淺析建筑設計與自然的結構關系

摘 要：組成形態的基本概念為：一個物體本身體積、內部結構、色彩、材質、與肌理等元素構成，這些元素在同類事物中基本統一與相似。而其中，功能性的結構認識是一種科學分析性的認識方式。形態認識可以分表面形態和內部結構。大多數裝飾形態都依托于對事物外部形象的描摹于修飾，而內部結構則說明了事物形態的基本構成，體現出實質性的功能作用來。因此，作為設計，需要更多地體現出于自然事物的這種密切關系，并將二者建立在結構的功能性訴求上。所以，和形態緊密關聯的是結構，而設計，總是通過結構和自然建立密切的聯系。

關鍵詞：結構;仿生;建筑設計;自然植物

1 自然結構與設計的關系

結構仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的內部結構，以便將結構的原理在設計中加以應用。結構的原理常適用于產品設計和建筑設計。仿生學研究的最多的是植物的莖、葉支架以及動物的形體、肌肉、骨骼等結構，因為自然界通過一種內在的力量加以組織和構架。研究生物的結構形態，需要在感性認識的基礎上，去除無關的因素，并加以元素的簡化，再通過分析，找出其在設計中值得借鑒和利用的地方。盡管不同的事物呈現出不同的結構形式，但是自然的結構都是基于功能的原則，并且符合力學結構的原則，因此具有強烈的合理性。

無生命的物體也是大自然的造物，同樣有著多樣的結構形態，因而，螺旋結構也存在于非生命世界的物體中，例如天文學的螺旋星云。風景是更為廣闊的自然，是建構人類生存的根本，宏觀的風景也存在結構。天然風景和人工風景的區別就在于人類對風景的介入，或多或少的改變了風景的自然結構。人類一直在努力地塑造人為景觀，并使其具有一種文化與精神的意義，但是毋庸置疑，真正有意義的人工景觀應當與自然相協調，對于局部風景的自然結構的改造，人工景觀的結構，應當從屬于整體的自然結構。

2 自然形態在設計中應用原則

自然形態包括生命和無生命的各種形態。外部形態包裹在富于功能性的結構上，掩蓋了內部形態和結構。結構研究的意義已經提到，內部形態的發展的可能性則多有忽略。有的內部形態并不重要，有的則為我們所知，但更多的形態有特別的表現力，因為隱蔽在外表下，通常不被我們所知，但更多的形態具有特別的表現力，結構分析應當與內部形態、單元形的分析相結合。研究內部形態的造型的可能性，如形態的內在層面、結構變異，以及蘊含的形式要素，可以大大充實我們的造型來源，同時要給創造性的抽象形態提供參考，有利于我們完整的認識自然事物。

某些事物的構成，常常存在一個基本的結構單元型，這個基本的結構單元型又按照一個相對獨立的固定的結構方式加以組合，形成一個整體的形態，例如松果的構成。如果我們按照新的結構方式用基本的單元型重新構成，則有可能產生一個全新的非自然的新形象。有的單元型可能有局部獨立的結構與形態，這種單元形態常常是造型創造的重要的素材來源。

3 自然形態在設計中的具體應用方法

具體的研究方法，則可以通過對自然的觀察選擇合適的形態，通過剖析的方式加以研究，采用速寫、素面、攝影、研究草圖、文字分析等方法記錄分析的過程，將分析的形態、形態的關系、肌理的提取、分門別類的色彩分析、局部的分析與整體性的把握結合起來，做成視覺筆記。最后根據研究的成果、過程中突發的靈感發展成藝術表現或設計表現。對自然的解析，除了分析之外，重點在解析—可以是分析，也可以是結構認識，還可以是要素的分離，例如骨肉、構架與間物、肌理與材質等，可以是理性的科學認識，也可是聯想與想象的發展。

現代的科學發展，形成了自然的分型理論。1973年，美國IBM公司的科學家曼德博洛在法蘭西學院講課時，首次提出了分形幾何的設想。分形是大自然的基本存在形式。我們仔細觀察周圍世界時，會發現許許多多分型的事物。分形幾何反映了大自然中存在的許多的景象的復雜性，對自然做了更精細的描述。現在，當我們了解了分形幾何后，看待周圍的事物將會和以前不同。分型的特點是自相似性的，并且具有無窮多的層次。也就是將原來的圖形，經過縮小、反轉、反射等線性變換之后，能在組合原來的圖形。

有時，尺度比較難以具體描述，并無固定的模數，并且，空間和時間也常常成為尺度的要點。但是，設計師在長期實踐中形成的尺度感則十分重要，對尺度的把握，最為考驗設計師的功力。雖然，在為人類服務的設計中，人常常為衡量尺度的標準。但是，當人成為世界的中心，成為衡量一切事物的尺度時，位置關系有時也會導致人和自然關系的扭曲。因此，這一點在當下的語境下，需要加以新的審視。

4 結語

在這里，建立在結構描繪基礎上的分析，根據的是“感覺印象-知覺理解-綜合構成”的基本原則，強調了理性的分析。這種分析建立在不同自然種類的結構分析學上，對基本特征的探索，需要通過省略煩瑣細節并理解形態功能來實現。主要是要找到比較規范的比例構造原理和基本的結構依據，然后運用點線面的形式進行歸納提煉，并進一步在此基礎上進行更多的創造。其中重要的是，在縝密解構的基礎上，提高重新設計建構的能力。

參考文獻：

[1] 周至禹.設計與自然[M].重慶大學出版社，2015.

[2] 劉海超.自然元素在餐飲空間設計中的運用研究[D].北方工業大學，2011.

作者簡介：崔楊（1988—），男，河北石家莊人，碩士研究生，研究方向：設計學。