淺談建筑設計中的自然形態的運用

摘 要:筆者結合多年的建筑設計經驗，從外部形態、空間形態構思、結構形態、界面形態與建筑機能等總結了建筑設計中自然形態的運用，這對于自然形態的建筑應用具有一定的指導意義。

關鍵詞:建筑設計自然形態靈感

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0022-01

我們能看到的自然界一切有形的物體，都受著客觀規律的支配。自然作用的結果使之必然具備最適應自然的大小和形態。生物的形態組織，既體現其內在屬性，又要表現對環境的反應，是兩者的統一體。相應的建筑形體與結構、功能組織，應符合同樣的自然規律。

1 外部整體形態對自然的隱喻

外部環境是建筑存在的背景，一開始就決定了建筑的一部分天然屬性，而自然形態建筑最有益的一面就是將環境的因素考慮到設計中。自古以來，人們很自然地就會將熟知的物體形態運用于建筑當中，變為令人愉悅的裝飾或是構件。古希臘柱式中的草葉裝飾柱頭，中國古代建筑中的獸頭排水口等也都是典型的例子。建筑對物體形態的模仿可以帶來最直觀的語意，不需要額外的說明便能一目了然地領會建筑師的用意。

例如:大阪難波公園從遠處看去是一個斜坡公園，從街道地平面上升至8層樓的高度，層層推進、綠樹茵茵，仿佛是游離于城市之上的波浪形態的自然綠洲，與周圍線形建筑的冷酷風格形成強烈對比，成為嘈雜背景下的一處生動、溫馨的街景。入口處，呈現在眼前的是一個被巖石覆蓋的空間，仿佛一個狹小的峽谷，誘惑著你向里面探尋。暖黃色到桔黃色逐漸過渡的條紋造型，如同沉淀層一般，而設計師精心設計和營造出不同的小灣、巖洞、河谷等探險般的空間感受。

2 空間形態的構思

自然界中存在著很多天然的空間形式，它們有著強烈的不規則的、含混的、有機形態的特征，如海綿的內部、人體的血管、動物的腔室等等，我們可以從這些天然的空間中得到啟發，使建筑的空間變的動態靈活。

例如:麻省理工大學西蒙斯宿舍樓，設計者斯蒂文·霍爾的設計靈感便來自海綿，這座建筑是十層高、140米長的多孔的“海綿體”，大樓內部到處是錯綜復雜的人工“洞穴”，有的達到幾層樓高，在將陽光射入室內的同時使室內空氣向上流動，提供了神奇的共享空間，置身其中，如同“鉆”進一個大型海綿。該建筑運用了“滲透性”和“多孔性”的隱喻概念，“多孔性”成為漏斗狀空間的靈感來源，并轉換為有機形態，在多向的維度貫通整個建筑空間。介于“中庭”和“風道”之間的“海綿體”在不同季節、氣候條件下分別起到“煙囪效應”和“溫室效應”的作用，夜晚，光線從室內透射出來，建筑宛如一個發光的海綿體。從建筑仿生學的角度來看，這些孔洞可以利用熱差使建筑內的空氣流動，“煙囪”式的光井可以通透的引入天然光線。這種表皮與腔體的協同作用的機制，通過對建筑形體空間的有機處理，取得了合乎邏輯的生態效果。

3 結構形態建構模式

自然界存在著許多令人驚嘆的空間結構，如蛋殼、海螺等薄殼結構;蜂窩是空間網格結構;肥皂泡是充氣膜結構;蜘蛛網是索網結構;棕擱樹葉是折板結構等等，從某種意義上來說，當今許多空間結構都是仿生結構，它通過對自然界中各物種的結構形態進行研究分析，并運用類比的方法創造出新穎的結構形式，建筑結構仿生以自然界個種物質的原型的結構構造體系及其生成方式和規律為研究對象，這些結構形態原型包括動植物等有機結構形式。

譬如:筑巢不是鳥類特有的技能，但鳥類筑巢的工藝，在動物界卻是無與倫比的。大多數樹棲鳥類在樹權間以枝條、草莖以及毛、羽等編成鳥巢，低等類群的巢最簡陋，僅為少數枝條拼搭而成的淺盤;鷺、偉以及一些大型燕雀鳥類的巢以粗枝為主，混以泥土加固，內襯細枝、草莖、羽、毛等柔軟物質，構成盆狀巢。高等的燕雀鳥類善于編織精致的鳥巢，它們主要以細草莖、植物纖維等編成皿狀、球狀或長頸瓶狀巢，有的用蜘蛛絲等將苔鮮、獸毛等柔軟物質纏繞加固，編成富有彈性的氈狀巢。2008年北京奧運會主體育場——“鳥巢”仿生自然中的織造形式，用建筑結構編織成一個“鳥巢”體育館，構架之間的空間用兩層半透明的薄膜來填充從而在外面盡量突出鳥巢的網格。在自然界中，織造纖維以不同的方向疊加在一起，構成具有韌性的組織，此外纖維的交叉排列還會帶來一種很有秩序的美感。建筑形態變得異常純凈。

4 外部形體特征之界面形態

建筑的界面形態(表皮)的構成方式直接影響了建筑空間的品質和特征，建筑表皮對空間的塑造往往具有一定的時代特征。而現代主義建筑時期出現的流動空間，作為一種新生的空間的理念，其連續與滲透的空間特征不僅打破了傳統建筑空間的封閉性，又是對時代環境的反應，同時也為人與人，人與環境的和諧交流提供了基礎。

例如:英國伯明翰塞爾福瑞吉百貨大樓其外型輪廓猶如女性的身體。外立面簡潔，表面是由折疊的金屬和巨大的流動玻璃組成。其外表懸掛了1.5力個鋁碟，創造出一種極具現代氣息的紋理裝飾效果，有如女人服飾上鱗片式的金屬圓片，閃爍于陽光之下，使建筑的商業氛圍表現到極致。設計該建筑的英國“未來系統建筑事物所”，將商場內部圍合成一個頂部采光的中庭，配以交叉的自動扶梯，使購物環境呈現出一種凝聚的向心力和商業廣告的展示效應。作為英國第二商業城市伯明翰的建筑地標，人們稱該建筑為“未來的百貨商店”。

再如:樹狀界面是是骨架界面的一種創新，它打破了骨架結構中梁柱垂直相交的固定形式，而是把界面作為整體結構進行設計，其表現出來的界面形態更為新穎。日本東京表參大道上的TOD大樓成功創造了內部空間沒有柱子的樹狀結構界面，中間有270多個分隔，有200個分隔是玻璃，剩下的是鋁板。格狀的造型是將抽象化的榆樹的形態依次復制并重疊描畫而成，由樹的剪影重迭而成的形態產生了合理的力的傳遞方式，逐漸分叉的樹形圖案形成自下而上逐層不同的內部空間氛圍。

5 建筑機能的組織

隨著對自然界認識的深化以及技術手段的提高，當代建筑設計對大自然的借鑒不僅停留在結構與外形的摹仿，而且正在嘗試在更深層次上對生物功能和行為的模擬，即在建筑功能的組織和運行的模式與機制上的轉換應用，營造更為“智能化”的建筑構成。

例如:荷蘭鹿特丹的“城市仙人掌”是一個坐落在荷蘭的住宅工程，它將在19層樓中提供98個居住單元。這種錯落有致的曲線陽臺的設計使每個單元的室外空間能夠得到足夠的陽光。這意味著，當所有居民的花園中的花正在開花期時，這個綠色摩天大樓將真的是綠色的。這個建筑的碳減排能力很高，這多虧了在門廊處進行的光合作用。

6 總結

建筑作為功能、技術與藝術的綜合體有其自身的特性，畢竟不同于自然體，它是內容與形式的合一，由內部空間組織與各種外在因素共同作用所產生。自然形態存在于建筑的現實連續和不斷創新之中，因此，他不只是對自然界生物造型模仿，而在于闡述尋找一種更精確的造型過程。

參考文獻

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