浅谈新技术影响下现代建筑设计方法的变革

2023-03-07

1 当前新建筑技术的展望

在全球化大行其道的今天, 建筑学也以前所未有的包容姿态越来越多的与其他的学科进行合作。一方面, 建筑各技术知识进一步深入发展, 日益专业化;另一方面建筑学不断地关注其它社会人文科学的发展, 从中汲取成果和方法, 以启发扩散设计思维, 丰富建筑的内涵。从而建筑创作的思路越来越宽, 创作的方法也越来越丰富, 越来越科学。

当代每一次科学手段的飞跃, 总会带动起建筑思潮的涌动, 建筑文化亦会随之产生漂移, 新的造型方式、营建手段和审美情趣会——呈现在我们眼前。纵观建筑历史上的每一次风起云涌, 都不难发现其背后有技术革新的影子。当代建筑业对技术的大胆尝试和利用大都局限于材料技术、结构技术、设备技术等对建筑创作的创新方面。

2 建筑设计方法的演进和发展

2.1 建筑设计方法论的发展及计算机技术的引入

早期的建筑教育主要采取一种类似教授绘画的方式, 20世纪随着工业以及科学的发展, 建筑面临着与以前绝然不同的状况。新材料, 新技术, 新需求, 太多需要考虑的因素, 使得单凭经验和直觉的传统设计方式很难应付。于是20世纪60年代的“设计方法论运动”使得人们开始注重设计过程的研究。与此同时, 计算机进入到建筑领域, 但这一阶段的计算机技术主要解决的是设计中的“逻辑”问题, 而对于建筑的形式这样的实质内容的制约和影响并不是非常大。

2.2 计算机辅助设计工具

就目前应用在建筑设计领域的计算机技术而言, 辅助设计工具开发和理论研究主要有三方面:绘图和三维视图方面、设计评价工具、以及计算机辅助设计生成。

2.3“设计问题”与“科学问题”

所谓“科学问题”有着很明确的目标以及检验这个问题是否正确解决的一系列标准, 或者说解决得“对”还是“错”。而“设计问题”不同, 我们作设计时往往问题 (或目标) 本身在解答的过程中不断在变化。问题和答案是相辅相成的, 定义问题的过程本身就是解答的过程, 而反之亦然。我们定义问题所需要的信息, 实质上是由我们准备如何去解答这个问题所决定的, 而每一次新的信息的介入, 又使我们的解答方式发生变化, 从而使问题本身发生变化。

而且由于人们对设计问题的评判会受到个人兴趣, 价值观, 甚至意识形态取向的影响, 也很难有一个客观的标准去衡量“设计问题”的解决方案, 我们无法说一个设计是“对”还是“错”, 只能说“好”还是“不好”。因此, 作设计往往没有一个明确的规则来限定设计应该在什么时候结束, 似乎一个设计可以无休止地做下去, 通常是时间, 经费, 以及设计者的耐心制约了设计该何时结束。从这一点上说, “设计问题”的解决方案, 通常不是所寻求的“最佳方案”, 而仅仅是“满意的方案”。

2.4 启示:关于设计过程中的“媒介”

既然我们要面对的是“设计问题”而非纯粹的“科学问题”, 那么基于逻辑思维模式的设计方法对于建筑教学或建筑设计方面就缺少指导意义, 所以作为形象思维本身的设计方法的训练就应该成为教学的主要目的——设计创造的过程就是人脑与外界媒介的不断交流并循环升华的过程, 人脑是主体, 媒介是客体 (手, 眼和草图的作用合为一处只起到一个媒介的作用) 。对于设计师的培养也应该主要从这两方面着手。人脑训练是一个漫长的积累过程, 并不十分容易得以提高。而相比之下媒介的应用则是可以在短期内进行培养的。

这种设计“媒介”对建筑设计发展的作用在计算机高度发展的今天表现由为突出。旧的媒介可以包括草图和实物模型等, 它们的应用的局限性使建筑师对设计的思考只能停留在平面, 立面, 及体量等基本的三维元素构成方面, 至于非规则体, 曲面形体, 复合空间, 以至于空间曲面的元素在设计中的应用则完全是在成熟的CAAD技术发展以后才开始的。

3 应用计算机进行建筑设计的新趋向

彼得·埃森曼和弗兰克·盖里都是美国当代最具影响力的建筑师。虽然他们的设计思想不同, 作品风格迥异, 但在他们作品中透射出的计算机对设计的深刻影响却是共同的。

3.1 埃森曼的设计实践

埃森曼侧重于应用计算机处理历史、文化和场所的信息, 并以此作为建筑形式生成的起始点。

在多塞尔多佛为一个艺术家设计的住宅中, 埃森曼将邻近场地的一条河流入口处的湍流旋涡作为文脉线索。方案构思的起点是一个被波浪打变形的立方体。此立方体看似混乱, 但内部具有强有力的动力系统。此动力系统掀起的波浪沿垂直方向双向盘旋并交织为一体, 其中非线型的相互作用形成了一个始于内部结构的自组织发生系统, 从而构成了建筑的室内外空间。很显然, 这种空间形式绝不可能事先预知, 整个设计过程即是计算机对以上生成过程的一种记录。

埃森曼认为, 场所的文脉应与电子信息时代的整体环境相联系, 尤其应与其中浓缩了的时间和空间意义相联系。他的很多作品的设计过程都是完全由计算机控制, 建筑的最终形式完全取决于计算机处理信息的结果。

3.2 盖里的设计活动

就造型而言, 盖里的作品给人的印象似乎不是建筑而是雕塑。但事实上在随意和放纵的背后, 他注重的依然是建筑的内涵, 在仍不失为理性的内部空间基础上, 将外部空间现象演变为极致。

盖里的设计过程由如下几个步骤组成:首先依据灵感勾勒草图, 然后将三维草图输入计算机, 通过Catia软件包将所有的信息转译成几何数据并储存于数据库中, 并在此基础上建立计算机模型, 通过与原始工作模型 (纸板) 进行比较并反复推敲, 进而直接进入数据库修改方案, 探讨方案在实施过程中的可建造性。最终由计算机控制铣床直接加工经修定的建筑模型。盖里不仅运用计算机进行设计, 而且利用计算机进行施工招标和工程预算。

3.3 启示

盖里不仅将计算机视为设计深入过程中不可或缺的工具, 而且试图在计算机上建立对建筑形象思维的全息图像, 并将这些图像转化为现实的建筑形体, 从而产生极具标签意味的作品;埃森曼则将计算机视作设计概念的起点, 热衷于设计的隐喻和某种语法的可能性, 关注的是时间和空间的关联和意义, 寻求的是事物建构过程的可能性。建筑似乎只是表达这种可能性的一种手段, 而并不是其根本目的。

摘要：本文试图通过观察分析新技术对于现代建筑设计方法和设计思想的影响, 来帮助建筑师理清思路, 把握设计过程的本质, 客观的定义技术手段在设计过程中所扮演的角色, 从而使建筑设计工作的方向性更加明确, 使设计方法更加完善、合理和有效。

关键词：建筑设计方法,建筑设计思想,设计技术手段,计算机辅助设计系统