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岭南地区毗邻港澳台,海上交通便利,国际商业贸易来往密切,进出口商品频繁,自古经济就比较发达。所有这一切都给西方建筑文化的引进创造了条件,不少岭南地区的城市,如广州、厦门等地出现了西方建筑与岭南建筑相融合的产物,即“洋楼”“骑楼”等。这些楼一般是楼上住人,楼下商店,往往两排“骑楼”对面而建,形成街道,形成长达几百米乃至上千米的商业长廊,为业主提供经营和居住的优良条件,为顾客和行人营造了舒适的通道和购物环境(见图3,图4)。这样的建筑模式延申到现在,普及到乡镇,扩展到工业。我国现代的工业园区,专业镇和新农村建设等建筑小区,一般都是类似这样的建筑群。它是西方建筑文化与我国建筑文化,是传统建筑文化与现代建筑文化,是城市建筑文化与乡村建筑文化相融合的产物。
2岭南建筑的技术风格
岭南建筑一般都坐北朝南,既有利于夏季的通风采光,又有利于冬季的保暖。平面采用条形,多间房屋并列组合,前面设有敞廊,遮阳板或屋檐,以遮阳挡雨,同时也方便用户行走。为防止潮湿和雨水浸没,多采用石柱础、高柱础及石梁。岭南地区雨水多,地处有山、有水、河流小溪交错复杂的位置,加上人多地少,耕地资源比较紧张,许多建筑都集中建在小山坡、丘林地带,居高而下,分排建设,一个山坡形成一条自然村。村中房屋多为单层,屋顶为金字塔形,以泻雨水。在建材选择方面,一般采用泥砖、青瓦或青砖。有些富裕家庭,为防止偷盗,采用加厚墙,其厚度甚至达到1m以上,用砂、泥、灰捣固,非常坚硬。在山区,为不占良田,房屋多建在山腰。岭南建筑的平面布局除了条形,还有方形和圆形。客家的围龙屋,是典型圆形布局建筑,以广东梅州地区最为常见。这种建筑由多围建筑群组成,每围由许多相连单间屋向内作一半圆形状,像半月牙形,围屋前沿有一禾坪和池塘,建筑物与池塘组成一个圆形的平面布局,这充分体现了客家建筑的围合性和向心性文化(见图5),据2009年4月15日《羊城晚报》报导,仅梅州市现有客家围龙屋总数2万余座。客家的“土围子”和“小城堡”式建筑是典型的方型建筑(见图6),这些建筑墙厚1m以上,屋高10m多,具有十分强的防御功能,墙体采用“三合土”技术,以筑土形式营造,再用砂灰批档墙壁,以防雨淋。这些围合性建筑一直传承至今。随着科学技术的进步,有许多建筑已采用新技术、新材料,但在岭南山区的乡村,依然还有许多这样的建筑群,这是客家建筑文化传承至今的结果。岭南地区江河多,海岸线长,许多以捕鱼谋生的渔民,长期生活在船上,以船为家。随着社会的发展,特别是解放以后,在政府的关心和组织下,他们在海岸或江河岸上,修建房屋,移居陆地,这些房屋矮小,形状似船,屋顶为弧形,人们称其为“蛋家”。为防止台风和水浸,这些房屋用木板和金属板建成,一家一间。岭南建筑的内部平面布局是灵活多样的,是根椐家庭成员情况来确定,除条形布局以外,还有中轴对称院落布局,这种布局类似北方的四合院,中间为天井,四周分别居住几个小家庭,这种布局有利于通风和采光,有利于家底成员的沟通和照顾,也有利于防止外人的干涉和偷盗。
3岭南建筑生态景观
岭南地区气候温和,雨水充沛,对各种植物的种植和生长都十分有利。因此,岭南地区家家户户的周围都有园林、池塘、河流、田野等形成的生态景观。许多人相信风水,认为好的住宅应背山,面水,位于缓坡(背玄武,前朱雀,左青龙,右白虎之地)。因此,屋的前方常建有池塘,池塘边种植树竹,两者融为一体,形成与房屋不可分割的自然景观。池塘既是风水组合的一部分,又可供农田灌溉,村落消防,气候调节,这都给村庄带来了勃勃生机。夏天从南边吹来的凉风经水面,穿竹林后,吹进住宅,使屋内空气清新凉爽。南方的村落很少修建围墙,而是利用竹林,尤其是带刺的竹林,围成的天然屏障作为防御实体,同时还可遮档台风,防止台风对房屋的侵袭(见图7)。村落进出口或公共地方,往往都种有参天古树,有些古树旁边修有土地庙,逢年过节,人们便来供奉。村民住宅的旁边,通常设有大小晒场,这些晒场不但是村民晒谷的场地,还是村民的活动场所。每逢炎夏傍晚,男女老少,一起来到晒场,聊天乘凉,有时甚至通宵达旦。岭南有些客家村落门前都设有一个数平米的空地,用来立桅杆,每当家中有人获得功名,就在桅杆区立一根长15m左右的桅杆,上掛功名旗,这也构成了客家村落的一独特景观(见图8)。由于岭南地区的气候特点,一般很少荒山秃地。到处都是四季常青的绿色环境,每个自然村就象一座园林,有果树,竹子,芭蕉……翠绿的海洋中,点缀着灰白的房屋,十分雅致。即使是烈日炎炎,室内也很清凉,村庄的是稻田,农作物随着季节变化,与村庄相互衬托,呈现出一片迷人的景象,即使现代工业,现代农业的出现,村落间出现了高楼大厦,但是那种传统的生态景观文化还是十分浓厚。
4结语
岭南建筑文化充分体现出岭南人民的民族风情和人文景观,是岭南地区劳动人民勤劳和智慧的结晶。随着经济全球化的到来,城市规模不断扩大,农村城市化的进程不断加快,岭南地区的建筑必须要传承传统建筑文化,吸收全国乃世界建筑文化的优点,实现美好的居住环境,逐步创造可持续发展的生态循环环境。
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首先,从徽派建筑文化资本的表现形态来看,它兼具有形和无形两种形态:一是有形文化资本,这是徽派建筑文化资本的主体,包含了以徽州建筑本体为单元的文化资本,如古民居、牌坊、祠堂等古建筑,也包含了所有以徽派建筑符号为元素的其他建筑实体,如园林景观、工艺品、艺术创意作品等;二是无形文化资本,包含附着在建筑本体上的文化价值,这是徽派建筑文化资本的核心,是通过建筑形式表达出的民众共同认知的文化价值,如审美价值、历史价值、教化功能等。其次,从徽派建筑文化资本的分类来看,可分为三种类型:一是不可移动实体型文化资本,主要是徽派建筑实体以及与徽派建筑实体相关联的徽州自然风光、地形风貌,这些都是徽派建筑不可分割的部分,这类不可移动实体型的文化资本可以用来旅游开发;二是可移动产品型文化资本,主要是根据徽派建筑文化资本再创造出来的,能够像普通商品可以移动带有显著徽派建筑符号特征的文化艺术产品,包括图书、影视作品、摄影绘画等;三是意识形态型文化资本,是指那些依附在实体的徽州建筑文化资本之上的思想意识、价值观念、历史传说等能够带来精神经济价值的文化资本。最后,从徽派建筑文化资本的本质特征来看,一是复杂多样性。在徽派建筑文化资本中充满了生机盎然、形态各异的诸如审美价值、精神价值、社会价值、历史价值、象征价值等文化价值,这庞大的文化价值子系统,使得徽派建筑文化资本具有结构复杂多层的特点。二是边际效应递增性。
经济学著名的戈森规律认为边际效用递减。然而,由于徽派建筑文化资本的构成要素并不是简单的生产和积累,而是大量的信息符号,它能够通过文化符号的创意使用不断生产出新的需求;同时还因为徽派建筑文化资本中的无形资本具有累积生长的能力,能够自我更新,培育发展出新的符号与财富价值体系,因而它不像一般资本通常会边际效用递减,而是呈现独特的边际效应递增性。三是溢出效应强大性。文化资本的溢出效应是指一个群体如拥有相同的道德观念、传统价值等文化资本时,会产生文化认识的趋同,这种文化的趋同会带来更广泛的带动和模仿效应,从而获得外部的收益。由于徽派建筑文化资本中的文化价值所包含的道德观念、风水观念、天人合一的哲学思想,以及涵盖在建筑形式中的道德伦理诉求,这些均能产生强大的约束力、效仿力、凝聚力和传承繁衍力,从而获得不可估量的外部收益,产生巨大的溢出效应。综上所述,徽派建筑的文化资本是指附着在徽派建筑之中能够创造经济价值的各种形式资本(具体结构如图1所示)。由图1可以看出,徽派建筑的文化资本结构分为有形和无形两大部分,其中有形部分对应的是徽派建筑的不可移动实体型和可移动产品型的文化资本,无形部分则对应的是徽派建筑意识形态型的文化资本。因此,无论是从徽派建筑文化资本的表现形态,还是从徽派建筑文化资本的构成要素及本质特征来看,徽派建筑文化资本除了具有一般资本的共性之外,还具有文化资本的特殊属性。
二、徽派建筑文化资本的符号化构成要素
符号化是人类社会生产方式进化的结晶,是社会文化资本发展完善的根基。正如卡西尔(1944)所指出:符号化是人类生活中最富有代表性的特征,社会文化的发展依赖于人类的符号化行为。索绪尔(1916)最早从语言符号的结构中提出了“符号化”理念,并指出任何符号化系统都是由“能指”和“所指”元素组成的:“能指”元素是指符号的形式,表现为可感性,而“所指”元素是符号传递的意义,表现为抽象和不可感性。皮尔斯(1873)则结合建筑文化符号的特点将建筑文化符号分为“图像”、“指示”和“象征”等三类符号,其中,图像符号是能指和所指之间具有图像相似性的符号;指示符号是能指与所指之间存在因果关系的符号;而象征符号是能指与所指之间约定俗成的联系符号。据此,我们可以分析出经过漫长历史演变的徽派建筑文化资本的符号化系统及其构成要素。徽派建筑文化资本的能指元素是其文化资本的有形部分,是由徽派建筑的本体构成的。诸如粉墙黛瓦、祠堂、牌坊、马头墙、水井等已成为徽派建筑文化资本标志性的能指元素符号,如表1所示。所指元素是徽派建筑文化资本的无形部分,是附着在徽派建筑文化资本之中反映先民生活理想和愿景的符号要素(如表2所示),也是“器以载道”的典型代表,并通过谐音、联想、约定俗成的隐喻等,表达了先民们祈盼富足美满的意愿。综合表1和表2可勾勒出由各种能指和意指元素所构成的徽派建筑文化资本的符号化系统结构,具体如图2所示。
三、徽派建筑文化资本的符号化消费
符号消费理论是鲍德里亚具有颠覆传统经济学意义的理论,他在其著作《物体系》(1968)中指出符号消费是指消费对象由物的使用价值转向了物的符号价值,而符号价值其实就是物品所代表的社会地位和权力。李恩来(2014)则认为这些符号价值不以满足人的基本需求为目的,而是通过消费物品中所包含的隐喻、象征和延伸的意义,满足人更高层次的欲望,比如旅游的目的已超越了仅仅欣赏风景名胜的功能,而是达到快乐、休闲的欲望。因此,徽派建筑文化资本内涵丰富多彩的“能指”和“所指”元素所构成的符号化结构系统,不仅可以极大程度地满足人们精神欲望的需求,还可以通过多种符号化消费的途径产生巨大的文化资本价值功能。徽派建筑文化资本挖掘开发的实践表明,徽派建筑文化资本的能指元素的符号化消费主要通过如下三大途径实现的:一是旅游消费。通过游客游览徽派建筑的历史遗址,使游客获得徽派建筑文化资本实体形态的直接消费体验,从而构成了对徽州建筑文化资本的消费,整个旅游体验过程其实就是对徽派建筑文化资本的符号化消费过程,这种体验带有鲜明的文化特征和符号意义。二是博物馆消费。如安徽省博物馆举办的由水口园林、牌坊、祠堂、建筑构件与装饰艺术等单元构成的“徽州古建筑陈列”,以及黄山市的“徽州三雕”博物馆、明清古民居建筑博物馆、徽商博物馆等。这些以展示徽派建筑文化资本的能指元素符号为基调的博物馆正不断地吸引游客参观消费,使徽派建筑文化资本得到传承和积累,极大地提高了徽派建筑文化软实力的经济价值。三是艺术设计消费。徽派建筑符号系统浓郁的地域风格使之成为独树一帜的民俗元素。众多设计师将徽派建筑符号的能指元素糅进园林景观、休闲度假村的设计当中,并成为显著的文化地标,如歙县新徽园、屯溪老街、黄山云谷山庄、合肥的三河镇等,而马怡西则运用徽派建筑文化资本符号的能指和所指,将“四水归明堂,归水亦弘扬”的思想融入人民大会堂安徽厅的室内设计中,喻意良性循环,凝聚力与外向力的辩证统一,充分展示了具有徽派建筑特色的艺术符号。所指元素的符号化消费,其旨趣不在经济现象的量化,也无法在消费行为与其他因素间找出数字表示的函数关系,只能做主观的判断,以满足某种消费欲望的过程。因此,人们对徽派建筑中的无形文化资本所代表的意义进行消费,是以满足或表达对生活的某种祈盼和理解,其实质就是徽派建筑文化资本所指元素的符号化消费。例如,大量的个体企业、门面商店、家庭装修等,采用徽派建筑装饰中的蝙蝠、荷花图、葡萄松鼠图等所指元素符号,以祈盼财源滚滚,祥和美好的生活愿景。又如以徽派建筑文化资本为背景的影视、音乐、图书等文化产品(如纪录片《走进西递》、电视剧《红顶商人》等)都是将徽派建筑文化资本的所指元素的符号系统融入作品之中,从而满足民众的精神消费需求。
建筑属于实用艺术,本身具有注重功能、结构和艺术三位一体的实用精神。在中国古代建筑体系中,无论何种建筑类型,都注重建筑艺术与功能相统一,善于把握功能空间与观赏空间、功能尺度与观赏尺度、功能序列与观赏序列的一致性,空间和谐,尺度合理,组合巧妙,意境独特,并通过室内外结构、构造、色彩、装修、家具、陈设、工艺品及美术作品等有机结合,达到功能所要表现的艺术效果和空间意境,如帝王宫殿的威严、民居的亲切、园林建筑的恬静等。同时,中国传统建筑体系在建筑形象上也呈现出清晰的结构逻辑。首先,会针对不同功能的建筑类型采用不同的木构架结构形式,而利用不同的结构形式又会形成庑殿、歇山、攒尖和单檐、重檐等不同的屋顶造型,从而影响单体建筑的外观形象;其次,结构形式及其构件不仅会遵循内在的力学法则,而且其中一些如斗栱之类的结构构件还会产生装饰性的作用;此外,对结构部位各个构件的艺术加工如雕刻、彩绘等,也形成了独特的中国古典建筑装饰体系。
1.2人文性:“以人为本”
中国传统建筑文化具有很强的人文性。这里所说的人文性是指对人性、人伦、人格均全面加以尊重和关怀,而其最终目的则是为人服务,这也正是现代建筑理论所倡导“以人为本”的理念。
1.3哲学性:“天人合一”
中国传统建筑并不以形式体量之美为主要追求,而是以文化的表述作为基本结构。在中国传统文化中,“天人和一”被描绘为人类最理想的生存状态,是中华民族传统的宇宙精神、生命意识、自然观念、环境思想、审美心理的集中反映。“天人合一”哲学思想对城市规划和建筑设计起到了深远的、不可替代的影响,是中国传统建筑设计理念的集中体现。一方面,它将封建伦理关系放大到天命的高度,从而更好地进行阶级统治;另一方面,它所体现的崇尚自然与返朴归真的审美情趣也广泛体现在建筑之中,追求建筑景观的布置疏密有致、张弛得体,与自然环境相融合——这种融合不仅是形态上的共生,更是心灵与自然之间共鸣,从而达到了情景交融的境界。在中国传统建筑文化中,“天人和一”既是哲学的尺度,也是美学的尺度,更包括了人的主观能动的构筑和创造。
1.4生态性:“风水学说”
风水学说其实就是中国古代的建筑环境学,也是中国传统建筑理论的重要组成部分。中国传统建筑文化具有崇尚自然美的特点,强调人所居住与活动的场所是包含自然生态环境等因素的整体,十分重视自然生态系统中各个元素的有机联系及交互作用。因此,在建筑选址和规划方面,会以“风水”作为准绳,对地质、地文、水文、日照、风向、气候、气象、景观等一系列自然地理环境因素,做出或优或劣的评价和选择,以及所需采取的相应的规划设计的措施,从而创造适于长期居住的良好环境,达到趋吉避凶纳福的目的。实际上,风水学说就是“天人合一”的思想在具体营建过程中的系统体现。它在行动层面上,将形而上的哲学理念具体实施,体现的是一种人与自然、人类心灵的自由与释放的审美关系。所以,“风水”在某种意义上具备了实用思想与文化因素的双重内涵,这实际上正符合设计在现代社会中体现出的复杂性——它既是商业现象又是文化现象,既是艺术现象也是技术现象。
2现代建筑设计如何传承传统建筑文化
当下,人们经常会在景区或城市的公共地带看到许多抄袭简化版的仿古的建筑,这并不是对传统建筑文化的发扬与运用,而是误解了所谓的“对传统建筑文化的传承”。中国有着丰富的传统建筑资源,但到了现代,设计的理念和手法都发生了巨大的变化,古人的一些审美思想和营造方式都已经不符合时代要求,如果不考虑这些因素,而只是对传统资源不假思索地套用照搬,非但不能从整体上美化城市环境,还会给城市生硬地贴上一些“假古董”式补丁。那么,我们的传统建筑资源通过如何转换,才能恰如其分地存在于现代建筑实体之中呢?要将中国传统建筑的元素融入现代建筑设计,既需要寻找传统建筑理念与现代化功能之间的契合点,又要考虑传统建筑形式在现代技术与材料层面上的拓展性,还要探讨传统建筑元素在现代建筑语言中的运用方式,通过综合各个方面的处理,最终实现传统文化与现代建筑的共生。
2.1借用其形式
对传统建筑形式的借用牵涉到如何通过对传统形式使用概括,变体,解构,重构等手法来完成形式上的“差异性转变”。如SOM设计的上海金茂大厦,在外形上就借鉴了中国传统建筑中塔的造型,既体现了现代设计的理念,又继承了传统建筑的形式,是一个传统与现代相融合的成功实例。而在后现代主义建筑风格中,建筑师通常会将传统建筑形式概括和提炼成为一种融入了结构形式与审美取向、功能性与艺术性并重的概念化符号。当然,现在这种隐喻的手法已不再独属于某一种建筑风格,许多建筑师都常运用这样的符号来表达自己对建筑文化的理解,以形会意,既可以使现代建筑蕴涵传统建筑的某些特质,又可以保持二者之间的距离,体现出一种独特的创造性。
2.2内蕴其精神
现代建筑所追求的不仅是建筑形式与结构功能的合一,更重要的是对空间精神的深度理解。中国传统绘画讲究写意,追求“形不似而神似”。因此,以形写神也是现代建筑对中国传统建筑文化的一种有效的创造性转化。贝聿铭在苏州博物馆的设计中,用现代的形式对江南水乡建筑元素进行了极其精确地概括——造型明快硬朗的白色粉墙、灰黑色轮廓线、八角凉亭、片石假山、直曲小桥,虽不同于传统江南园林的婉约妩媚,但依然充满了苏州园林的神韵气息,塑造了一个“神似”的江南新园林建筑。如果说苏州博物馆设计的成功源于一位华裔设计大师对故乡园林的深刻理解,那么中国国家体育馆“鸟巢”在空间、结构、材料上都没有采取中国传统建筑模式,其与中国传统文化毫无关联的设师计又是如何将中国传统文化的意象于无形中渗透到建筑中去的呢?法国人认为自然界的鸟巢结构极其复杂,并具有最完美的受力结构,是大自然巧夺天工的杰作。“鸟巢”为了满足独特的功能需求而采用钢架结构,各组件相互支撑,形成了网络状的外观造型,而外观同时也是建筑的结构,内外达到了完美统一。因此,它是“仿生”的,是“天人合一”的,是一件符合中国传统美学意想的设计作品。同时,钢结构灰的色与体育馆看台的红色,正是结合了北京的平民灰砖建筑和故宫红色宫墙这两种色调,也很好地诠释了与东方美学的关系。
2.3延用其技艺
传统建筑经过几千年积淀,已形成了一整套行之有效的建筑技术及空间处理手段——比如“就地取材”不但可以尽量运用采集、运输便利的材料来进行建造和装饰,还能充分利用和适应当地的地理和气候条件,做到减少资源浪费可与持续发展。当然,许多传统技艺已不再适应现代建筑的功能要求,但也有不少的技术、艺术处理手法与环境、材料关系非常紧密,因此可以有选择地去粗取精,为整个建筑的最终效果服务。如苏州博物馆新馆就大量运用了江南古典园林中广泛运用的借景手法,以营造出园林的意境。
2.4拓展其手段
中国传统建筑设计思想强调人与自然的共生,讲求天时地利人和,因势利导,因材施艺,适可而止。而现代建筑设计更强调创造性与个性特征,并利用先进的技术手段,突出科学精神。物质条件与生活方式改变了,即使那些的传统形式被传承下来,但也由于不适应现代生活的要求而出现各式各样的问题,因此应该对原有技艺的不足之处做相应的修正,并在其基础上进行拓展,采取更先进的材料和技术,使现代化的建筑更好地融入中国传统建筑文化。如贝聿铭先生在设计苏州博物馆新馆时,巧妙地将与拙政园共用的一面白墙当成“宣纸”,“以壁为纸,以石为绘”来营造具有米芾山水画意境的片石假山,以获得与周边园林的“神似”之感,这一别出心裁的设计取得了一致好评。而贝聿铭先生之所以会设计片石假山,一方面是要考虑通过营造一种体现有新馆特征的“新”假山,另一方面也有着自然和工艺上的原因而无法营造出传统的假山造型。但无论何种原因,都是在传统园林叠石堆山手法的拓展。
2.5关联其意识
人类的意识形态与接受尺度源自于生存经验的积累,是其生活经历、所受教育,生活习惯等因素的传承叠加,这就注定了一定地域甚至一个民族、一个国家会对自身传统与习性产生亲切感。这实际上是一种血脉中的“趋向传统意识”——即有传统文化印记的设计容易感召受众的生存经验,从而达到接受角度的共鸣。而在当前追求高效,简洁的快节奏生活方式中,为了在有限空间中满足人们潜意识中亲近传统文化的心态,可以选取传统生存经验中对应的元素加入设计之中,使人们在不失时尚感的同时追溯回忆,完成精神的释放与安逸。
2.6建立新旧之共存
要做到传统向现代的转换,前提是传统建筑环境的留存。如果传统消亡,就会使现代建筑无从谈起,因而必须有完善的政策保障,使各处有代表性的传统建筑保留文化资源的原貌,不会被现代的建筑环境所遮蔽和破坏;同时,具有东方特色的现代建筑文化也不能是对原资源的粉饰和照搬,“假古董”是难以与现代社会需求相容的,对传统建筑文化资源的态度只能保持在“借鉴”上,必须有现代意义上的创造,才能最终形成作为传统建筑文化内涵与现代建筑形式的合理共存,做到古今对话、新旧拥抱的二元渗透,从而提升了使用价值、社会价值乃至长久的历史价值。由以上分析可以发现,要完成具有东方特色的中国现代建筑设计理念的建构,不但要注重学习鉴西方设计领域的先进技术和运作模式,更重要的是要发掘中国传统建筑文化中所蕴涵的现代价值,使本质思想与具体技术相契合,从而设计出更多植根于中国文化土壤的现代建筑作品。
建筑仿生是一个老课题,也是一种最新的科研趋向,它愈来愈引起人们的注意。因为人类文化从蒙昧时代进入文明时代就是在模仿自然和适应自然界规律的基础上不断发展起来的,直到近时期,特别是飞机和潜水艇的发明也都是仿生的科研成果,人们从飞鸟和鱼类的特性中获得启发,取得了史无前例的新成就。建筑同样如此,古代从巢居穴居到各类建筑的出现,无不留下了模仿自然的痕迹。但是,随着化的高速发展,使人类的文明发生了异化,反过来破坏了自己的生存环境,也使自己的创作囿困于僵化的机器制品,束缚了创造性,这就是为什么在近几十年来人类重新对仿生学开始重视的原因。
仿生原理在现代科学技术上的应用是非常广泛的,于是就促使了仿生学(Bionics)这门新兴交叉科学的出现。1960年在美国俄亥俄州召开了第一届仿生学讨论会,在会上共同制定了仿生学的概念,与会人员认为仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统,或者使人造系统具有或类似于生物系统特征的一门科学。它的目的是应用模拟的来改善现代技术设备并创造新的工艺技术。
在建筑领域方面,仿生的倾向在近几十年来也在不断发展,它的研究意义既是为了建筑应用类比的方法从自然界中吸取灵感进行创新,同时也是为了与自然生态环境相协调,保持生态平衡。自然界是人类最好的老师,人们无时无刻不在从自然界中获得启发而进行有益的创造。仿生并不是单纯地模仿照抄,它是吸收动物、植物的生长肌理以及一切自然生态的规律,结合建筑的自身特点而适应新环境的一种创作方法,它无疑是最具有生命力的,也是可持续发展的保证。1983年德国人勒伯多(J.S.Lebedew)出版了一本著作,名为《建筑与仿生学》(ArchitectureandBionic),系统阐明了建筑仿生学的意义,建筑学应用仿生的方法,建筑仿生学与生态学的关系,建筑仿生学与美学的关系等等,正式为建筑仿生学奠定了理论基础。加上在此前后,许多有创见的建筑师进行了有关建筑仿生的实践,使建筑仿生学已逐渐形成为一种时代潮流。
其实,人类在建筑技术上所遇到的许多难题,自然界中早已有了类似的解答,因为生物在千万年进化的过程中,为了适应自然界的规律需要不断完善自身的性能与组织,它需要获得高效低耗、自觉应变、新陈代谢、肌体完整的保障系统,从而生物才能得以生存与繁衍。只有这样,自然界才能成为一个整体,才能保持生物链的平衡与延续。当然,人也是大自然中的一员,人类为了生存与发展不仅需要建筑,而建筑也需要适应自然界的规律,否则不仅会破坏自然环境,而且也会毁灭人类自身。
从人与自然界的关系来说,建筑可谓是人的第3层皮肤(第1层是人的自身皮肤,第2层是衣服),它是人与自然界之间的中介,如何使建筑能适应环境的自然规律,又能适合人类不断发展的需要,这的确是现代文明所提出的新课题。正因为如此,有效寻找和利用自然界生物的成长规律来适应人类社会发展对建筑的需要,这就是建筑仿生学的主要任务。
建筑仿生学的表现与应用方法,归纳起来大致有4个方面:城市环境仿生,使用功能仿生,建筑形式仿生,组织结构仿生。当然,往往也会出现综合性的仿生应用,形成为一种城市与建筑的仿生整体。
在城市环境仿生方面,比较有代表性的例子可以在巴黎的改建规划中明显地看到。早在1853年时,巴黎塞纳区行政长官欧思曼(G.E.Haussmann)为了执行法国皇帝拿破仑第三的巴黎建设计划,曾对巴黎市区进行了大规模的改建,它不仅要表示对帝国首都的赞美,而且要在城市结构功能上进行改善,使城市、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想,他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园,东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积,就象征着人的两肺,环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道,这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统,使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想,不仅在当时已起到了积极的作用,解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化,使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例,而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。
1954年欧洲“十次小组”(Team10)在荷兰召开预备会时,英国建筑师史密森曾提出一种新的城市形态,称之为“簇群城市”,这也是仿生的成果,它是根据植物生长变化的规律而提出的一种新城市布局思想。他们设想把这种城市主干道设计成三叉形的道路系统,象征着植物“干茎”,使交通流量得以均匀分布。同时把城市“干茎”设计成自由弯曲的分叉系统,并且带有多触角地蔓延扩展的子系统,就象树枝分叉一样,也兼有蛛网状的连接。这样既可避免车流泛滥,也可有利于各区之间的区分与连接。他们预言,这种城市布局一方面能保持现代城市功能的需要,又能重新获得昔日传统城市的自然气息。同时,这种城市是不断生长变化的,也可使城市与建筑物的分布获得有机的组合。许多小区的规划设计与“簇群城市”规划思想颇有异曲同工之处。
在建筑使用功能方面的仿生,应用也很普遍,不过表现的形式是多种多样的,只要善于应用类推的方法,就可以从自然界中吸取无穷的灵感,使建筑的空间布局更具有新意。例如芬兰著名建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓(1958—1962)的平面就是仿自蝴蝶的原型,他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀,不仅造成内部空间布局新颖,而且也使建筑的造型变得更为丰富。又如勒。柯布西耶在1950—1955年间设计建造的法国朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵,象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能,以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。类似的情况还有许多,比较著名的如1960—1963年夏朗(HansScharoun)在柏林设计建造的爱乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品,它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能,设计了一个个垂直的圆形交通塔,内为电梯、楼梯与各种服务设施,所有办公空间则建立其间,这样可以根据需要不断扩建或减少。
建筑的功能往往是错综复杂的,如何有机组织各种功能成为一种综合的整体在自然界中生物也为我们提供了交织组合的范例,它不仅仅是单一功能元素的相加,而是多功能发展过程的综合,因此产生了一个较高发展阶段的新特性。例如人的嘴,不仅能吃饭,又能说话唱歌,还能品尝甜酸苦辣。这种原理应该使建筑师在建筑功能组织中有所启发。当代集中式的建筑倾向已使巨型高层建筑与多功能建筑随处可见,这就要求我们在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系,使得这些空间可以适应多种功能。建筑师没有理由在复杂的功能组合中浪费空间和材料,也没有理由不向大自然这位老师。
建筑形式的仿生则最为常见,它不仅可以取得新颖的造型,而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。最早应用仿生形式的近代建筑师是西班牙人高迪(AntonioGaudi),他在巴塞罗纳设计了许多带有明显动物骨骼形式的公寓建筑,隐喻着这座海滨城市战胜蛟龙的古老传说。例如1904-1906年建的巴特洛公寓和1910年建的米拉公寓均是如此。埃罗。萨里宁(EeroSaarinen)于1958年所作的美国耶鲁大学冰球馆形如海龟,1961年所作的纽约环球航空公司航站楼形如飞鸟,也都是举世瞩目的例子。在1964年丹下健三在东京建造的奥运会游泳馆与球类比赛馆,利用悬索结构仿贝壳体形,使功能、结构与造型达到有机结合,令人耳目一新,成为建筑艺术作品的优秀范例。赖特是一位善于结合自然环境的建筑师,他在1944年设计建造的威斯康星州雅可布斯别墅,就是把住宅仿照地面菌菇类植物进行设计的,给人以自然的形态,达到和环境融为一体的境界。此外,又如萨巴(FariburzSahba)在1975—1987年建成的印度德里的母亲庙(MotherTemple)则是仿自一朵荷花的造型,它表达了圣洁与优美的形象,成为周围环境的主要标志。
建筑形式的仿生是创新的一种有效,它是通过生物千姿百态的后而探讨在建筑上的可能性,这不仅要使功能、结构与新形式有机融合,而且还应是超越模仿而升华为创造的一种过程。上述建筑师的作品无疑值得在建筑创作中借鉴的,只要我们善于观察和吸收界中千变万化现象的内在规律,我们就能有取之不尽的源泉。遗憾的是也经常会出现一些简单模仿某一形象的作品,如1974年建的京都人脸住宅,还有美国的许多“热狗”快餐店的具象广告式建筑,这些都已背离了建筑仿生的意义,只是一种单纯追求新奇噱头的效果,它既无创新的价值,也不能与周围生态环境取得协调,是一种建筑文化的糟粕,这是需要引以为戒的。
在结构仿生方面,先进的工程师们在近几十年来已取得了非凡的成就,他们比建筑师更善于观察自然界的一切生态规律,已应用技术创造了一系列崭新的仿生结构体系。从一滴水珠和一个蛋壳看到了其自由抛物线型曲面的张力与薄壁高强的性能;从一片树叶的叶脉发现了其交叉网状的支撑组织肌理,这些对建筑结构的创新设计都是十分有益的启示。
1947—1949年意大利结构工程师奈尔维和建筑师巴托利(NerviandBartoli)设计的意大利都灵展览馆的巨形拱顶就是仿叶脉肌理而建造起来的,混凝土骨架和玻璃格组成的拱顶宽93.6m,长75m.奈尔维和维特罗西(A.Vitelozzi)于1957年建造的罗马奥运会小宫,半圆形弯顶直径60m,内部采用了钢筋混凝土网格的结构系统,就是受葵花的启发,不仅用材,受力合理,而且创造了内部装饰新颖的效果。小体育宫的外部则从人类腿骨的受力中得到启示,创造了一圈丫形支撑体系,使空间结构与建筑形式的虚实结合达到了完美的统一。1960年奈尔维又建成了罗马奥运会的大体育宫,半圆形弯顶直径达到98.4m,可容纳16000观众,内部采用放射形拱肋的构造形式支撑着上部的混凝土弯顶,顶厚只有6cm.同部看去既象一朵花,也象是密密麻麻的叶脉网,成功地使现代技术与使用功能、装饰艺术达到有机的结合。对比公元120—124年建成的罗马万神庙,半圆形弯顶直径为43.2m,混凝土厚度则为1.2m,这充分说明了建筑技术运用仿生原理所取得的巨大进步。奈尔维既是一位闻名遐迩的结构工程师,也是一位卓越的建筑师,他的创造性在很大程度上就是得益于向自然界。
美国结构工程师富勒(BuckminsterFuller)是另一位有创造性的人物。他从自然界中的结晶体与蜂窝的棱形结构中获得启示,创造了一系列惊人的大空间结构作品。1958年他在美国巴吞鲁日(BatonRouge,LA)建造的联合油罐车公司的巨大弯顶,直径达115.2m,就是应用晶体结构的原理建造的。1967年富勒和塞道(FullerandSadao)一起建造的加拿大蒙特利尔国际博览会的美国馆,是一座球体建筑,在当时展览会上极为引人注目。他很可能是模拟一种深海鱼类的网状骨骼和放射虫的组织结构,创造了立体网架的短线弯窿,高度达60m,直径为76.2m,弯窿外部用塑料敷贴,并可启闭,夜间灯光照亮,通体透明,犹如星球落地。
纽约环球航空公司航站楼不仅是外形仿生的著名作品,而且埃罗。萨里宁还和威廉。加德纳(WilliamGardner)在结构上建造四瓣组合式薄壳,中间有缝隙采光,四瓣薄壳则由下部的丫形柱支撑,这与人的头盖骨的拼合极为相似。航站楼应用这种结构肌理不仅解决了自由曲线造型的难点,而且在结构与形式上又能达到有机的融合,这是值得建筑师们注意的。并不需为了建筑的某种造型就一定要牺牲结构的合理性,相反,有机的结构与新颖的形式可以相互共生。
德国结构工程师奥托(FreiOtto)于1967年在加拿大蒙特利尔国际博览会上建造的德国馆,象一群帐篷式的建筑物,这是用网索结构仿蜘蛛网形的支撑体系,上面用塑料面层覆盖,造型非常特殊,它可以有利于作为临时性建筑的装卸。1972年的慕尼黑奥运会的体育场馆也运用了这一结构形式。由于他善于使用这种结构类型,因此也有人称他为“蜘蛛人”。这种蛛网形的网索结构后来还为帆布张力结构系统,与帐篷形式更为接近。
其实,建筑师中也不乏在结构上应用仿生的例子,勒。柯布西耶早年大量使用的鸡腿柱和框架悬挑的结构系统无疑是从动物腿骨支撑所得到的启示,1931年他在巴黎附近波依西(Poissy)建造的萨伏伊别墅(VillaSavoye)就是这种结构系统的体现,至今仍被人们所称颂。