一种高级形态,也是创造形式美的最高要求。从本质上讲,多样统一的和谐规律与人类社会和自然界一切事物的发展规律相一致。
1、多样统一
多样统一产生和谐是自古希腊以来美学家们一向极为看重和追求的。毕达哥拉斯学派的美学思想就是建立在自然科学基础上的和谐,他们认为"美就是和谐","和谐是杂多的统一",和谐的事物可以引起人们生理和心理上的共鸣,因此就产生了美感。并从数的和谐又联系到音乐的节奏乃至建筑上的柱、门窗等构造要素的排列,形成了衡量美的客观理论性尺度。
2、建筑中多样统一手法
网易建筑及周围环境的复杂多样是必然的,建筑的不同部位的组成部分各有不同的功能,不同的功能又表现为不同的形式,而所构成的建筑整体,要完成一个具体的总的目的或功能。因此,一切都要围绕着这个目的,使整个建筑自身及与周边环境成为有机的整体,而不是杂乱无章、支离破碎。
(1).多样中求统一
从复杂的结构中提出各种可以互相统一的因素,起到衔接。联系和协调的作用,使整体看起来"天在无缝"。
(2).统一中求多样
网易单纯的同一是统一的最简单形式,过多的"同"不可避免地会产生单调。呆板。所以,同中求异,统一中求多样。求变化,才能营造情趣与韵味。
如纵观卢沟桥柱头上的狮子,它们的间距、大小、轮廓都是统一的,内容上也以表达狮子的情态为主旨而统一,但细看这485个石狮却是千姿百态,趣味无穷,堪称一绝。
(3).结构体系统一
建筑各局部设计要体现整体划一的概念,避免产生孤立、离散、自成体系的不和谐现象,这在设计中是非常重要的。
(4).结构形态的统一
恰当地处理次要部位对主体部分的从属关系,使所有细部形态从属于总体的几何形态,用相似的几何形态将各个部分协调在一起,如同音乐中主旋律反复出现一样,产生和谐统一美感。
三 拓扑
简单的的说就是几何结构,是指网络中各个站点相互连接的形式,主要有总线型拓扑、星型拓扑、环形拓扑以及混合型拓扑。
几何与拓朴是过去几百年数学研究的主流方向.这类数学方法的重要性不公在于可以解决自已领域之内的问题,更在于可以用于解决数学与其它领域的问题.拓朴学对于科学,特别是艺术,文化等意识形态方面也起了相当的影响.在相互促进的作用下,诸多建筑师为取其精华将其引入到建筑之中发挥了其意义和价值;在这种趋势下,拓朴不仅是数学研究的主流方向之一,也必将成为建筑学理论的主要发展动力之一。
结束语:
1建筑形态学与结构主义结合的发展趋势
建筑形态与它的结构、材料以及施工技术联系紧密,结构和材料是构成建筑形态的物质基础,施工技术是实现建筑形态的技术手段。随着社会的进步和科技的发展,传统的材料和施工技术已经不能满足新型建筑形态的需要,这就促使新材料和新技术不断涌现,并且引起新的空间建筑结构,最终达到建筑所要表达的全新的艺术效果。结构主义与建筑形态学的结合是思想与实践手段的结合,这种结合不断推动着建筑设计理念和方法向前迈进。1.1从传统建筑形态到现代建筑形态发展各个时期和各个地域都有自己的文化特点,人们所处的地理环境也不尽相同,解决问题的方式也不同。从结构主义观点出发,人类学建筑强调历史的不连续性,认为各时各地的人都是其所处社会的构成元素。建筑人类学倡导对传统的建筑设计文化加以创新,使之为现代建筑设计服务。这种观点在建筑结构主义运动中具有举足轻重的地位。更多的结构主义者在设计中充分利用形态学的科学手段,解决越来越多的功能要求和现代审美观念带来的城市规划、形式多样化和空间可变性和灵活性等一些问题,使得大批体现时代特征的新型建筑设计形式在世界范围内遍地开花。1.2从现实主义建筑向未来有机建筑形态转变复杂的功能要求与现实建筑规范渐渐成为现代建筑设计师创作过程中的阻碍,大多结构主义者认为未来的建筑将是像生物般有机的、像结晶生成那样,在一定的法则下可以自由生成组合和繁殖的。在实际创作中力求摆脱现实束缚,构想出许多超越时代的、具有表现主义色彩的城市规划和建筑方案,提出了具有可发展性、空间和功能的可变性及灵活性、建筑和结构构件的标准化和多功能性以及高技术的采用等特点的未来有机建筑设计理念和方法。
2建筑形态学与结构主义结合对建筑设计的启示
法国社会学家查理斯•罗拉提出工业产品的个别结构是由功能结构、材料结构、有机结构、形式结构、环境结构5部分构成的整体;各个结构在工业产品中分别起着自己的价值作用,它们之间协调融合成了工业美的系统结构———超结构。罗拉所说的个别结构也就是对表层结构(形态结构)的另一种命名。建筑也是一种人工设计产品,工业产品的表层结构分类总体上也适用于建筑。下面就借助罗拉提供的框架讨论建筑形态学与结构主义的结合对建筑设计的启示[3]。2.1具有仿生特点的自然形式有机结构越来越多目前,诸多设计师在建筑设计中对“自然”元素的使用越来越多,但这种“自然”不是说把建筑物与周围的自然环境融为一体,而是从仿生学的角度,设计出类似某种自然生物形态的建筑。而且,人们在这些建筑中可以感受到自然的气息和建筑设计者们的神奇,体验到“天人合一”的力量。具有仿生特点的现代建筑起源很早,起源于高迪的那些自然塑性的作品。在我们现代建筑中作为代表的就是国家体育场———鸟巢,其设计灵感来源于鸟类巢穴的形式,与现代最先进的钢结构设计完美的相融在一起,由巨型马鞍形钢桁架编织而成。与“鸟巢”相映衬的是国家游泳中心———水立方,与“鸟巢”相比,更多的体现了女性的柔美,其设计模仿水的纹理,由一个个冰晶状的“水分子”和“水泡泡”构成。在现在建筑设计中,建筑师们已经意识到仿生的自然形态建筑是时代背景下的产物,越来越受到青睐,这些建筑不仅在形态上把大自然中的事物与人们的生活拉得更近,而且在深层结构中表现为人与自然的和谐,把生活变得更美好。2.2“高技”派建筑应运而生随着新技术与新结构的不断发展与广泛应用,越来越多的建筑师开始用他们的作品向人们传达技术性审美价值的信息,人们通常把这一类作品归为“高技”派建筑。诺曼•福斯特是著名的高技派建筑师,他的设计作品多采用玻璃和金属材料,从采用高技术、高度金属化的外观形态来看,具有科幻色彩的作品占多数,以他设计的伦敦新地铁加纳利•沃夫地铁站为典型代表。地铁站是在旧船坞中用混凝土建造的,并采用了切断与覆盖结构,地面上设3个用钢和玻璃构成的三维曲面形篷顶作为入口,该形式既防雨又保证了自然光线可以照射到车站深处。国家游泳中心———水立方也是集建筑学,结构力学,精细化工,材料学和计算机技术为一体,外表采用膜结构———ETFE材料,不仅体现出结构的力量美,还充分展现了设计师梦幻般的想象,尽情的享受着大自然的浪漫空间。2.3地域性建筑设计卓见成效随着全球化步伐的加快,在建筑设计中具有地域特色的建筑物越来越少,西方化、欧式化的建筑形态已经在世界范围内普遍起来,城市建筑出现了特色单一的危机,设计出展现地域特色的建筑是解决这一问题的有效措施。我国现代建筑中,河南博物馆就是典型代表,其整体建筑设计呈金字塔形,分为9座,按照中国传统建筑文化中心对称布置,寓意九鼎中原,将中原文化的特点和现代风格应用得淋漓尽致。与之相媲美的还有三星堆博物馆,其主体建筑外形追求与地貌、史迹及文物造型艺术相结合的神韵,融原始意味和现代气息为一体。一展馆建筑为半弧形斜坡生态式建筑,张扬人与自然和谐共生的人文精神,二展馆建筑为三部一体的变形螺旋式建筑,其整体具有“堆列三星”与“人类历史演进历程”的双重象征,馆外还有气势灰宏的仿古祭祀台和供现代文体活动的大型表演场与展馆建筑遥相呼应,表达了三星堆文化苍古雄浑、博大精深的历史意蕴。
城市化建设的不断推进,促进了建筑业的发展,为了城市建设发展更加的井然有序,同时也为了土地资源的节约利用,更是为了给人们提供更多的公共活动空间,使得高层建筑不断增多,但是由于材料和能源消耗大量的浪费,高层建筑建设导致生态环境一定程度的破坏和污染,基于此,本文阐述了高层建筑的负面影响,对高层建筑设计中生态建筑学的应用及其注意事项进行了简要分析。
关键词:
高层建筑;影响;建筑设计;生态建筑学;应用;注意事项
生态建筑是以生态为基础的生态与建筑结合的产物,具体而言,是结合当地的自然环境,运用生态学、现代科学技术和手段,从而使建筑与环境有机的结合。以下就高层建筑设计中生态建筑学的应用及其注意事项进行探讨。
1高层建筑的负面影响
建筑工程建设的最终目的是为了人们更好的居住,随着城市化建设的不断推进,使得高层建筑不断增多,但是高层建筑会给社会生态、人们的居住环境等带来一定的负面影响。主要表现为:①对环境造成的影响。高层建筑内往往都伴随着高科技的运用,电梯、中央空调机组、风的作用等都会产生一定的噪音,在局部空间中尤为明显,造成了高层建筑的噪音污染,影响着高层建筑的舒适度。同时,高层建筑外墙大多采用的玻璃幕墙,在太阳光、紫外线等光线的作用下,会产生大量的光污染,不仅会对行人的视觉产生干扰,对人体健康构成威胁,还会影响飞行动物,造成许多飞行动物撞击在建筑上。②对生态气候的影响。高层建筑高耸入云,密集而又狭窄的空间加快了空气的流动,从而在高空形成高速气流,气流的变化会对建筑周身的天气带来一定的影响,尤其在雨雪等天气状况不好的情况下,会对人们的出行带来很多的不便,甚至会改变建筑物周边的气候。
2高层建筑设计中生态建筑学的应用分析
高层建筑设计中生态建筑学的应用主要表现为:①节能环保设计。有效的节约能源资源是高层建筑设计的目标之一,也是生态建筑学的基本要求,为了达到这一目标,所选择的能源资源都是一些低能耗和可再生资源,大大降低了对不可再生资源的使用。在进行生态建筑设计中,要充分利用建筑物所在地的可用能源资源,比如在高层建筑设计时,将太阳能作为建筑主要的能源来源,并将其合理运用,不仅能够大大降低煤炭、电力资源的使用,还能充分利用取之无尽用之不竭的太阳能资源。但同时,过度的使用太阳能资源会带来一定的光污染,因此在利用太阳能资源时,还必须采用恰当的防护措施,如安装节能门窗、遮阳挡板等,这种设计充分体现了节能环保的目的。②舒服化设计。为了更好的体现生态建筑理念,在高层建筑设计过程中,在考虑到现有的空间条件下,要对建筑结构进行合理的设计,不仅能够给人以视觉上的美感,还能达到室内通风情况良好的效果,促进空气的对流。在建筑材料的选择上,也应尽量避免采用含有对人体有害物质的材料,为人们的居住提供一个健康的环境。在高层建筑电梯上的选择,由于楼层太高,电梯是必须的,但是因此也带来了一定的噪音污染,为了解决这一问题,生态建筑学建议采用国内外研究的先进成果,设计时保证每层楼彼此独立旋转,采取格外的形状和碳素材料以减轻噪音带来的污染。③环境友好设计。高层建筑的出现会对周边的环境甚至是地区长期的气候带来一定的影响,一定程度上会破坏当地的生态平衡,这就需要在生态建筑时,充分考虑到高层建筑与周边环境之间的依存关系,对外部环境进行空间上的合理设计,形成立体的合理的多层次美化体系,从而保证高层建筑周边的生态平衡。
3高层建筑设计中生态建筑学应用的注意事项
高层建筑设计中生态建筑学应用的注意事项主要表现为:①结构平面布置的注意事项。在设计生态型的高层建筑物时,处于水平荷载的作用中结构侧移是制约建筑物最主要的因素。布置建筑物的平面时所遵循的原则例如形状、对称性等都影响着建筑自身具有的抗侧压力,不对称和不规则甚至是比较复杂的平面结构都会对建筑本省造成不利的影响。所以,在布置结构平面时应该使建筑物功能作用得到满足后,还要将建筑物的抗侧压力尽量提高。②建筑物构造的注意事项。由于不同高层建筑物具有的功能和特性不一样,意味着其内部空间也不一样,再加之建筑物结构技术的不断发展,使得不同构造的建筑物具有不一样的优点。比如悬挂这种结构,是一种允许主框架落地但是其他都可以不落地的结构,而巨型结构则是由大截面其斜、竖杆所构成的担负竖向力和水平的一种结构。③高层建筑节能的注意事项。a.节能会受到建筑的朝向的影响。但同时也会受到季节的印象,因此在设计生态型的高层建筑时要具体全面的将环境的因素给考虑在内,最好设计出来太阳高度角图,对不同的季节朝向不一样的太阳高度进行分析,进而得出在打开窗户时拥有的最大的采光面积那侧,让室内可以得到最多的太阳光线,使损失的热量可以有效减少,让室内的温度保持稳定。b.在建筑物的外表面最好使用节能材料,依据不一样用途的建筑物来选取最适合的材料,其中具体的材料主要有透气、遮光和吸声等材料。
4结束语
综上所述,生态建筑最主要的目的是保护环境、节约资源,为人类营造健康的生态环境。但是高层建筑在一定程度上产生了一些负面效应,高层建筑设计中生态建筑学的应用是科学发展观在建筑领域的具体践行,因此对高层建筑设计中生态建筑学的应用进行分析具有重要意义。
参考文献
[1]张波.关于生态建筑学在高层建筑设计中的运用探讨[J].价值工程,2015(21).