汽車設(shè)計與建筑設(shè)計的比較

盧 易

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院,四川成都611756)

汽車設(shè)計從20世紀(jì)20年代開始，作為一門獨立的學(xué)科在許多方面凸顯了設(shè)計時代性和高度工業(yè)化的特質(zhì)。在大眾審美不斷提升、建造材料與技術(shù)日新月異的今天，汽車設(shè)計方法與建筑的設(shè)計有許多地方共通且相互影響，借鑒汽車設(shè)計的方法對于建筑師來說是有積極意義的，建筑師應(yīng)該在更為全面的設(shè)計領(lǐng)域創(chuàng)建新的設(shè)計思維，以便適應(yīng)時代的發(fā)展。

1 設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化

模塊化設(shè)計是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的進化產(chǎn)物。在汽車領(lǐng)域，亨利·福特在1908年9月27日就在他發(fā)明的流水生產(chǎn)線(圖1)上生產(chǎn)出了暢銷美國長達20年之久的“福特T型車”，并將標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線帶入機械行業(yè)。這一新的生產(chǎn)方式為制造業(yè)帶來了新的活力，這種標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)方式是對制造業(yè)的一次技術(shù)革新。所謂模塊化設(shè)計, 是指設(shè)計時把整車按功能分成幾大獨立的模塊, 每個模塊上集成多個零件或總成, 各個模塊之間的連接是固定的, 不會因為其中零件或總成的變化而改變, 在裝配時以模塊為基礎(chǔ)裝配。在建筑方面，其實也有這樣的嘗試。比如柯布西耶的“多米諾體系”(Dom-lno)(圖2)，實際上是希望住宅可以像骨牌那樣標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。將整個建筑設(shè)計預(yù)先拆分成不同的組件加以設(shè)計，不同組件的拼接形成標(biāo)準(zhǔn)件的模塊化，這是柯布西耶的多米諾體系，也是他對福特式制造的回應(yīng)，柯布西耶希望住宅可以像汽車流水線一樣生產(chǎn)。而密斯的“少就是多”并不僅僅是國際主義風(fēng)格的描述，還深刻寓含著“少品種大批量”的生產(chǎn)邏輯。密斯通過自己的實踐將這一生產(chǎn)邏輯發(fā)揮到了極致，并影響了全世界。

圖1 福特的流水生產(chǎn)線(圖片來源：汽車之家)

圖2 柯布西耶的多米諾體系(圖片來源：www.flickr.com)

模塊化設(shè)計的第一階段, 是總裝裝配零件的模塊化，第二階段, 要達到整車層面上的整體模塊化設(shè)計。采用模塊化思想設(shè)計的汽車, 當(dāng)同一個模塊中選用不同的零件或總成時, 就可以得到這一模塊的變形, 選用不同的模塊變形裝配在一起就會得到不同的變型車。所以按照這種設(shè)計思想開發(fā)汽車能夠滿足消費者對于個性化的需求。在汽車設(shè)計中這種方法很通用，比方說汽車的發(fā)動機、變速箱、空調(diào)等等，畢竟汽車是一件工業(yè)產(chǎn)品的綜合體，所以設(shè)計過程中應(yīng)最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和借用件，用以提高設(shè)計的繼承性和產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度。

其實，在建筑中這種組合化和模塊化的設(shè)計并不少見 從20世紀(jì)初，柯布西耶將建筑的組成構(gòu)件分門別類，從而使現(xiàn)代建筑業(yè)與工業(yè)化生產(chǎn)方式緊密地聯(lián)系起來，構(gòu)件“工廠預(yù)制，現(xiàn)場組裝”的特別建造方式對現(xiàn)代建筑的發(fā)展影響深遠。我們今天建筑上的幕墻、陽臺、門窗、欄桿、樓梯等構(gòu)件的大批量生產(chǎn)，都和柯布西耶的成功探索不可分。在現(xiàn)代建筑中，如阿拉伯世界文化中心(圖3)的設(shè)計與建造就大量運用了模塊化設(shè)計。這座建筑具有幻覺效果的室內(nèi)環(huán)境，暗示著偉大的清真寺，利用反光和折射等手法營造出神秘奇幻的室內(nèi)感覺。而這種光、影、空間共同表現(xiàn)的復(fù)雜性都通過由很多模塊單元組成的南墻面對光線的控制來實現(xiàn)，這其中的每一個模塊單元就是一個自動照片的感光和控光裝置，它能根據(jù)室外光線的強弱來調(diào)節(jié)進入室內(nèi)光線的多少，從而能創(chuàng)造一個具有象征性的空間形態(tài)。對于建筑的外部造型來講，它又是構(gòu)成南立面的組合模塊。這個高技派建筑能充分反映建筑設(shè)計的組合化和模塊化。

圖3 阿拉伯世界文化中心

2 空氣動力學(xué)與造型設(shè)計

空氣動力學(xué)原理從發(fā)展到被運用在汽車設(shè)計上，并對汽車形狀產(chǎn)生影響的過程經(jīng)歷了20多年。20世紀(jì)30年代的經(jīng)濟大蕭條到二戰(zhàn)結(jié)束的20年,是汽車設(shè)計向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變的重要時期,由美國人獨占鰲頭的汽車設(shè)計領(lǐng)域也加入了歐洲人，且歐洲在流線型設(shè)計方面走在前面。其實，流線型與未來主義和象征主義一脈相承。他們都是用象征的表現(xiàn)手法歌頌“速度”，來體現(xiàn)工業(yè)時代的精神。這種 美國式流線型風(fēng)格的影響并不局限于美國，它作為美國文化的一個象征，通過出版物、電影等形象化的傳播媒介而流傳到世界各地。空氣動力學(xué)同樣受到了建筑師們的重視，英國建筑師諾曼·福斯特(NormanFoster)所設(shè)計的倫敦瑞士再保險公司總部大樓(SwiSS Re Headquarters，1997-2004)(圖5)是一個典型案例：面對特殊的條件-狹小的基地，福斯特并不是像蓋里那樣設(shè)計出夸張的表現(xiàn)形式，而是試圖找到面對空氣動力學(xué)的“適合基地的最有效的結(jié)構(gòu)”。這個建筑的空氣物理性能特別優(yōu)秀：塔樓的外表面被設(shè)計成擁用空氣動力學(xué)性能的曲面，引導(dǎo)從不同方向吹來的自然風(fēng)都能夠沿著預(yù)設(shè)的方向吹過，避免了高空的強風(fēng)被反導(dǎo)到地面，形成街道風(fēng)道，當(dāng)風(fēng)壓過高時會造成行人的不適。這種光滑的幕墻結(jié)構(gòu)將風(fēng)力對建筑的荷載影響降到最低，還改善建筑周邊城市環(huán)境的通風(fēng)狀況(圖5)；并且，當(dāng)風(fēng)沿建筑表面曲面滑過，會環(huán)繞建筑表面形成一定的風(fēng)壓，從而增強塔樓室內(nèi)的自然通風(fēng)性能：其塔樓表面切挖出的六條螺旋形的共享空間除有效地增進工作人員的空間、視覺聯(lián)系外,還為整棟建筑創(chuàng)造了一個良好的生態(tài)系統(tǒng)：將各空中綠化帶連接起來的螺旋形共享空間，既有利于日光自上而下地穿射建筑內(nèi)部，又利于空氣流在建筑內(nèi)部的流通，形成煙囪效應(yīng)，可見建筑中的對空氣動力學(xué)的應(yīng)用也非常充分。

圖4 在進行風(fēng)洞試驗的汽車(圖片來源：汽車之家)

圖5 倫敦瑞士再保險公司總部大樓

3 仿生與色彩的運用

圖6 汽車的仿生設(shè)計(圖片來源：www.carbodydesign.com)

在汽車設(shè)計領(lǐng)域，具有借鑒的不僅僅是合理的物理結(jié)構(gòu)，在美學(xué)的角度，仿生的設(shè)計方法，一直都是汽車設(shè)計師手中的王牌(圖6)無論是功能的仿生還是形態(tài)的仿生，都能強化汽車的性格，仿生也能為汽車設(shè)計師提供更多的創(chuàng)造空間。早在二戰(zhàn)之前，費迪南德·保時捷就設(shè)計出來了外形酷似甲殼蟲的小型汽車，并成為世界銷量最大的汽車。

色彩設(shè)計也是汽車設(shè)計中的一個重要組成部分，也是最直觀的部分。色彩的視覺特征表明，色彩具有“先聲奪人”的特征。視神經(jīng)對顏色的反應(yīng)遠遠超過對形態(tài)的把握，是人們觀察事物的第一感覺。色彩直接影響造型的質(zhì)量，甚至在某種程度上影響產(chǎn)品的功能與使用效果。設(shè)計師對色彩和尺度的把控直接影響了設(shè)計效果,好的色彩能美化車的造型，給使用者產(chǎn)生心理好感與愉悅。反之，則會破壞車身比例與造型的美感，引起使用者視覺厭惡，心理產(chǎn)生不適感。

而在建筑方面，色彩的美學(xué)原則在建筑造型上同樣適用。建筑造型與色彩是否具有藝術(shù)效果，關(guān)鍵在于建筑師能否從固有的建筑內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)形式的美感因素，以及處理它們的能力。比如悉尼歌劇院(圖7)，設(shè)計原型來自于海洋里的海螺和水面上行走的帆船，風(fēng)帆的造型配以純凈的白色，使建筑獲得極高的形式美。蓬皮杜藝術(shù)中心(圖8)也是將大量色彩運用到建筑中，產(chǎn)生了特別的建筑美感，人們感受到藝術(shù)的氛圍。

圖7 悉尼歌劇院的形態(tài)仿生(圖片來源：谷德設(shè)計網(wǎng)站)

圖8 蓬皮杜藝術(shù)中心的色彩運用(圖片來源：谷德設(shè)計網(wǎng)站)

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是虛擬制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，虛擬制造系統(tǒng)是由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)，是利用計算機支持技術(shù)對必須生產(chǎn)和制造的產(chǎn)品進行全面建模和仿真，它能夠仿真非實際生產(chǎn)的材料和產(chǎn)品，同時產(chǎn)生有關(guān)它們的信息。也可以制定零件生產(chǎn)的機加工方案、擬定產(chǎn)品檢驗和試驗步驟等。虛擬制造系統(tǒng)(Virtual manufacturing system)。由虛擬信息系(Virtual informationsystem)和虛擬物理系統(tǒng)(Virtual physical system)組成。虛擬信息系統(tǒng)也叫虛擬邏輯系統(tǒng)，主要是用來模擬處理設(shè)計、管理、計劃調(diào)度等制造活動中的信息；而虛擬物理系統(tǒng)是計算機對實際的加工車間、包括機床、材料、工人等進行建模，并在此模型的基礎(chǔ)上進行仿真實際制造系統(tǒng)的制造過程。

這種數(shù)字化的趨勢隨著社會的不斷向前發(fā)展，在建筑設(shè)計中也開始得到應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中可以將建筑工程的形態(tài)結(jié)構(gòu)、施工過程等用比較直觀的方式呈現(xiàn)出來。在建筑設(shè)計中既要進行空間形象思維，又要考慮到以用戶的感受為核心，是一連串的創(chuàng)新過程，包括規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)施工、維護等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)充分利用計算機輔助設(shè)計和虛擬現(xiàn)實，可減輕設(shè)計人員的勞動強度，縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計質(zhì)量，節(jié)省投資，實現(xiàn)設(shè)計、建造以及未來管理的一體化。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代建筑是機械化的產(chǎn)品，現(xiàn)代建筑就如同與受到力學(xué)法則、經(jīng)濟規(guī)律所產(chǎn)生的汽車一樣。同時，建筑也和飛機、火車、汽車一樣隨著科技的變化正逐步向著工廠化、預(yù)制化、裝配化發(fā)展，無法與工業(yè)文明相脫離，反映著工業(yè)化社會大生產(chǎn)下的時代特征。這篇文章就是希望站在建筑的立場上，通過分析汽車設(shè)計語言、設(shè)計手法以及制造技術(shù)以及汽車特有的一些設(shè)計理論運用到建筑設(shè)計上，讓建筑師獲得更多的靈感，發(fā)展思維，打開眼界，使建筑設(shè)計的方法更加多樣化。

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