当代动态建筑设计手法研究_基于外部环境中的地形拟态.docx

艺术学院学报基于外部环境中的地形拟态 丁治宇( 南京艺术学院 设计学院，江苏 南京 210013) 摘要 动态建筑与外部环境相互作用所形成的三种辩证关系正是源于其复杂多变的特征，而动态建筑的特殊形态又与设计所主导的建构手法密切相关。地形拟态设计手法所构筑的建筑形态，在褶皱、起伏、延绵等外部形态特征仿佛与地形之 间形成平滑、连续转换的同时，其内部空间也反映了对自然地形的尊重。由于动态建筑与环境中的建筑群在尺度、体量上 有差异性，所以地形拟态所建构的动态建筑对外部环境也会造成不同影响。 关键词 动态建筑；地形拟态；外部环境中图分类号J590.4文献标识码A文章编号1008-9675（2013）02-0142-04从本质上看，动态建筑与外部环境相互作用所形成的三种辩证关系正是源于动态建筑复杂多变 的形态特征，而动态建筑的特殊形态又与动态建筑 的建构手法密切相关。建筑的建构手法总是离不开 建筑师个人的设计理念、理论依据、艺术修养和审 美情趣等，动态建筑也不例外。运用地形拟态设计 手法所建构的动态建筑，其褶皱、起伏、绵延等形 态特征仿佛与地形之间形成平滑、连续的转换；不 仅建筑的外部形态和内部空间特征都与自然基地 建立了对话关系，而且对外部环境产生了积极、深 远的影响。建筑形态上，建构一种人造地表形态，使建筑与自 然环境呈现一种融合、无 缝连接的姿态。因此 , 我们可以将 “地形拟态”概念界定为： 在打破传统设计中将建 筑与地形环境视为异化 对立关系，而以人工建筑 形态来强化与表现环境 地形特征；通过建构自适 应的结构系统与体系来 回应地形，与环境形成了 新型的区域对话关系；对 地形、地貌等特性进行模 拟、嫁接和自动适配等操 作，整合和重构建筑与地美术与设计版一、地形拟态地形拟态一词可以拆分为“地形”和“拟态”两 部分来理解。地形主要是指地貌和地物的统称。地 貌是地表面高低起伏的自然状态，而地物则是用来 形容地表面自然形成和人工建造的固定性物体； 不同的地貌和地物错综结合就会形成地形，如平 原、丘陵、山地、高原、盆地等等。而拟态（或生 物拟态）则是指一种生物模拟另外一种生物或者环 境中的其他物体，从而获得好处的现象。这些分别 源自地理学和生物学的词汇相互整合进而渗透到 建筑学领域并积淀、演化成为一种动态建筑的设计 手法，不仅表达了建筑与环境之间相互依存的密切 关系，并且暗示着建筑师对最终建筑形态的关注。一般来讲，建筑总是要位于具有一定的自然地 形的基地上，因此设计师都试图以某种特定的建筑 形态来对自然地形和地貌做出回应。一般来讲, 在 建筑设计构思的初期，建筑师首先考察建筑所处基 地及其周边的界面关系，而基地所呈现的褶皱、断 裂、绵延的自然地形特征往往会成为建筑师构思建 筑形态的契机。他们将对地形特征的注意力嫁接到 图 1 辛辛纳提大学设计与艺术中心 （图片来源 ：http:/blogs .x .c n）形的关系，以达到模糊建筑与环境边界的作用，最终形成与地形自融合、自相似的设计手法。地形拟 态所建构动态建筑具体表现为断裂、流动、复杂的 建筑形态，好比自然界中的变色龙一样，通过模拟 环境的特征从而与环境达到融合。客观地来说，也正是由于计算机技术的迅猛发 展，从 C A D 到 C A M 再到参数控制系统，这一切新 型、强大的技术手段使得地形拟态建筑真正从幕后 走向台前，走出图纸成为现实的动态建筑，成了诸 如哈迪德、F O A 、埃森曼等先锋建筑师构筑地形拟 态建筑的利器。埃森曼就是这种关注地形本质特征的建筑师, 他 认为地形从来不是中性的,它存在某种语调(d ialectic)。 在辛辛纳提大学设计、艺术、建筑与规划学院扩建 工程中取得的巨大成功同样是源自于他对基地自 然地形特征的密切关注及对其的建筑化拟态处理， 设计创作与实践收稿日期：2 0 1 3 - 0 1 - 1 0作者简介：丁治宇（1 9 7 9 - ），男，江苏溧阳人，南京艺术 学院设计学院讲师，东南大学建筑学院博士生，研究方向： 建筑艺术设计。基金项目：2 0 0 9 年度南京艺术学院校级项目江苏省重点学科建设项目（项目编号：DGDZYJ209 ）。142JOURNALOFNANJINGARTSINSTITUTEFINE ARTS & DESIGN2013/02南京艺术学院学报构筑一种人造地表形态，使建筑与环境呈 相互融合的姿态（图1）。扩建工程的场地 的一侧是一个有曲线 形的坡地，另一侧是 原有三幢首尾相连建 筑，所有这些成为埃 森曼设计的契机。他 复制了基地内原有三 幢建筑首尾相连大致 成“之”字形折线，然 后进行扭转；再叠加 进去扩建部分所处的 曲线型的自然地形形 态，创造了一个波动 起伏的建筑形体并与 外部环境相互和谐统 一（图 2 ）。清淡的红、 绿、蓝三色组成交叉 的楔状构图成为扩建 部分的主入口，其波 折变化的建筑形态， 给人以倾倒、断裂、崩 塌的视觉冲击，仿佛 是在演奏一曲“地震 交响乐”（图 3 ）。埃森 曼试图挖掘建筑与自 然地形、新建建筑与 城市肌理之间内在的 关系，在表达建筑自 身独特性的同时，从 建筑形态层面达到与 地景和环境的一体化 融合，并希望通过旧 与新以及建筑与城市 之间动态性的转换， 来实现从历史到未来 的一种充满活力的有 机生长。这种转换可 能源于基地自身的地 形发展状况、空间秩自然地形的尊重。由于动态建筑与环境中的建筑群在尺度，体量存在差异，所以地形拟态所建构的建 筑形态对外部环境也会造成不同影响。1.英国格拉斯哥滨水博物馆（GlasgowsRiversideMuseum）由哈迪德设计的英国格拉斯哥滨水博物馆位于 克莱德河（R i v e r C l y d e r ）和格拉斯哥市之间，基 地所在的特殊开放式地形为设计师提供了灵感。阵 风吹来河面泛起的涟漪或是波浪，以及水体那绵延 的流动性、延续性和蜿蜒性成为博物馆设计的契 机。建筑那波浪般或是褶皱的形态如地毯一样包裹 着整个建筑，静静地躺在克莱德河畔，仿佛是在水 中游离已久的生物在岸边享受恬静闲暇的时光。博 物馆建筑内部航道似的曲线展览空间成为一个城 市缓冲器连接着格拉斯哥市和水域，连接着城市的 过去与未来。正如哈迪德所期望的那样，通过建筑 外在流水般、流线性固化形态来表现格拉斯哥与克 莱德流域密切联系的历史，来表达格拉斯哥久远的 工程设计传统与当地人精湛高超的建造技艺（图4）。基于对环境特定要素的挖掘，滨水博物馆成为 哈氏对地形拟态的建筑化演绎。波浪般交叠涌动的 曲线形态，伴随着巨大的尺度与建筑体量博物馆从 外部环境中突显出来，对外部环境起到主导型和支 配性作用，成为外部环境的标志性象征，并加强了 外部空间的可识别性、领域性和归属感（图 5 - 6 ）。 从地块区域的在图底关系上来看，虽然周边建 筑群（以居住建筑占多数比例）和博物馆都处于较 为规整的城市格网中，但是滨水博物馆的集中式形 态与周围建筑群的围合式形态在尺度上有着很大 差异，从而使得博物馆成为城市肌理中的异质元素并彰显了其特殊性（图 7 ）。 在建筑平面构成关系上，动感曲线所主导的博物馆与规则矩形的建筑群存在不一致性，无疑突出图 2 图形转换过程( 图片来 源 : 薛恩伦 . 埃森曼的理论与 实践 J . 世界建筑. 1 9 9 9 ( 0 4 )p7 1)图 3 入口透视（图片来源：同图 2 ） 美术与设计版 图 4 区域鸟瞰图（图片来源：）图 5 夜景透视图（图片来源：同图 4 ）图 6 屋顶鸟瞰图（图片来源： 同图 4 ）设计创作与实践序形成方式、或者是场地发生的事件形态。二、案例研究地形拟态设计手法所构筑的建筑形态，在褶 皱、起伏、绵延等外部形态特征仿佛与地形之间形 成平滑、连续转换的同时，其内部空间也反映了对图 7 图底关系（图片来源：扎哈哈迪德建筑事务所，钱 辰伟译. 英国格拉斯哥滨水博物馆 J . 城市建筑 2 0 0 1（1 0 ）143JOURNALOFNANJINGARTSINSTITUTEFINE ARTS & DESIGN2013/02南京艺术学院学报了其在环境中的独特性地位，而这独特性 又在材质、颜色等建 筑属性上得到再次强 化。身披银白色波纹 金属板的博物馆映衬 着水面在阳光的照射 下显得波光粼粼、耀 眼夺目，与周围传统 以涂料、挂板或石材 为主的坡顶式居住建 筑产生巨大反差。建筑外部褶皱的 形态给室内空间的布 置带来很多机会性的 奇遇 , 钢结构体系所 呈现的中部无柱展览 空间 , 展现了一种开 放性, 为国际性大展览 提供了更多的可能性 与灵活性。博物馆临 河一面透过玻璃能够 看到 Clyde 河和 Kelvin 河的咖啡馆和娱乐空 间，并且通向外面的 开敞庭院。博物馆特 殊的流线形态在反射 阳光的金属板和水体 的烘托下形成水天一 色的景象，强化了滨 水空间的标志性和外 部空间的识别性，地 形拟态的动态建筑再 次成为环境中的主角。如出一辙的意大 利卡利亚里当代艺术 博物馆设计，同样展 示了她无比的独特性， 成为环境中一个耀眼 的明珠，主宰着外部 空间的一切秩序。地 形拟态对海浪的关注美术与设计版图 9 区域鸟瞰（图片来源：王钊、张玉坤. F O A 建筑事务 所的探索与实践J . 时代建筑. 2 0 0 6 （3 ）FOA（Foreign Office Architects）事务所设计的 日本横滨国际客运码头成功地实现了他们有关动 态建筑整体性和地景建筑的概念，运用地形拟态设 计法则将地形学概念物化为流动、复杂的建筑形 态，试图从自然地貌中寻求空间的新形态，以打破 传统从二维平面出发形成的从属笛卡尔网格体系 的三维空间形态（图 9 ）。作为一座迎接日韩世界杯足球赛的交通建筑， 横滨国际客运码头是一块介于陆地和海洋之间，介 于横滨市与停泊此地的油轮和渡船上的国际人员 之间的领域。为使建筑与环境相互融合，设计将地面转换成一个活跃的表面或是一个增大的设计平面，所有的建筑元素都呈现出非常的上下摇动的形 式，使得地表景观和客运码头整合成一个无导向的 空间，并成为城市的延续体。放眼望去，她好像起 伏有致的海浪或是因地壳运动而折裂的地表。方案中最初 5 0 0 平方米的公共花园或者集会场 所的设计意图被扩展至整个建筑，他们将客运码头 统一考虑为公众花园或者园林。其园林化和模糊边 界的设计使建筑看上去好像“大地是连续的”，而 且将传统建筑的层与层、内与外之间的分区模糊 化。因此，建筑的地面被设计成弯的、斜的、曲的 并且自然延伸为坡道，通常意义上的墙体消解了， 建筑在地面的边缘处隆起，顶棚卷曲下来接到玻 璃，室内外建筑材料被一体化处理，模糊的边界得 到加强并产生了循环的图案。类似莫比乌斯环的空 间效果，随着建筑的起伏，扭动，人们可以自然地 从地面走到墙面，而在此处的顶面，很可能在彼处 便自然转换成了地面，这种在“山谷、丘林、缓坡、 洞穴”之中轮回的运动给人们带来了不同寻常的建 筑空间体验（图 1 0 ）。图 8 各角度透视（图片来源：http:/sheji.pc hous ）图 1 0 区域鸟瞰（图片来源： 同图 9 ）设计创作与实践使得建筑如同被固化的波浪一般屹立在撒丁岛海边，梦幻般静止性的浪花所塑造的空间成为博物馆 的空间主体，参观者在被掀起的巨浪底部广场进入 博物馆，如同帆船一样在浪与浪的空间之中神游（图 8）。2.日本横滨国际客运码头（YokohamaInternational Port Terminal）144JOURNALOFNANJINGARTSINSTITUTEFINE ARTS & DESIGN2013/02南京艺术学院学报图 1 2 横滨国际客运码头图解 图 1 3 区域鸟瞰( 图片来( 图片来源: 笔者自绘） 源：同图 9 )无边际的大海之中。屡试不爽的地形拟态的操作手法同样被成功的 运用到西班牙巴塞罗那海滨公园项目中，F O A 打破 传统的理性景观设计方法，试图采用整体有机的策 略来揭示交错的岩石、涌动的海浪等自然特性。正 如预期的那样，对沙丘地形的模拟，公园项目呈现 出独特的风貌，不同的区域被各自起伏的地形划分 开，提供了各种开放的户外空间；在此，建筑被环 境整体地融化了，人工与自然的界限在海浪的拍打 下已经渐渐模糊（图 1 3 ）。无论是哈迪德还是 F O A 又或是埃森曼都试图凭 借地形拟态一种动态建筑的建构手法，通过对地形语调、环境要素的感性和理性挖掘，来表现了 复杂、涌动、蜿蜒的建筑形态；而这样的建筑形态 由于受到本身尺度的制约，会对环境会造成不同的影响：在动态建筑的尺度和体量远大于环境中建筑的 尺度和体量的情况下，动态建筑的独特、新奇建筑 形态从外部环境中显露出来，对外部环境起到主导 性和支配性作用，成为外部环境的标志性象征并加 强了空间的可识别性、领域性和归属感。在动态建筑的尺度和体量小于环境中建筑的尺 度和体量或者与其一致的情况下，动态建筑与外部 环境在一定程度上相互融合的同时，又因为自身独 特的建筑形态使其外部空间的可识别性、领域性和 归属得感到强化。 美术与设计版图 1 1 横滨国际客运码头图解（图片来源：笔者自绘）F O A 建构的动态建筑本身形态蜿蜒曲折、复杂 多变，能与周围的建筑物形成较强的对比，以此凸 显了自身的领域性和标志性；但因为与周围建筑 在尺度和体量上的差异，地形拟态建筑与外部环境 在一定程度上仍然相互融合，与大海、天空融为一 体（图 1 1 ）。从城市格网及图底关系看这个长方形的客运码 头和周围长向的格网状城市肌理相互契