自然形態在現代建筑設計語言中的應用

摘要：對于大自然的學習是人類文明進程中不可或缺的，大自然中許多物象的特性和形態給予我們以思維和方法上的啟迪，同樣也對建筑設計產生深遠的影響。文章主要從自然形態對建筑的影響和意義以及自然形態如何在建筑設計中運用進行探討。

關鍵詞：自然形態;建筑設計;仿生建筑;擬態建筑

當代建筑設計領域實現了設計思維上由機械美學向生態美學、自然美學的華麗轉身，同時也伴隨著傳媒技術、數字技術的快速發展，自然元素在建筑構筑思維中的滲透。在建筑設計中對于自然元素的應用愈來愈來成為一種不可逆轉的潮流趨勢，也因此誕生了許許多多的卓越且具有啟發性的設計作品。

1 自然形態的形式邏輯

自然形態是指自然界中物質的形態，經過幾億年的自然進化，迄今為止存活的各種材料具有相對穩定的物理和化學特性，可以適應不斷變化的環境。自然界中形式多變的形態帶給了我們接連不斷的素材，在各種創作和設計中發揮著巨大的作用。

建筑設計上對自然界的動物和植物的模仿是最多的一種，自然界的動物種類繁多，其形態更是數不勝數，動物的形體、姿態、色彩、肌理等皆可作為建筑設計模仿的形式。植物界是一個比動物界更加光怪陸離的世界，除了植物的外在形式，植物的生長法則也給了我們許多設計思維上的啟迪。自然法則中影響廣泛、分布范圍大的要數斐波納契數列，各式各樣的有機生命體的生長圖案都與它有關，例如植物的卷須、動物的蟠曲的狀態和貝殼體等，根據它們的特征由此計算出的數列。如紐約的古根海姆博物館，它是由美國建筑設計師弗蘭克·勞埃德·賴特設計的，與世界上任何建筑物都迥然不同，建筑的外型看起來宛如白色瓷杯，建筑螺旋體的結構更像是海螺，諸如此類利用動植物的形態進行建筑設計的例子還有許多。

人們將自然形態運用到建筑當中，除了仔細地觀察其外在形態和形式特征之外，也運用不同的角度去探究其自然形態，找到其可以運用到建筑設計中的形式邏輯，并將這種形式邏輯進行一種創新的應用。對于一個特定的物體，采用不同的方法與視角能得到全然不同的結果。其次是對自然形態的分析還可以通過對其進行放大或者縮小。最后就是要巧妙地捕捉到物體的內在本質規律，并且在觀察物體時要運用運動的觀點去看待。建筑設計中可以采用直接運用、概括運用、意象運用、抽象運用等方法去探究自然形態。

2 自然形態在建筑設計中的轉譯路徑

古希臘文明在公元5世紀發展到巔峰，它將數學、哲學、藝術等學科帶到了人類文明的高峰。古希臘人區別于古埃及人對神秘藝術的創作，他們更加熱衷于將自然界各種生物的形態進行拆分和抽取，在藝術上進行具象化的創作。

古希臘的建筑風格具有很強的藝術張力，而古希臘的柱式則更有建樹。古希臘的柱式主要由三種，分別為多克立柱式、愛奧尼柱式和科林斯柱式，每種柱式都有不同的模仿對象。公元前1世紀的古羅馬建筑師維特魯威認為，這些柱式有著自然界某種生物的特征。

古希臘的三種柱式是早期人類從自然形態中提取并進行藝術創作的典型范例。多立克柱式的樣式素樸典雅，給人們一種堅毅和剛勁之感，這是因為多立克柱式主要模仿男性特征，賜予柱式一種氣宇軒昂、威風凜凜的形態。愛奧尼柱式則是表達出女性身體的優美，柱式兩邊的渦旋結構則提取自海螺的螺旋曲線的形式。而古希臘第三種柱式——科林斯柱式，它是對豆蔻少女的形態的模仿，一位少女在科林斯去世，她的乳母由于悲傷將少女喜愛之物裝進一個籃子里，并將籃子放在少女的墳墓之上，但由于籃子上面有蓋子和一片瓦，下面的莨苕生根發芽受到了阻礙，于是便向兩邊外側卷曲，籃子的兩邊的莨苕枝葉形成了旋渦狀。

由此可見，人類在很早就已經開始從自然中找尋素材進行藝術創作，并對自然形態經進行一定的提取、改變和組合，使之成為建筑設計中一部分。因此人們采用自然形態進行建筑設計的路徑大致分為仿生建筑和擬態建筑兩種。

2.1 仿生建筑

仿生建筑主要對自然界的生物從形式特征、結構功能、環境因素等等方面進行模仿。仿生建筑打破了原有的建筑模式，使得現代的建筑更加親和自然、更加符合可持續的理念。

在物理層面上來說，自然形態與建筑形態是相似的，因為二者對于“美”與“真”的追求上都遵循著普遍的原理與定律。建筑師常常運用具象仿生和抽象仿生兩種手法對自然形態進行設計。首先，具象仿生是建筑師根據自然生物的形態進行簡單的“粗加工”，然后將它運用到建筑設計中去。解構主義大師弗蘭克·蓋里在日本設計的魚味餐廳，魚的外觀形態使餐廳在獨特的氛圍之中，魚的形態引人入勝，成為神戶的城市標志，吸引了眾多顧客紛至沓來。

抽象的仿生是將自然形態經過抽象化的轉變最終應用到建筑設計中，它是建筑設計師常用的手法之一，隱喻性是它的一大特點。朗香教堂作為現代主義設計大師勒·柯布西耶的設計生涯中最具隱喻性建筑，朗香教堂的外部特征對當時流行的幾何思維建筑模式產生了極大震顫，以至影響了后來建筑師們。

2.2 擬態建筑

擬態建筑借助對生物的擬態進行思想上、方法上、路徑上的建筑設計統稱為擬態建筑。對擬態建筑進行由淺入深的研究，首先從淺層次上面來看，擬態建筑是對自然界的生物采取模仿的方式，但是這種模仿并不是對自然形態簡單粗暴的生搬硬套，它是一種改造與升華。模仿不僅是建筑師進行建筑設計的起始，而且模仿也始終貫穿于建筑師的設計之中。在建筑設計中，模擬自然環境系統與自然物的外在形態是擬態的一種，同時擬態又是對自然界內在規律或法則的借鑒。而且，擬態的含義還可擴展為對特定情境的重新建構。從建筑設計的方法來說，擬態建筑師融合建筑的特征并且與環境相輔相成的路徑;從建筑設計的思維來說，擬態建筑師對自然界生機勃勃的法則的模仿;從建筑設計的手法來說，擬態建筑是對生物的外部特征、內部構造、美學法則等的運用;最后從建筑設計的成果來說，擬態建筑為自然與人造結合而成，它是功能性與審美性統一而成的具有高超藝術效果的建筑。

例如吉昂卡洛·馬桑蒂設計的西班牙公園圖書館，建筑被設計成了三塊“人工巨石”是擬態建筑的典型。該圖書館位于城市邊緣的山頂，圖書館好似從那里自然而然的生長出來一樣，它狂妄不羈的外表仿佛是大自然的杰作。

3 自然形態在建筑設計中的應用

自然形態的建筑觀念為建筑設計提供了新的思路，從自然形態中汲取靈感的建筑形式被重新注入了生命般的活力。

由丹麥建筑師約恩·伍重設計的悉尼歌劇院位于悉尼港灣的貝尼朗島上。悉尼歌劇院是鋼筋混凝土結構，它的屋頂像帆船也像一層層的貝殼，并且從不同的視角看歌劇院則會形成不同的樣子，如由上向下看歌劇院呈現出一朵蓮花的姿態，從側面看則像是航海的帆船。三組尖拱形屋蓋;其一覆蓋著大音樂廳;還有兩組屋蓋，一組覆蓋著主歌劇院院場，另一組則是覆蓋和餐廳;其他各建筑則設在船體的平臺板下部。

中國國家體育場（鳥巢）的主體由一系列輻射式門式鋼鋼桁架圍繞碗狀坐席區旋轉而成，鳥巢的結構完整統一。中國國家體育場的各個部位相互穿插、支撐，以弧形的方式匯集在一起成網格式——仿若自然界由木枝搭建而成的鳥巢。體育場的結構、材料、形式、風格等體現了中國國傳統文化的編織工藝、陶瓷紋飾、中國紅等等，它展示了現代的鋼結構工程與傳統文化、工藝的完美融合。

4 結語

建筑具有多樣性，自然形態使建筑的設計思維更加復雜化，而如何實現自然形態與建筑的有機結合是建筑師所追尋的目標。現代化的科學與技術使得建筑充滿了無限的可能性，也使自然形態化的建筑在構造中更為巧妙與精確。這驅使著建筑師要更加開闊眼界、更加拓寬思維，在深入探索的過程中給未來的建筑提供源源不斷的生命力，為人們設計出更為卓越的建筑。

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作者簡介：楊潔（1998.1—），女，漢族，河南新鄉人，南昌航空大學藝術與設計學院，20級在讀研究生，碩士學位，專業：環境設計，研究方向：環境設計。