基于自然形态的建筑创作

1、基于自然形态的建筑创作 摘 要：本文探讨了如何从自然中获得创作的灵感，探询了一条建筑与自然的有机结合的理想途径，提出了自然形态的建筑创作的策略，并以重庆市自然博物馆的方案设计为例，进行了初步的思考。 关键词：自然形态； 螺旋基因；博物馆 Abstract:This text inquiried into how to acquire the inspiration of the artistic from the nature. Explored the ideal path that a building and natural organism join together. Put forward the strategy of the building. Finally，take the project design of the municipal nature museum as an example. Key words: nature appearance; spiral gene; museum 建筑师们一直都在探询一种方法：如果说自然界是一个既有逻辑性又有天然性的有机

2、整体，每个局部都能为整体服务，那么通过效法自然也一定能帮助我们找到建筑与自然有机结合的理想途径，这也就是基于自然形态的建筑创作根源。然而面对极为复杂和无穷多样的自然形态时，如何与建筑结合成为了最大的问题，本文以重庆市自然博物馆设计为例，对基于自然形态的建筑创作进行了初探。 1理论探讨基于自然形态创作的设计策略 自然存储了物质构成的规律和生物进化的法则，是功能与形式高度的统一，是材料与结构的和谐，是形态对物理法则的描述。因此深入到具体的设计策略时，我们能够通过从对具体形态的模仿到对要素的抽象，由表及里，由浅入深，总结出一套完整的设计方法。 1.1对自然形态的直接模仿 外部环境是建筑存在的背景，一开始就决定了建筑的一部分天然属性，而自然形态建筑最有益的一面就是将环境的因素考虑到设计中。(图1) 1.1.1从地形构思 自然形态建筑创作强调了建筑形态与自然形态的相似性，并对原有的地形地貌持一种谦恭的态度，让建筑顺应地形。它包括基地的原始地貌，周边的自然景观，以及气候条件和城市文脉等等，这些外部因素共同作用于建筑，对建筑产生综合的影响，同时，建筑也是对环境缺憾的一次补偿。例如，如果开始是晴天到场

3、地勘查，那么也应该在雨天去看看，确认场地的排水和环境变化，还应留意场地周边有什么样的鲜花盛开以及树木生长，这些都可以为方案提供构思的起点。 1.1.2从物体的形态构思 自古以来，人们很自然地就会将熟知的物体形态运用于建筑当中，变为令人愉悦的装饰或是构件。古希腊柱式中的草叶装饰柱头，中国古代建筑中的兽头排水口等也都是典型的例子。建筑对物体形态的模仿可以带来最直观的语意，不需要额外的说明便能一目了然地领会建筑师的用意。 1.1.3用自然空间构思 自然界中存在着很多天然的空间形式，它们有着强烈的不规则的、含混的、有机体形态的特征，如海绵的内部、人体的血管、动物的腔室等等，我们可以从这些天然的空间中得到启发，把它们应用到建筑的设计中，想象一下将人们放到了现实生活中无法感知的，然而又是与我们如此接近的空间里，又是怎样的一种体验？ 1.1.4用天然材料构思 充分表现材料的内在特性和外部形态也是自然形态建筑创作观念的重要组成部分，原生材料来源于自然，它包括竹、木等常用的建筑材料，由于原生材料具有鲜明的个性特征，需要我们对材料更为深入地认识，并在创作中加以表现。如竹材体形细长，自重较轻，富有弹性，利于

4、做成网状或曲面的有机形态。 1.2对自然形态的抽象与隐喻 从抽象的思维构思，仍然来源于对自然的再认识。抽象是经过思维提炼、组合，并将“印象”转化为“语言”，抽象的过程包括了两部分，一是提炼出自然形态最重要的特征作为表现的依据；二是找到某范围内自然形态的一般特征，并以建筑的方式再现。抽象并不强调建筑形体与模仿对象的形似，甚至根本没有固定的模仿对象，形体只是多种自然形态体验的综合，因此要求设计者既要对自然形态有深入地了解，又要具备丰富的想象力，让思维不再受惯性的束缚，自由地组合脑中的形体。(图2) 1.2.1从自然循环构思 建筑以日照、通风、采光、土和植物等能量循环作为构思起点。例如：雨水落在建筑物的绿化屋顶上后，通过雨水收集，储存起来，再用于花园内植物的浇灌，让雨水取得了循环；又如，从表面上看，城市形态似乎杂乱无序，如果反过来想，这不就是“使用舒适”优先产生出来的景观吗。看起来不规则的形态，却“有山有谷”，满足日照和通风，而接近于自然，因此“从自然循环构思”不是从视觉上“整理”自然，而是以更深层次的方式去适应自然的光、温度、湿度等等，塑造新景观。 1.2.2用生命的形态构思 起伏的波纹、

5、大地的褶皱、常年被风雨侵蚀的岩石、螺旋的藤蔓，经过时间和岁月的洗礼，呈现出“生命”的痕迹。生命形态虽然有着无穷多样的表现形式，但形式的构成也遵循着一定的规律，在基本规律的引导下，通过变异可以衍生出更加丰富并且符合建造技术的建筑形体，就可以不局限于对具体形态的模仿。例如：高迪的建筑中，从屋顶到楼板，从立柱到墙体，从门窗到扶手，都栩栩如生地表现着生命的形态。 1.2.3用仿生结构构思 在自然界中存在着大量天然的优美结构形式，它们几乎代表了最佳的受力模式和最为节约的材料投入，这些为我们的设计构思提供了一个突破口，可以创造出前所未有的建筑形态和空间形式。这是对框架、剪力墙、桁架等常规结构的变异或是组合上的创新，并不改变结构的受力原理，从而获得新的建筑形式或是空间效果。 2实践探索重庆市自然博物馆设计 重庆市自然博物馆选址于北碚新城，北倚缙云山，南临缙云大道，风景优美，交通便利。对场地分析之后，我们确立了对自然博物馆规划设计的目标：寻求人工与自然，文化与技术，现实与发展和谐并存，既充满诗意又充分考虑实用性。 2.1模仿地层的大地景观 景观主体是由三个连续模仿“地层”的大地景观组成，它们如同起伏的

6、“波”，映衬到远方的山脉之中，让人分不清是此山还是彼山。同时，“地层”起伏的幅度逐渐减小，渐渐地隐没在地平线上，就好像一串渐远的音符，寄托了对自然的敬畏与好奇。(图3) 每个地层代表了不同时期的大地景观：入口广场中五种不同颜色、形态活泼的草坡，暗示宇宙形成之初由五种主要的元素构成；入口广场北侧的下沉鹅卵石铺地象征地球初期没有生命的海洋沉积；紧接其后，“地层”逐步抬高，暗示大陆隆起，山脉形成，河流奔腾，最终，视线落在水边巨大的螺旋形DNA形体上，暗示着生命的诞生，一切在此嘎然而止。(图4) 同时，不同时期的地层展示有代表性的生物化石，从三叶虫到恐龙，从苔藓到乔木，物种由低等到高等，由简单到复杂的演变过程，暗示了地球与生命一同进化的历程。这些景观被置于城市肌理中，与周边的环境发生关系，因此它不只停留在对原有城市环境的附和，而是积极地探索新的可能，试图将活力引入所在的地区。 2.2螺旋体源于生命形态的抽象与隐喻 建筑形态的构思来源于“DNA”和“水”的抽象，两者代表了生命的核心和生命的载体，是对自然的重新认识与组合，是对自然的理解与尊重。 2.2.1螺旋形DNA隐喻生命起源 我们知道生命是自

7、然的重要表现形式，同时生命的形态和演变又与基因密不可分，设计受到了“基因”（DNA）的启发，将两组对称的螺旋形基因组合，并截取出其中的一个片断，构成了设计的原型双螺旋形体。同时将螺旋形屋顶的直径分别设计为80m、60m、45m，使屋顶边缘形成变化的柔和曲线，应和着周围起伏波动的自然景观。（图5） 在此，建筑已经成为自然环境的一部分，屋顶沿地势向水平和垂直方向展开，在高大树林的影映下，时隐时现，为原生态的景色更增添了几分浪漫的美感。由基因抽象出来的建筑形体表达出人们对自然的敬畏之情和对自然奥秘探索的勇敢之心，将建筑体量整体抬升置于岩石基座上，以现代的手法演绎传统光与影的变化，实现人与建筑的对话。(图6) 2.2.2“流动”的表皮 液体的形状给了我们新的启示：可以将液体的性质应用在建筑上。博物馆的表皮，通过真实或者视觉上水的特色，使表皮如同流动的水面，并与博物馆周围的水融为一体(图7)。同时，“流动”的表皮包裹着“螺旋形的基因”，暗示着生命的诞生和演变离不开“水”，这种流动的感觉通过坡道贯穿于各展馆中，使建筑最终成为环境的延伸。(图8) 2.2.3“可呼吸的屋顶” 重庆地区属于夏热冬冷地区

8、，如何使建筑适应当地的气候成为本项目所要面对的又一难题，方案通过交叉的板形成“可呼吸的屋顶”，当百叶展开时，屋顶便充满了无数的空隙，多余的热量通过空隙排出，同时充足的阳光节约了电能；当调节百叶闭合角度时，便使得室内光线适合展示的需要，同时也利于保温。（图9） 设计中建筑材料的考虑上优先选择了当地的石材与木材，在降低造价的同时也更好地体现了本土文化的内涵。就地取材，因地制宜；利用遮阳、雨水回用等技术，既表现了重庆的地域文化特征，又使其融于动态的和谐中，降低了维护和日常营运费用。 3结语 重庆市自然博物馆的方案设计从自然中获得灵感，并为设计提供了新的思路，这是一次全方位的回归，将先进的发展理念与自然结合在一起，营造出生态和谐、功能舒适、绿色技术的自然形态建筑。基于自然形态的建筑创作是人们对自然、城市、建筑和谐共存的美好愿望，是人们回归于对自然的尊重和敬仰，是对人类技术与艺术的不断反思与创造。 参考文献： 1 【英】达西汤普森著.袁丽琴译.生长和形态.上海科学技术出版社，2003. 2 【英】JoMo安德森著.环境生态学生物圈生态系统和人.辽宁大学出版. 3 【西】夏威尔古埃尔著.曹新然译.安东尼高迪.辽宁科学技术出版社，2005. 4 【日】宫宇地一彦著.马俊里妍译.建筑设计的构思方法.中国建筑工业出版社，2006. 5 王受之著.世界现代建筑史.中国建筑工业出版社，1999.12. 6 齐康主编.城市建筑.东南大学出版社，2001. 7 项秉仁著.赖特.中国建筑工业出版社，1992.3. 11

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