分形几何与建筑设计.doc

分形几何与建筑设计本章讨论分形几何观点对建筑设计，特别是建筑形态创作的影响。第1节讨论这种影响的核心，第2节讨论这种影响得以实现的不同过程。5.1 核心：通过对自相似性的表现实现不规则性与秩序性的统一与新兴的复杂科学一起，分形几何带来了新的美学。在建筑设计中发挥这种新的美学的影响，就是要把握那些在以前的历史上不曾被把握的形式美，进而创造属于我们时代的设计。分形几何学对自相似性规律的揭示一方面为我们提供了认识自然形体的新的观点，另一方面也为我们创造人工形体提供了全新的思路。就象我们的思维总是依赖语言一样，我们对形式的想象也依赖于我们的几何语言。在形式的语言方面，分形几何不仅为我们提供了新的词汇分形的形式，更为我们提供了全新的句法通过自相似性的多层次构成。我们完全有可能借助这套全新的语言去探索未知的边境，拓宽建筑形式可能性的领域，把我们时代的审美价值观不折不扣地加以物化。对不规则的、有机的形体的偏好是我们这个时代审美的重要特征。然而，把当今的不规则形式与早年的巴罗克山花或是20世纪初孟德尔松的爱因斯坦天文台这样的“有机”建筑加以比较不难发现，建立在自相似性基础上的不规则性与秩序性的统一是我们这个时代的不规则形式的突出特点。这样的特点使当代的不规则形式更接近自然有机体构成的本质，具有更丰富的层次、更复杂的意义，从而也具有更强大的艺术表现力。回本章页首5.2 实现过程显然，体现分形几何思维影响的建筑设计并不意味着建筑师都要象分形几何的数学家一样去编制算法，再由计算机计算出最终的形式。建筑设计本身的自主性使建筑师不可能接受公式与算法的束缚。事实上，在时代美学的影响下，建筑师在有意无意地应用分形几何的或自相似性的观点去做设计时，他所使用的往往是更为直接明确的建筑手段。如何将这些手段概括成程式化的手法并不是值得我们关注的问题，值得我们关注的是，不同的建筑师在不同的作品中，是如何通过必要的实现过程传达分形几何的美学价值的。并置 把不同尺度的、相似的空间形体加以并置，这是形成具有自相似性群体的一种实现过程。在组成群体的单体之间，其关系既可以是简单的连接关系，也可以是复杂的穿插关系。在自相似的基础上，偶然的群体组成往往会诱发更丰富的空间属性，因而也更受到当代建筑师的重视（图版5-2-1）。嵌套 在不同尺度的空间对象上重复相同或相近的空间操作，从而达到空间层次上的嵌套，无论操作所针对的是实体、空间的边界还是空间本身，都是形成空间自相似性的有效过程。简单的操作在这种不同层次的重复中可以形成强烈的表现力（图版5-2-2）。拟态 以建筑形式模仿自然形体生长的形态，特别是模仿有机体生长过程中的一组形态，也是达到群体自相似性的一种实现方法。应当指出的是，这种模仿有别于对有机体静态形状的简单描摹，而是强调其对过程的不同中间状态的描绘（图版5-2-3）。运动 运动是有机体发展变化的一个基本状态，因而对运动的表现，特别是对群体或系统内部运动的方向和速度的刻画也能有效地表现自相似性、实现复杂而统一的系统。此外，由于运动本身能造就强烈的系统内部相互作用，所以表现运动往往同时也会打破建筑原有的静态尺度（图版5-2-4）。划分 划分是对平面按照某一规律进行的图案化分割。象中国建筑院落的嵌套一样，对规则领域（不论它是整组建筑的平面还是建筑的某一个立面）的层层深入的划分过程往往也是传递自相似性的过程。我们在当代的建筑中看到了很多关于表皮的处理，其中就不乏利用自相似的划分来达到特殊的效果的实例（图版5-2-5）。以上列举的不同实现过程仅仅是一小部分实例，展现了建筑师在通过自相似性实现不规则形式与秩序性的统一方面，所做的努力。事实上，在包含了分形几何美学