非線性思維下的空間形態(tài)

非線性思維下的空間形態(tài)研二：錢益旺導(dǎo)師：王珊教授日期：2011/4/8本碩互動系列講座3大自然中的許多事情確實不是線性的，這包括使這個世界感興趣的大多數(shù)事情。我們的大腦肯定不是線性的系統(tǒng)，……經(jīng)濟也并非是線性系統(tǒng)。除了非常簡單的物理系統(tǒng)外，世界上幾乎所有的事情、所有的人，都被裹罩在一張充滿刺激、限制和相互關(guān)系的巨大的非線性大網(wǎng)之中?！譅柕铝_

綱要非線性建筑的發(fā)展概況1非線性釋義及其建筑表現(xiàn)形式2非線性思維的建筑語言表達3總結(jié)4一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性理論背景：非線性科學被譽為20世紀繼量子力學和相對論后的第三次科技革命。它的出現(xiàn)，為長久以來被傳統(tǒng)科學思維所忽略和排斥的區(qū)域開辟出新的研究途徑。非線性迅速成為當代科學界的熱點。非線性的思考和研究方式率先進軍物理學、經(jīng)濟學、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域之后，逐漸深入到社會生活的方方面面。

一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性應(yīng)用領(lǐng)域一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性建筑發(fā)展過程：線性建筑非線性建筑一、非線性建筑的發(fā)展概況現(xiàn)代主義（Modernism）時期是線性思維及相關(guān)建筑創(chuàng)作理論高度成熟發(fā)展的階段。

在形態(tài)上，現(xiàn)代主義建筑嚴格遵從歐幾里德的幾何美學，認為只有從其中挑選的“明晰”的，“確定”的形狀才是“可讀”及可描述的，并逐漸走向簡略的極端。

范斯沃斯住宅一、非線性建筑的發(fā)展概況在經(jīng)歷“后現(xiàn)代主義”、“新現(xiàn)代主義”、地方文脈等一連串的反思和新流派后，建筑界已經(jīng)逐漸認識到只重視建筑中的線性因素是不夠的。他們主張借助新興的復(fù)雜性科學與非線性科學中關(guān)于新宇宙觀和時空觀的思維成果來創(chuàng)造更“有機”的建筑。后現(xiàn)代主義現(xiàn)代主義一、非線性建筑的發(fā)展概況日本建筑師蘆原義信指出，現(xiàn)代主義就是因為過于追求秩序，簡化掉了建筑固有的非線性，用單一性和等同來替代現(xiàn)實的復(fù)雜性和相似性，才造成了功能、形態(tài)等諸多問題；彼得艾森曼接受了分形理論并將其融入了自己的建筑創(chuàng)作；而英國建筑評論家查爾斯.詹克斯(CharlesJencks)則試圖通過當代科學思維的演進解釋當前的一些建筑現(xiàn)象，指出非線性科學改變了長期以來基于牛頓力學和歐氏幾何的世界觀，為人們重新理解自然和創(chuàng)造新的藝術(shù)形式提供了依據(jù)。一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性建筑代表作品二、非線性釋義及其建筑表現(xiàn)形式釋義非線性的界定是相對線性而言的。線性關(guān)系指物理變量間的函數(shù)關(guān)系是直線,變量間的變化率是恒量;而在非線性關(guān)系里,用于描述一個系統(tǒng)的一套確定的物理變量中,一個系統(tǒng)的一個變量最初的變化所造成的此變量或其他變量的相應(yīng)變化是不成比例的。換言之,變量間的變化率不是恒量,函數(shù)的斜率在其定義域中有不存在或不相等的地方。比如一次函數(shù)關(guān)系表現(xiàn)為線性,多次函數(shù)就呈非線性。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式建筑表現(xiàn)形式：1、突變———對穩(wěn)定與均衡的質(zhì)疑突變論是研究客觀世界非連續(xù)性突然變化現(xiàn)象的一門新興學科,其內(nèi)容簡單地說,是探索從一種穩(wěn)定組態(tài)躍遷到另一種穩(wěn)定組態(tài)的現(xiàn)象和規(guī)律。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例1建于捷克首都的尼德蘭大廈同旁邊的古典建筑對位開窗方式相比,窗洞的位置在水平與垂直兩個方向上都有改變,使建筑形象自由活潑,增加了表現(xiàn)層次。更重要的是,它通過將古典形式的開窗重新組織,與建筑師蓋里在該建筑局部安插的扭曲形體形成了新的平衡感。獨立的來看,這樣窗“點”的組織讓人感覺并不那么舒服,但在整體的結(jié)構(gòu)中,這種躍變又十分的必需。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例2埃森曼設(shè)計的哥倫布會議中心,由高低不平且相互疊加的長方體和曲線體組成,從平面上,這些“線”相互疊錯,使建筑呈現(xiàn)出不斷運動的美感。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式除了“點”、“線”的錯位,將“面”傾斜、將“體”塊進行扭轉(zhuǎn),以及建筑表皮、內(nèi)部空間的折疊、層透這些其他形式的錯位,都打破了傳統(tǒng)的均衡,是創(chuàng)造動態(tài)平衡的建筑美學的有效手法。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式2、混沌———關(guān)于建筑學的不可預(yù)見性混沌是由確定性的非線性動力學系統(tǒng)產(chǎn)生的一種貌似無規(guī)則的、類似隨機的現(xiàn)象。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式舉例馬巖松設(shè)計的瑪麗蓮.夢露大廈則是一種非線性形式組織,混沌思想的設(shè)計。夢露大廈就是讓人聯(lián)想到人體的某一部分，三維的，扭曲的，曲線的，自然的，整個建筑是水平線條，連續(xù)的水平陽臺環(huán)繞整個建筑，傳統(tǒng)高度中用來強調(diào)高度的垂直線條被取消了，是一件沒有任何設(shè)計缺陷的自由體。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式3、分形———建筑尺度與相似特征的探討分形幾何學就是一門以非規(guī)則集合形態(tài)為研究對象的幾何學。其原意具有不規(guī)則、支離破碎等意義。而自然界的非規(guī)則物質(zhì)其組成部分又往往在形態(tài)、功能、信息等多個方面表現(xiàn)出與整體在統(tǒng)計意義上的自相似性。這種組成部分以某種方式與整體相似的形體,簡稱分形。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例1弗蘭克·蓋里曾表示,他對古典建筑和藝術(shù)具有濃厚的興趣。從他的作品來看,古典建筑給他的啟示完全不是那些柱式和構(gòu)圖,而可能是它體現(xiàn)的信息的層級性及其構(gòu)件、裝飾在整體中體現(xiàn)出來的分形所帶來的豐富的尺度體驗。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例2扎哈·哈迪德設(shè)計的阿布扎比表演藝術(shù)中心方案,把建筑的體量分解為如同沙漠中的一個個沙丘,又似湖面的層層漣漪,相似而又體現(xiàn)出非均勻的變換,是接近自仿射方式的一種非線性狀態(tài)。這種狀態(tài)在演繹復(fù)雜性的同時又建構(gòu)內(nèi)在的某種秩序，其形體或“模糊”,或“無定形”,突破了“線性”而取得特別的審美效果。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式4、新有機與仿生——當代科學的衍生物由于新有機著眼于復(fù)雜自然規(guī)律的探索，同時受到生命哲學的一些影響，當代建筑的有機往往從自然和有機生命體中尋找靈感，在形態(tài)上形成一定的仿生傾向，以此探討人與自然的關(guān)系。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例1丹尼爾.李伯斯金設(shè)計的柏林猶太人博物館體現(xiàn)了一定的新有機思想。他根據(jù)部分被害猶太人在城市的居所分布位置與博物館所在地聯(lián)系構(gòu)成方向性，勾勒出曲折的建筑形態(tài)，其組織規(guī)律與混沌學揭示的腦電圖（或者Koch曲線）形態(tài)的產(chǎn)生機制幾乎是同構(gòu)的。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例2北京天文館新館的設(shè)計師就力圖表現(xiàn)出愛因斯坦廣義相對論中時空彎曲的概念，在大樓內(nèi)部設(shè)計了一些由下而上彎曲的管形結(jié)構(gòu)，透過玻璃幕墻，這些巨大“管道”隱約可見，引人注目。入口附近以及靠近舊館的玻璃幕墻向內(nèi)凹入，象征類似于“時空黑洞”或者宇宙物質(zhì)在相干性原理作用下的形態(tài)扭曲。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式其他成功案例失敗案例三、非線性思維的建筑語言表達

“建筑作為當代生活精神的真實反映和生活方式的藝術(shù)，必須開發(fā)新語言”——查爾斯.詹克斯在多元和不確定的世界里，每個建筑師所接受和自發(fā)領(lǐng)悟的非線性觀，深度和側(cè)面都不盡相同，千變?nèi)f化的建筑語言中個人化風格亦日趨明顯。三、非線性思維的建筑語言表達

非線性建筑語言的常用手法手法一：空間的功能嬗變a、功能化形式追隨功能已然不是這個時代構(gòu)筑建筑空間的惟一準則，但這并不意味著建筑的功能屬性在非線性形式語言中將被割裂和拋棄。只是它們之間的二元對立和決定關(guān)系被打破，不管是形式還是功能，都是整個建筑復(fù)雜系統(tǒng)中的因素之一，當代建筑師正用完全不同的手法對其進行重新詮釋。三、非線性思維的建筑語言表達

對弗蘭克.蓋里而言，空間的功能化再不意味著把各種功能安排到同一方盒子內(nèi)，他將每種主要功能都給相應(yīng)地予一個形態(tài)各異的容器，然后再將它們組成我們現(xiàn)在已經(jīng)習以為常的碎片形態(tài)。這就是蓋里所謂的“單一空間”+“簇群組合”手法。它有效地消解了建筑的整體性，改觀了方盒子建筑的呆板與單調(diào)，同時又通過使每個空間的單一“功能化”，實現(xiàn)功能與形態(tài)的雙重完整性和獨立性。溫頓客舍三、非線性思維的建筑語言表達

b、去功能化住宅是居住的機器這一偉大論調(diào)強調(diào)了建筑空間功能的效率。對機器而言，每一個零件就是為了使用功能而存在的，它的“美”在于它的作用，而不在于其藝術(shù)性和裝飾?？上н@個偏頗的信條的權(quán)威性在建筑歷史長河中也只算得上曇花一現(xiàn)。不管是伊瑞克提翁神廟，還是安藤忠雄的光之教堂，人們津津樂道全然不是它對功能屬性的絕對服從。在非線性思維看來，功能、藝術(shù)、技術(shù)都是建筑的基本屬性，一度被壓抑的藝術(shù)性的解放要求空間功能的妥協(xié)。三、非線性思維的建筑語言表達

彼得.埃森曼則明確提出，在形式和功能之間、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟之間、形式和程序之間，不存在一對一的、線性的因果聯(lián)系，而要用一致與疊加、置換與替代的新概念，以及混沌的思想來取代它們。在日本東京布谷辦公樓的室內(nèi)空間，隔墻、扶手都是一派地震后的傾斜景象，甚至局部天花板的一端也搭落到了樓面，打破了功能的連續(xù)性和完整性，使動態(tài)和不穩(wěn)定在建筑內(nèi)部延續(xù)，暗示著一種更廣泛的空間秩序。三、非線性思維的建筑語言表達

c、多功能化在當代建筑中，基本功能元素如衣食住行等基本行為已經(jīng)不再相互割裂或獨立，它們之間的的邊界日益模糊并相互交織。以此為基礎(chǔ)，非線性建筑語言通過對空間進行多功能化處理營造靈動的空間感覺，使空間的復(fù)雜性、隨意性與功能的可變性有機結(jié)合。三、非線性思維的建筑語言表達

美國麻省理工學院斯塔特中心是一座綜合樓，為尋求空間的最大解放，建筑師蓋里對傳統(tǒng)意義上的交通空間進行了一場“多功能化”的瘋狂“手術(shù)”。在這里，墻和天花板的概念幾乎消失，附著在交通體系上的大量不規(guī)則的“冗余空間”暗示出各種功能的模糊意向，它們貫穿于整個建筑，使得隨處都成為學生工作、會議、展示、演講的理想場所，為學生和教師帶來了全新的學術(shù)氛圍。三、非線性思維的建筑語言表達

手法二：表皮柔化與拼貼表皮就如建筑的外衣，反映出建筑的性格和時代特征。非線性建筑形態(tài)的不確定性必然要求建筑的表皮向更加靈活更加開放的方向發(fā)展，以適應(yīng)建筑的千姿百態(tài)。三、非線性思維的建筑語言表達

三、非線性思維的建筑語言表達

手法三：分形韻律的引入分形的結(jié)構(gòu)形式實際上更多地體現(xiàn)在城市及建筑群的宏觀機制上，為了有效地利用分形原理取得較好的審美效果，DomH.VanDerLaan結(jié)合對人的心理研究，將建筑的信息分成八個層級：“主要整體”、“次要整體”、“主要局部”、“次要局部”、“主要片斷”、“次要片斷”、“主要元素”、“次要元素”并研究了用以區(qū)分它們的比例關(guān)系。指出兩個尺度之間以一定的比例出現(xiàn)時，人才能明顯的區(qū)分出他們的差異。三、非線性思維的建筑語言表達

根據(jù)這些原理，對建筑的尺度網(wǎng)格進行定性和定量優(yōu)化。如關(guān)注建筑平面布局中建筑體量與柱網(wǎng)尺度間的對比，與鋪地尺寸的對比，使設(shè)計結(jié)果在這些網(wǎng)格的提示下具有更豐富的細節(jié)層次。三、非線性思維的建筑語言表達

彼得.埃森曼一度熱衷于分形研究，他在方格網(wǎng)的基礎(chǔ)上引入了更鮮明的非線性特征。他在IBA社會住宅用色帶對單一立面網(wǎng)格的有意打破；而在小泉三洋辦公樓則不僅讓立面在多種劃分形式間穿插變換，還對局部進行了旋轉(zhuǎn)、重疊，增加建筑從整體到局部間的尺度層級