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数字时代建筑形态与建筑美学
数字时代建筑形态与建筑美学概要：今天的美学已发展沦为一个对外开放的体系，人们可以从有所不同层次，有所不同角度，有所不同途径去研究找到它。既可以是哲学的质问，也可以是历史的考量，更加可以是科学的找到。本文把建筑美学放在科学找到的方位上，从技术美学角度对其加以分析，研究建筑的材料、结构、功能、形态和建筑审美的关系，研究技术因素对它们的起到，从而说明了数字时代人们在建构和感觉建筑的美的活动中所遵循的规律，做到数字时代设计理念的改版与发展。
关键词：数字时代，建筑形态，建筑美学 众所周知，建筑是一种三维空间艺术。但长期以来，建筑师的设计受限于二维的绘图工具：绘图板、圆规、三角板和丁字尺。
建筑师对三维空间、形式的想象力无论有多非常丰富，都必需将其设想转化成为二维的图形信息──即绘制成建筑图纸，传送给建筑构件生产方和建筑施工方，最后建筑才能在三维世界中以求实行。数字时代计算机技术给建筑师的设计手段带给了革命性的影响，给建筑形态带给极大的变化。目前对于数字时代建筑形态的研究有数非常数量，总的可以概括为三大方面，即新材料新形态、新功能新形态、新思维新形态。
本章将在这些研究成果的基础上，从计算机在建筑设计中发挥作用的发展增进建筑形态变化的角度，总结数字时代建筑形态的特征。 1从传统手工时代、机器化大生产时代到数字时代 在手工生产时代，建筑形态呈现手工产品形态，建筑形态的仅次于特点就是作品本身具备一定的艺术表现力。
传统建筑修建技术比较非常简单、技术发展比较较慢。各种修建技术、技巧相当大程度上创建在直接经验和直观感觉基础上，这些娴熟的技巧都可以看做是一种艺术。此时，技术与艺术天然的融为一体。 机器大批量生产时代初期，工业设计和手工制作完全分离出来，建筑形态丧失了了传统手工作品那种与生俱来的艺术气质。
必须一群有普遍全面文化素养人员，既通晓实际操作和机械方面的设计，又通晓理论和形式建构方面的规律。对于传统的教学方法把普遍认为为典范的作品当成样本来模写自学，通过大量的表象的累积，进而学会变通的本领，在新的生产时代下获得了全面的改版。
1919年德国包豪斯把基本造型、结构锻炼，以及包含课教育作为形式创作方面的基础训练科目，展开几何形态、体积、色彩与设计的研究，构成了全新的形态包含原理。包含是现代设计的基本方法，不受指出物质是无限归纳的现代物理学，系统论的现代方法学等近现代理论的影响，设计领域构成新的思想。新思想指出把各种事物分析为基本因素，再行找到新的相连关系是创造性思维的关键，这种思想和方法就是包含。
所谓包含就是将要素展开人组。包含的建筑设计方法适应环境了现代工业生产方式，很快普及到世界各地，使建筑与城市的形态再次发生极大的变革。 如果说现代建筑产生于工业技术的迅猛发展的社会大背景之下，并且蓬勃发展了一个多世纪，那么今天种种迹象表面历史正在进行新的篇章：计算机技术的突飞猛进正在建筑设计、生产和修建领域引发新的革命。
在新的技术推展下新的思维不断涌现，建筑形式再次发生更大的变化，其未来的发展深度和广度非我们目前需要做到，这里目的整理目前日益明晰的脉络。 2计算机辅助设计时期的建筑形式的特征 2.1数字时代早期人们对计算机的用于意味着仅限于过程性的工作之中，其起到主要展现出在绘图、储存图纸和技术分析两个方面。计算机在建筑师眼里更好的被看做是设计的辅助手段，如绘图、储存图纸信息、技术分析；在构想创新方面它是不限于的。
计算机对于建筑师来说主要解决问题了如何将头脑中的构想表达出来，或者利用计算机完备建筑师的构想。F盖里是最先注目利用计算机作为设计手段的建筑师之一。他本人甚至会用于计算机，计算机对他的协助是将他的构想草图准确的改变为物理模型，以及作为建筑技术分析的手段。 随着计算机在三维辅助设计上的发展，人们开始利用计算机致力于新的建筑形态的探究。
如利用数码技术对传统建筑空间加以变异，转变建筑的围合界面超过和平建筑形体的目的。改以F盖里的设计方法为事例，建筑在设计之初建筑师早已构成了意向造型如徒手草图、工作模型等，设计结果是对雏形的修正、完备和形象化。F盖里的团队还对较慢定型技术展开实验，模型、模型的局部都由数字模型中制作出来，通过这种方式显著表明出有了数字信息准确性低的优势，因为成果模型要必要用材料制作产生，将计算机用作创作过程模型的混合型创作方法使成果模型的精确性获得了数字技术的补足。
图1解释的是F盖里事务所经典的设计流程。 资料来源：朱涛，《计算出来前进建筑革命》新地产，2/2004 如本章结尾所述，在计算机辅助设计时期，建筑形式变化呈现两种趋势： 第一种趋势是建筑形式变得复杂，与传统建筑形式比起变得较为随性，如美国麻萨诸塞州麻省理工学院斯塔特中心。
设计师F盖里曾说道，如果你按赋格曲的秩序感觉、结构完备性和正统的定义抵达来解读我的作品，你就不会陷于几乎的恐慌。 第二种趋势是建筑的外形并不简单，但它的某些技术分析的手段必不可少计算机。如在波士顿大学的一个天窗设计中，传统的媒介就无法符合其几何复杂性的拒绝了。
它跨越一个天井并在一幢新的矩形建筑物和现存的镖镖状建筑之间投下阴影。设计中Ericson说道：为了跨越有所不同的建筑物，天窗被迫在每一个维度上都展开变形。
几何形式过分简单，就是不了人组到一起。最后，在MicroStation软件的协助下，Ericson用十余种有所不同的方式天窗结构展开研究，而结果看上去胆怯的非常简单。它类似于一个金属网格，而不有点像一种多向交叉的结构系统。
在阳光明媚的日子，网格架不会在天井庭院的墙壁和地板上投下阴影。利用专业软件的太阳光源定位功能，需要通过建模的构架必要感应阴影，产生一系列阴影投影。这些研究协助我们解读自己到底必须怎样的表面装饰，以及我们能在多大程度上用阳光装饰空间。
这样，对光线的研究就如同结构几何形式一样，沦为设计的辨别依据。 案例：水上展览馆WaterPavilion 1993-1997年荷兰NOX 计算机起到：形态分解、结构计算出来、构配件自定义等；建筑形态特征：有机化； 该项目由荷兰运输部、公共工程部、水利资源部联合委托，坐落于荷兰西南部的一个人工岛屿上。这一建筑是娱乐性的多媒体展出建筑，借以展出和解释建筑、交互式媒体技术和其他高科技之间联合工作的状况。
设计人员用三年多的时间，将项目设计成集建筑、展出与环境为一体的巨型交互装置，借以解释建筑设计、交互式多媒体和信息技术与人之间的相互交织关系。 水展馆(WaterPavilion，1997，图2)是NOX事务所构建的第一个液态建筑。NOX指出现在的世界，语言、性别以及身体都体验到外界的流动化，信息以混合的形式渗透到所有的形态中去。
NOX把液体解读为可以变化的实体，以表明它的中性和方向性，外界的影响和内在的结合力构成它的有形状态。 在某种程度上，展览馆是一栋聪慧的建筑，具有自身的内部逻辑和感觉能力，不会对参观者的不道德活动作出反应，以超过与参观者对话交流的目的。设计利用先进设备的动画软件和仿真软件结构了一个简单的结构模型，整个结构由相互交织的16根样条（spline），半圆形和椭圆形的可前端钢制横截面沿着样条包含蠕虫状的建筑。
这些样条不是一般包含曲面的相同轨迹，而是活性的、具备反应能力的样条，样条按照预先编成的程序统一变形，并由此造就建筑内部空间发生变化，地板、墙面和天花板无缝地牵头在一起，没具体的界限和水平、垂直面之分。在室内，经过精心定位的感应器与一排65米宽的声控蓝灯连接，室内地面突起地带的灯光和声像不会随着来访者的运动大大地、有节奏地发生变化。因此，在这个建筑中，来访者一直正处于有方向的不平衡状态，人们必须依赖人体的运动神经系统和触觉本能来保持平衡。 2.2由计算机辅助设计到计算机设计是指上个世纪90年代计算机技术飞跃发展，随着影像处置、电脑建模和动画能力的日益完善，计算机在许多领域早已仍然是工具，而沦为思维和呈现出设计理念与操作者方式的媒介，沦为了设计师大脑的伸延。
正如DouglasGarofalo所说的：先进设备的建模软件影响了建筑师的视野他们提醒我们应当在设计中解决问题哪些问题，以及如何需要修建得更为准确。 此时的计算机软件早已绝某种程度局限于造型的揣摩和设计效果的重现，CATIA、eifform、L系统、（图3）细胞自动控制、遗传算法等其他科研领域的程序被借出到建筑领域，用来产生崭新的形式。例如eifForm软件就是一种优化分解的计算机程序，它可以在维持结构有效性的同时减少、移除或改动完整点及其连接性。通过在设计无规则部位的无规则重复运用，该软件可以确认无限的结构形式，分解的结果可以通过一种取名为模拟退火（SimulatedAnnealing）的优化技术来测量其性能，并自由选择相似拟合的一个。
应用于eiForm软件可以设计所有的单层网架结构的整体形式，还可以用三角形将其分解成结构原件和节点，并最后确认每一元件的尺寸。它还可以大大重复改动设计，改良有数结构的性能。
它同时考虑到众多有所不同因素的影响，如结构的有效性、材料的经济性、构件之间的协商与美观，同时符合结构可行性的容许。由于该软件随机的本质，任何初始条件都可以产生多样化的，品质完全一致的设计。 计算机设计时期计算机技术对建筑业影响主要展现出在两个方面：一个方面就是计算机在一些新兴的几何学中的应用于，促成了建筑师对欧几里德几何学统治者地位产生了批评，引起先锋建筑师对非线性建筑形式的探寻；另一方面是指计算机推展了简单学科的蓬勃发展，转变了人们的时空观和大自然观念，从而广阔了人们对建筑的了解。 有关学者对于数字时代的建筑形式发展趋势有两支分段但时有交叉的新形态南北，这二者都与当代科学技术的发展具有紧密的关联，特别是在是利用计算机的强劲能力来发展形式和辅助设计： 其一，是以非线性的建筑形态为特征，其主要理论源于分形几何、流形数学和简单科学理论的研究，其常用的拉链、分形、自相近、奇点等概念必要源于这些学科。
同时，这股潮流还与法国哲学家德勒兹的理论有关，并经由德勒兹与莱布尼茨和伯格森的学说产生关联。 其二，是不受有机形态灵感，具备仿生、拟态的手法特征。
这种仿生的大自然形态建筑不仅在表层形态上糅合自然界事物的形象，更加在设计理念的深层结构中考虑到了人与自然的关系。 这一阶段欧、美、日都黄泥长成一大批建筑师和建筑团体。和前一阶段建筑师及其作品比起，他们无论在构想、设计还是修建阶段对于计算机的倚赖更为反感，甚至企图将设计过程更好地转化成为计算机的自动运算，从而尽量减少主体的预设和介入，取得一种随机的、动态的形式结果。
FOA每次讲解方案时都以我们和FrankGehry有所不同作为开场。虽然FOA与F盖里都有非线性的建筑形式特征，但从设计的理念来看，前者更好的是把建筑看做一种雕塑，评判的标准也基本上是传统的建筑法则；而后者是一种面向过程的动态设计方法。他们将关于基地的数据、建筑的技术拒绝、委托人的拒绝等等一一输出他们的计算机，并且看会再次发生什么。他们企图记得自己正在已完成一座建筑，找寻一种没预设的状态。
FOA指出把草图作为设计的开始具备相当大的局限性。因为当你所画草图的时候，常会依赖脑海中的虚拟世界的记忆，但只有当你忘记这些的时候，你才有可能给自己一个惊艳。
3传统美学原则的局限 数字时代建筑师经常不会舍弃传统的美学标准，取而代之一种平滑、坚硬、变形的美学价值倾向，以至新的建筑形态一般来说展现出为平滑的表面、简单的曲面，坚硬的水滴般的形体，剪切的表皮等等。他们一般由拉链、软体、变形的盒子(flolds，blobs，morphedboxes)等包含。其中，软体的建构(blobconstructions)可以从凯斯勒(FrederickKiesler)、劳特讷(JohnLautner)、伏勒(BuckminsterFuller)这些先驱者仍然追溯到垫里，以及擅于软体建筑构的年轻一代人(blobmeisters)，还包括格雷格林(GregLynn)、噶罗伏娄(DougGarofalo)、司考特(IwamotoScott)、Jakob+MacFarlane，Kolatan/Macdonald，威廉马斯(WilliamMassie)、SHOP、UNStudio等等。垫里设计的西雅图体验音乐工程(ExperienceMusicProjectinSeattle)曾被约瑟分罗萨(JosephRosa)当成21世纪软体建构的代表，而把埃森曼1997年设计的Staten岛艺术与科学学院作为拉链建筑的代表。
由于传统审美原则诸如比例、尺度、色彩、平衡等早已无法对新的建筑的全面评价，这些建筑形式给人们留给难以解读的印象。 新的时代呼唤新的审美法则，当代包括建筑艺术在内的艺术界说明了着一个反感的心愿，即期望再有统一的审美理论把纷繁复杂的艺术现象新的划入到一个新的原则下。新的法则的创建无外乎两种可能性，一种是在传统美学法则下发展而来；另一种是舍弃传统美学原则另起炉灶。无论是哪一种，在数字化的社会背景下都将超越原先的标准，建筑形象的创作不用再行刻意追求依据。
功能、环境、历史文脉有可能是形象产生的源泉，也有可能不是。最重要的是建筑最后否使人产生审美感觉，也正是这种情况，使建筑师的创作取得了更大的权利。
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