當代建筑的科學之維

前言

　　從20世紀90年代中期開始，建筑界逐漸擺脫了對深奧哲學的空間演繹，轉而在世紀末對新世紀的建筑預言中將目光聚焦到“科學”，并最終在世紀初展現(xiàn)出一種“科學主義”的趨勢。　　進入新時代的前奏，總是由以往所不具備的技術手段和運用這些新手段進行形式探索而敲響。前衛(wèi)的建筑雜志如AD從1993年起就編輯了諸如“折疊建筑”、“賽博空間建筑”等專輯。最初多以紙上建筑的形式出現(xiàn)，隨后，基于各種科學概念的建筑方案大量出現(xiàn)，最終，越來越多的建筑師以建成作品詮釋了新科學觀念成為建筑空間形態(tài)生成的源泉。這個過程就像一條小溪，最初潺潺從山澗中流下，越來越多的溪流匯集成了一股潮流，形成了一片江湖?！　那髮W到工作期間，我一直著迷于此類建筑或流暢或繁復或怪異的造型，更想了解這些建筑是如何被設計構思出來的。于是博士論文就把這種建筑背后的生成概念定為研究方向，并逐漸形成了新科學的科學觀與建筑觀的聯(lián)系。希望能從跨學科的角度為當代前衛(wèi)建筑建立起從新科學觀到哲學觀、空間觀、審美觀直至建筑觀的整體視野?！　≡诳茖W觀念和數(shù)字技術的支持下，科學影響建筑學的進程在逐漸加快，建筑學領域的研究有必要在哲學、美學之外更加注重新科學的觀念與方法。本書從科學觀的視角考察新自然科學對建筑領域的作用，分析不同層次的自然學科理論、觀念對建筑空間與表皮的影響，探討科學觀在當代西方先鋒建筑形態(tài)理論和生成方法中的規(guī)律，建立科學與建筑學科交融的聯(lián)系框架和理論體系。研究有助于探討建筑學新范式的產(chǎn)生緣由，認識當代建筑的一種發(fā)展趨向，理解數(shù)字時代技術對建筑從生成到建造全過程的深刻影響?！　】茖W觀念通過影響社會文化間接地影響建筑學的理論與觀念。當代科學觀向建筑觀的傳導越來越快，社會、哲學、科學和建筑之間的時代特征形成密切聯(lián)系。當代建筑學理論受到新科學觀的顯著影響，科學觀經(jīng)過哲學觀和美學觀的傳導和轉譯，最終引起建筑形態(tài)觀向崇尚科學化的方向拓展?！　】茖W通過基礎學科和分支學科分層級地對建筑觀念產(chǎn)生影響?；A學科中的數(shù)學、物理學和復雜性科學以及分支科學中的宇宙學、生物學、地質學、晶體學、形態(tài)學、電子學、熱力學、流體力學等學科從觀念和方法上支持了建筑形態(tài)的新探索?！　‘敶ㄖ柚嬎銠C技術發(fā)展出從科學觀念到建筑理論的轉換機制。計算機技術的發(fā)展改變了建筑空間形態(tài)的生成機制；當代建筑師將科學觀念和數(shù)字技術相結合發(fā)展出新的建筑理念、思維方式和設計方法，借助涌現(xiàn)、生成和圖解理論，作用于建筑造型的兩個重點：空間與表皮。其特征是空間的數(shù)學化與生成化、表皮的復雜化與媒介化。

內容概要

本書研究了新科學觀與當代建筑形態(tài)生成的聯(lián)系。從科學觀的視角考察新科學對建筑觀念的推動，將現(xiàn)代科學最前沿的觀念引入建筑設計領域，探討了新興科學和計算機技術對建筑形態(tài)、建筑理念、思維方式和設計方法的影響。對當代建筑理論更新提供了創(chuàng)新性的思路。本書面對當代先鋒建筑的發(fā)展趨勢，采用跨學科和圖像化的研究方法，建立起從科學觀到哲學觀、空間觀、審美觀和建筑觀的整體視野。    書中分類剖析了多個前沿基礎學科，如拓撲學、混沌理論、量子力學以及分支學科中的宇宙學、生物學、地質學、晶體學、形態(tài)學、電子學、熱力學、流體力學在觀念和方法層面對建筑領域的影響。提出新的科學觀和數(shù)字技術相結合更新了建筑的空間觀、審美觀和形態(tài)觀，并從生成機制層面拓展了建筑的可能性。    書中用300幅插圖對科學和建筑理論加以說明，適合建筑理論研究工作者、職業(yè)建筑師、建筑院校師生及對先鋒建筑和新科學有興趣的讀者閱讀。

書籍目錄

1  緒論：科學觀與建筑觀  1.1  當代建筑轉向    1.1.1  當代建筑時代背景    1.1.2  當代建筑現(xiàn)象  1.2  研究目的與研究框架    1.2.1  研究目的和意義    1.2.2 現(xiàn)階段的研究現(xiàn)狀    1.2.3  研究方法    1.2.4  研究框架  1.3  科學與建筑的關系    1.3.1  科學與建筑的歷史關系    1.3.2  新科學對當代建筑產(chǎn)生影響  1.4  新科學與新建筑    1.4.1  當代各個學科的交融性    1.4.2  當代科學、社會、建筑的關系與特點  1.5  新科學建筑理論研究現(xiàn)狀    1.5.1  建筑與科學新特點的相關性    1.5.2  當代建筑學領域的相關理論    1.5.3  當代建筑學理論的科學觀  本章小結2  科學觀-哲學觀-建筑觀的漸進轉變  2.1  從科學的轉折到哲學的流變    2.1.1  科學觀的轉折    2.1.2  哲學觀的轉向    2.1.3  審美觀的拓展    2.1.4  思維方式的轉變  2.2  科學的圖像化與建筑的概念化    2.2.1  讀圖時代——圖像化    2.2.2  科學的圖像化    2.2.3  建筑形態(tài)的概念化  2.3　建筑觀的拓展  本章小結3  當代科學對建筑觀的影響  3.1  當代科學觀映射下的建筑觀  3.2  不同層次學科的科學觀念  3.3  基礎學科——數(shù)學    3.3.1  模式——數(shù)學變換    3.3.2  形狀——新幾何學  3.4  基礎學科——物理學    3.4.1  相對論    3.4.2  量子力學  3.5  基礎學科——復雜性科學    3.5.1  自然的復雜性本質    3.5.2  混沌    3.5.3  分形  3.6  分支學科對建筑觀的影響    3.6.1  天文學（宇宙學）    3.6.2  生物學    3.6.3  地質學    3.6.4  晶體學    3.6.5  形態(tài)學    3.6.6  電子學    3.6.7  熱力學    3.6.8  流體力學  3.7  科學理論的綜合影響  本章小結4  從科學觀到建筑觀的轉換  4.1  當代科學方法論與技術手段    4.1.1  當代科學方法論    4.1.2  當代科學的應用技術——計算機技術  4.2  涌現(xiàn)理論與生成理論    4.2.1  建筑的涌現(xiàn)與生成    4.2.2 建筑師的涌現(xiàn)理論  4.3  圖解理論    4.3.1  數(shù)據(jù)圖解    4.3.2 科學圖解    4.3.3  計算機圖解    4.3.4  分析圖解  4.4  科學觀與先鋒建筑空間／表皮的生成    4.4.1  科學觀的轉譯、援引    4.4.2  空間——數(shù)學化與生成化    4.4.3  表皮——復雜化與媒介化  4.5  計算機技術下的建筑生產(chǎn)方式    4.5.1  建筑的數(shù)字化生產(chǎn)    4.5.2  綜合實例：格拉茨美術館  本章小結5  結論  5.1  新科學觀＋計算機技術發(fā)展出新建筑觀  5.2  新科學拓展了建筑的可能性  5.3  新科學觀與建筑觀的反思  5.4  結論的擴展參考文獻名詞解釋圖片索引

章節(jié)摘錄

　　當今的時代是一個全新的時代，是一個各個領域產(chǎn)生劇變的時代，是一個“后”的時代——從工業(yè)社會到后工業(yè)社會，從結構主義到后結構主義，從現(xiàn)代思潮到后現(xiàn)代思潮。其他的說法包括從機器時代到信息時代，從物質社會到非物質社會，從實體經(jīng)濟到知識經(jīng)濟等等。上述說法視角、概念雖不一致，但有一點是共同的，即“我們正處于變化之中。時空觀念的變化就是其中十分重要的方面：從高速便捷的交通、通訊設施到因特網(wǎng)，時空尺度改變了。更為根本的是哲學思想的變化和發(fā)展，它將成為影響建筑與城市發(fā)展的主要因素?！睆目茖W到技術，從社會到觀念，從建筑到城市，形成了互相推動的網(wǎng)狀發(fā)展結構。這是一個多元化、全球化領域交融，并將在各個方面產(chǎn)生新范式的時代?！　‘敶ㄖ碚撽P注的焦點也有所轉向，如果說20世紀八、九十年代西方建筑理論界關注的是哲學理論的話，那么在新世紀關注點集中到了科學，一方面新的科學理論為建筑界所借鑒，另一方面新的科學思維方式與方法也在影響建筑設計的全過程。從達西·湯普森的《論生長與形態(tài)》到斯蒂文·約翰遜提倡的涌現(xiàn)理論，再到史蒂芬·沃爾夫勒姆的《新科學》，自然形態(tài)和復雜性成為建筑領域的新熱點?！　臋嗤缘氖澜缃ㄖ煷髸角罢靶缘耐崴箛H建筑雙年展，主題逐漸集中到了建筑學的變化、發(fā)展和未來。z包括1999年北京世界建筑師大會的“建筑學的未來”，2002年威尼斯雙年展的“未來”，2004年的“變異”，2006年的“超城市”，2008年的“超越房屋的建筑”和“傳播建筑”。運用新科學進行建筑探索的理論性主題展覽也層出不窮，如2003年巴黎蓬皮杜中心的“非標準建筑展”，2006年北京的“涌現(xiàn)”國際青年建筑師作品展等。展覽的主題和內容涵蓋了建筑學發(fā)展趨勢以及科學對建筑學影響的各個方面。當代先鋒建筑師的研究理論中也頻頻出現(xiàn)諸如歐式與非歐幾何、萊布尼茲與牛頓、投影幾何與拓撲幾何、黎曼流形、量子力學與蝴蝶效應、細胞自動機等科學術語?！　∵^去的十幾年中，由于全球化、數(shù)字傳媒、非線性科學的影響，建筑學從設計到建造的全過程在很大程度上都發(fā)生了決定性的變化。隨著信息時代的到來，建筑師開始探索當代科學概念下的復雜建筑、數(shù)字建筑以及未來建筑發(fā)展的可能性。建筑師開始了同時駕馭科學與藝術的進程。（圖1．1）

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