“涌現(xiàn)”在建筑領(lǐng)域的研究綜述及建筑“涌現(xiàn)性”分析

“涌現(xiàn)”是系統(tǒng)的一種基本性質(zhì)，對(duì)于“涌現(xiàn)”概念的研究，具體到各學(xué)科領(lǐng)域其研究的對(duì)象各有不同，在當(dāng)今信息社會(huì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展“涌現(xiàn)”被運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，綜述“涌現(xiàn)”在建筑領(lǐng)域的研究，探討建筑的涌現(xiàn)性。

“涌現(xiàn)”在建筑領(lǐng)域的研究綜述

近年來(lái)，涌現(xiàn)理論的研究成果也已滲入到與人類生活密切相關(guān)的建筑領(lǐng)域，通過(guò)計(jì)算機(jī)的“涌現(xiàn)生成”理論進(jìn)行空間模擬、建構(gòu)、定制、生產(chǎn)等新設(shè)計(jì)方法的探索，“‘生成’設(shè)計(jì)的編碼系統(tǒng)就像自然生物結(jié)構(gòu)中的DNA，那是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，控制著生物演化過(guò)程中千變?nèi)f化的復(fù)雜性”。在國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的建筑學(xué)院開(kāi)設(shè)了《涌現(xiàn)創(chuàng)作手法》的課程教學(xué)，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)性工程設(shè)計(jì)，比較典型的有英國(guó)建筑聯(lián)盟建筑學(xué)院，它的教育理念認(rèn)為涌現(xiàn)已成為生物學(xué)和數(shù)學(xué)、人工智能、信息論和計(jì)算機(jī)以及新興的天氣與氣候研究領(lǐng)域、材料科學(xué)、尤其是仿生工程的重要概念，并預(yù)料由于涌現(xiàn)引發(fā)的航空航天、海洋、汽車和消費(fèi)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方面所出現(xiàn)的劇烈變化，遲早會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)品產(chǎn)生類似的影響。它的教學(xué)宗旨就是關(guān)注那些與建筑相關(guān)的變化，從而讓建筑與時(shí)俱進(jìn)。其著名的DRL設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)室就被設(shè)計(jì)成為一種新型的、獨(dú)特共享式的研究生設(shè)計(jì)工作室形式，通過(guò)開(kāi)展各種高度分散的、互動(dòng)的項(xiàng)目以探索接近設(shè)計(jì)過(guò)程的涌現(xiàn)策略。除此之外，還有許多受到“涌現(xiàn)”新設(shè)計(jì)思潮影響的學(xué)校，如哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)研究生院、麻省理工學(xué)院計(jì)算小組、維也納工藝美術(shù)學(xué)院建筑學(xué)院等。他們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)教學(xué)中對(duì)涌現(xiàn)創(chuàng)作及建造新技術(shù)的研究，不僅使涌現(xiàn)成為了一個(gè)思想交織、互連且影響遍及全球的創(chuàng)作概念，而且已經(jīng)在一些社會(huì)實(shí)踐中產(chǎn)生了重要影響。

許多建筑師在試圖打破傳統(tǒng)的建筑創(chuàng)作思維模式時(shí)，將視線轉(zhuǎn)向了復(fù)雜性科學(xué)研究的帶來(lái)的新思維、新形式。他們紛紛在設(shè)計(jì)方案和工程實(shí)踐中引入涌現(xiàn)概念，很大程度上推動(dòng)了涌現(xiàn)設(shè)計(jì)策略的實(shí)際運(yùn)用。Steven Johnson（史蒂文﹒約翰遜）在《Emergence：The Connected Lives of Ants，Brains，Cities and Software》中用“涌現(xiàn)”一詞表現(xiàn)城市，并指出城市這個(gè)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)系統(tǒng)與蟻穴、鳥(niǎo)群、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)乃至全球經(jīng)濟(jì)這些大量小規(guī)模離散元素構(gòu)成的群體相似，它表現(xiàn)出的自下而上的整體效應(yīng)與單個(gè)構(gòu)成部分相比，顯得更加精妙與繁復(fù)，并將涌現(xiàn)的原理推廣到某些軟件程序的操作上，探討模擬城市形態(tài)的計(jì)算方法。

美國(guó)建筑師尼爾·林奇和清華大學(xué)徐衛(wèi)國(guó)教授分別在2004、2006、2008、2010年策劃和舉辦了建筑雙年展，主要展出了當(dāng)代青年建筑師及學(xué)生作品，其中在2006年建筑展覽的主題是“涌現(xiàn)”。把“涌現(xiàn)”作為建筑設(shè)計(jì)策略是指“設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)場(chǎng)地及周邊進(jìn)行深入細(xì)致的觀察調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上分析研究建筑性能，確定設(shè)計(jì)參數(shù)。確定的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)轉(zhuǎn)化為圖形語(yǔ)言，并通過(guò)某種規(guī)則，建立參數(shù)模型（基因型），憑借可變參數(shù)的系統(tǒng)性變化，利用選定的軟件生成豐富多樣的建筑形態(tài)雛形。經(jīng)過(guò)評(píng)估，從設(shè)計(jì)雛形中選擇一個(gè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及基型構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)研究”，如青年建筑師艾琳娜·曼佛蒂尼（Elena Manferdini）通過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)生成的Phare大樓。

把“涌現(xiàn)”應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中是將建筑設(shè)計(jì)過(guò)程作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，是設(shè)計(jì)過(guò)程中各個(gè)參數(shù)按照某種規(guī)則相互動(dòng)態(tài)作用的結(jié)果，而設(shè)計(jì)結(jié)果只是“過(guò)程”某階段的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)的定格記錄，這一動(dòng)態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的形態(tài)是建筑設(shè)計(jì)過(guò)程這一復(fù)雜系統(tǒng)的寫照，反映著各個(gè)參變量之間游牧狀的相互關(guān)聯(lián)，其形態(tài)會(huì)呈現(xiàn)出一種非線性的存在狀態(tài)。

建筑個(gè)體的涌現(xiàn)性

涌現(xiàn)性是系統(tǒng)的基本性質(zhì)，雖然“涌現(xiàn)”在建筑領(lǐng)域作為一個(gè)學(xué)術(shù)概念出現(xiàn)才十幾年的時(shí)間，但是建筑自身所具有的涌現(xiàn)特點(diǎn)卻是一直以來(lái)都存在著的。在復(fù)雜系統(tǒng)的行為研究中，最令人感興趣的是其行為的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，同時(shí)也是用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)來(lái)觀察事物。每一個(gè)個(gè)體建筑的出現(xiàn)都蘊(yùn)含著非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，在社會(huì)文化、環(huán)境氣候、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、設(shè)計(jì)施工、技術(shù)支持等各方面都受到很多因素的制約。最初建筑的出現(xiàn)僅是為了滿足人類生存所需要的遮風(fēng)避雨、防寒祛暑及生存所需要的居住場(chǎng)所，隨著人類進(jìn)步建筑也不斷發(fā)展，一旦有了可能，建筑中便出現(xiàn)了裝飾，出現(xiàn)了非功能性的構(gòu)件和形式，建造出大量造型多樣、功能各異的建筑形象。人類的建筑活動(dòng)始終在追求著對(duì)單一居住功能的超越，使今天的建筑比過(guò)去復(fù)雜的多，豐富的多，盡管在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)這種追求并非有意識(shí)的自覺(jué)行為。

建筑可以說(shuō)，是一個(gè)生態(tài)過(guò)程，沒(méi)有人能夠超脫建筑生態(tài)的范圍，自己另辟蹊徑，即便是“新藝術(shù)”運(yùn)動(dòng)中西班牙設(shè)計(jì)師高迪所設(shè)計(jì)的那些當(dāng)時(shí)看來(lái)極其非主流的建筑也根本沒(méi)有能夠擺脫時(shí)代的局限性，高迪的設(shè)計(jì)思想其中受到了當(dāng)時(shí)他所生活的巴塞羅那地區(qū)反基督教會(huì)思想的影響，在他建筑設(shè)計(jì)中也較傾向于非宗教化的方向，在他所設(shè)計(jì)的建筑中大多體現(xiàn)了具有自由主義思想的氛圍；在高迪建筑設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式上受到哥特主義和新藝術(shù)風(fēng)格的影響，以及當(dāng)時(shí)混凝土、金屬澆鑄工藝等新材料和新技術(shù)的發(fā)展被應(yīng)用到建筑中，再加上高迪自身個(gè)性的建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思，所有這些因素集中體現(xiàn)到他的建筑中，實(shí)現(xiàn)了建筑個(gè)體在那個(gè)時(shí)代的涌現(xiàn)，這也體現(xiàn)了特定的社會(huì)環(huán)境對(duì)建筑個(gè)體涌現(xiàn)的約束性；雖然高迪的建筑在當(dāng)時(shí)并不被大多數(shù)人所接受，這些建筑在當(dāng)時(shí)看來(lái)是孤立、微弱的存在，其實(shí)它們的出現(xiàn)不可避免地刺激了人們固有的審美意識(shí)，也一定程度上反作用于社會(huì)環(huán)境中具有不可磨滅的現(xiàn)實(shí)意義。

總而言之，每一種建筑個(gè)體都不是孤立的、靜止的存在著，而是人們實(shí)踐活動(dòng)及與之緊密聯(lián)系的其他各影響因素共同構(gòu)成的一個(gè)整體，它是一種與自然現(xiàn)象有著鮮明區(qū)別的社會(huì)現(xiàn)象。事實(shí)上，人們也不得不承認(rèn)建筑其實(shí)就是一個(gè)復(fù)雜的混沌的研究對(duì)象，一個(gè)建筑最終所呈現(xiàn)的狀態(tài)就是各種運(yùn)行著的子系統(tǒng)共同作用下涌現(xiàn)的結(jié)果。而一個(gè)時(shí)代的建筑最終所表現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài)，同樣是這樣的無(wú)數(shù)的子系統(tǒng)共同運(yùn)行相互牽制相互推動(dòng)，形成各種表現(xiàn)方法進(jìn)而涌現(xiàn)出最具影響力的表現(xiàn)范式。

建筑群體的涌現(xiàn)性

無(wú)論是建筑還是藝術(shù)，自從產(chǎn)生以來(lái)就具有強(qiáng)烈的意識(shí)形態(tài)特征，建筑具有物質(zhì)文明的屬性，同時(shí)又具有精神文明和上層建筑的屬性。從某一個(gè)體建筑來(lái)看，可以表達(dá)出某個(gè)設(shè)計(jì)師個(gè)性和創(chuàng)造力，但是從建筑整體來(lái)看，任何建筑都無(wú)法擺脫文明發(fā)展的總趨勢(shì)的影響，建筑的發(fā)展與人類社會(huì)的發(fā)展是一致的，經(jīng)濟(jì)水平的每一次提高，技術(shù)能力的每一次革新，功能需求和社會(huì)文化的每一次重大變革都會(huì)轉(zhuǎn)化為建筑發(fā)展的動(dòng)力，特別是隨著這種相互作用因素的數(shù)量增加，建筑個(gè)體的數(shù)量的增長(zhǎng)也必然引起建筑強(qiáng)烈的涌現(xiàn)能力，進(jìn)而引起了建筑大規(guī)模的嬗變。

每一種建筑的涌現(xiàn)都反映了人們?cè)诋?dāng)時(shí)特定的歷史時(shí)期的生存理念及其某種審美訴求的表達(dá)比如，在12世紀(jì)上半葉哥特式建筑，在設(shè)計(jì)中通過(guò)空間、光線、線條、幾何等形式元素的使用，以及肋拱、尖拱、飛扶壁等結(jié)構(gòu)元素塑造了建筑新的視覺(jué)氛圍，一方面，由于11世紀(jì)末12世紀(jì)早期歐洲的城市逐漸開(kāi)始發(fā)展為商業(yè)和手工業(yè)中心，建筑在社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)生活中的地位也隨之加強(qiáng)，加上新的建筑材料和技術(shù)的發(fā)展如混凝土的誕生和拱券技術(shù)的出現(xiàn)，以及在城市中匯集了各種工匠和手工藝人；另一方面，由于這時(shí)期歐洲對(duì)教會(huì)的依賴性較大以及建筑師和設(shè)計(jì)家們對(duì)宗教的信仰，其主要的思想和宗教潮流都在大教堂中得到象征性表達(dá)，因此而導(dǎo)致了哥特式建筑的涌現(xiàn)，建筑中體現(xiàn)出的諸多因素都是為了營(yíng)造建筑超世氛圍以滿足當(dāng)時(shí)人們對(duì)超世價(jià)值的強(qiáng)調(diào)。

某一時(shí)期建筑群體的涌現(xiàn)在突破其之前的建筑形制的同時(shí)，也會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)起到重要的影響作用，如19世紀(jì)末20世紀(jì)初“新藝術(shù)運(yùn)動(dòng)”時(shí)期，這場(chǎng)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)波及了家具設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、繪畫、雕塑及建筑領(lǐng)域，雖然地域不同各個(gè)國(guó)家所追求的建筑風(fēng)格有所不同，但都反映了當(dāng)時(shí)建筑師和設(shè)計(jì)家們對(duì)機(jī)械、工業(yè)化和維多利亞風(fēng)格壟斷的反動(dòng)，以及在在新的時(shí)期人們對(duì)新風(fēng)格的探索、追求的愿望是這類建筑風(fēng)格的涌現(xiàn)的主要根源。

建筑群體的涌現(xiàn)性，體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)社會(huì)環(huán)境中建筑永不停息的演化過(guò)程中，建筑以不同的形態(tài)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨向，建筑群體所具有涌現(xiàn)性也反映在諸如新的技術(shù)、新材料、社會(huì)文化及建筑師等各子系統(tǒng)之間及其與環(huán)境之間的互動(dòng)作用中，涌現(xiàn)的“結(jié)果”則表現(xiàn)在新的建筑形態(tài)中。如，20世紀(jì)末社會(huì)全球化的發(fā)展，人們對(duì)公共的、商業(yè)的或私人的建筑需求越來(lái)越朝著同類型化的方向發(fā)展，國(guó)際化成為建筑發(fā)展的一種主流趨向，同時(shí)也依然有重視地方特色的建筑存在，但地方風(fēng)格的建筑往往無(wú)法滿足人們的現(xiàn)代化需求，所以也很難的得到大規(guī)模的發(fā)展。這時(shí)期人們對(duì)建筑的需求越來(lái)越具有趨同性，如對(duì)旅館、商務(wù)樓、住宅的基本條件的趨同，以及建筑在建造技術(shù)和結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)的普及，最終在建筑形態(tài)上表現(xiàn)出的一致性的“結(jié)果，”形成了國(guó)際化建筑的整體涌現(xiàn)現(xiàn)象。

在當(dāng)今的建筑領(lǐng)域，一些前衛(wèi)的設(shè)計(jì)師也已經(jīng)開(kāi)始嘗試著用“涌現(xiàn)”的設(shè)計(jì)表達(dá)方法來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，他們利用計(jì)算機(jī)作為逐漸將設(shè)計(jì)從“表現(xiàn)設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑^(guò)程設(shè)計(jì)”，將各種生成理論——L系統(tǒng)、遺傳算法、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)——運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，利用數(shù)學(xué)化、參數(shù)化、程序化的數(shù)字技術(shù)使建筑生成多元、復(fù)雜的非歐式幾何形體。這類建筑表現(xiàn)的形式正在逐步形成一種潮流，沖擊著人們的傳統(tǒng)審美經(jīng)驗(yàn)，并引發(fā)一輪新的審美思潮，這種審美嬗變也將引領(lǐng)新的建筑藝術(shù)表現(xiàn)形式的涌現(xiàn)。

（作者單位：常州大學(xué)懷德學(xué)院）

作者：王恬（1987-），女，山東濰坊人，碩士，常州大學(xué)懷德學(xué)院教師，研究方向：設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)。