當(dāng)代建筑的科學(xué)之維

前言

　　從20世紀(jì)90年代中期開始，建筑界逐漸擺脫了對深奧哲學(xué)的空間演繹，轉(zhuǎn)而在世紀(jì)末對新世紀(jì)的建筑預(yù)言中將目光聚焦到“科學(xué)”，并最終在世紀(jì)初展現(xiàn)出一種“科學(xué)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(shù)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(xué)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(xué)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。　　從求學(xué)到工作期間，我一直著迷于此類建筑或流暢或繁復(fù)或怪異的造型，更想了解這些建筑是如何被設(shè)計構(gòu)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(xué)的科學(xué)觀與建筑觀的聯(lián)系。希望能從跨學(xué)科的角度為當(dāng)代前衛(wèi)建筑建立起從新科學(xué)觀到哲學(xué)觀、空間觀、審美觀直至建筑觀的整體視野。　　在科學(xué)觀念和數(shù)字技術(shù)的支持下，科學(xué)影響建筑學(xué)的進程在逐漸加快，建筑學(xué)領(lǐng)域的研究有必要在哲學(xué)、美學(xué)之外更加注重新科學(xué)的觀念與方法。本書從科學(xué)觀的視角考察新自然科學(xué)對建筑領(lǐng)域的作用，分析不同層次的自然學(xué)科理論、觀念對建筑空間與表皮的影響，探討科學(xué)觀在當(dāng)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(xué)與建筑學(xué)科交融的聯(lián)系框架和理論體系。研究有助于探討建筑學(xué)新范式的產(chǎn)生緣由，認(rèn)識當(dāng)代建筑的一種發(fā)展趨向，理解數(shù)字時代技術(shù)對建筑從生成到建造全過程的深刻影響?！　】茖W(xué)觀念通過影響社會文化間接地影響建筑學(xué)的理論與觀念。當(dāng)代科學(xué)觀向建筑觀的傳導(dǎo)越來越快，社會、哲學(xué)、科學(xué)和建筑之間的時代特征形成密切聯(lián)系。當(dāng)代建筑學(xué)理論受到新科學(xué)觀的顯著影響，科學(xué)觀經(jīng)過哲學(xué)觀和美學(xué)觀的傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)譯，最終引起建筑形態(tài)觀向崇尚科學(xué)化的方向拓展。　　科學(xué)通過基礎(chǔ)學(xué)科和分支學(xué)科分層級地對建筑觀念產(chǎn)生影響?；A(chǔ)學(xué)科中的數(shù)學(xué)、物理學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)以及分支科學(xué)中的宇宙學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、晶體學(xué)、形態(tài)學(xué)、電子學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)等學(xué)科從觀念和方法上支持了建筑形態(tài)的新探索?！　‘?dāng)代建筑借助計算機技術(shù)發(fā)展出從科學(xué)觀念到建筑理論的轉(zhuǎn)換機制。計算機技術(shù)的發(fā)展改變了建筑空間形態(tài)的生成機制；當(dāng)代建筑師將科學(xué)觀念和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合發(fā)展出新的建筑理念、思維方式和設(shè)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(xué)化與生成化、表皮的復(fù)雜化與媒介化。

內(nèi)容概要

本書研究了新科學(xué)觀與當(dāng)代建筑形態(tài)生成的聯(lián)系。從科學(xué)觀的視角考察新科學(xué)對建筑觀念的推動，將現(xiàn)代科學(xué)最前沿的觀念引入建筑設(shè)計領(lǐng)域，探討了新興科學(xué)和計算機技術(shù)對建筑形態(tài)、建筑理念、思維方式和設(shè)計方法的影響。對當(dāng)代建筑理論更新提供了創(chuàng)新性的思路。本書面對當(dāng)代先鋒建筑的發(fā)展趨勢，采用跨學(xué)科和圖像化的研究方法，建立起從科學(xué)觀到哲學(xué)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(chǔ)學(xué)科，如拓撲學(xué)、混沌理論、量子力學(xué)以及分支學(xué)科中的宇宙學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、晶體學(xué)、形態(tài)學(xué)、電子學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)在觀念和方法層面對建筑領(lǐng)域的影響。提出新的科學(xué)觀和數(shù)字技術(shù)相結(jié)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(xué)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(xué)有興趣的讀者閱讀。

書籍目錄

1  緒論：科學(xué)觀與建筑觀  1.1  當(dāng)代建筑轉(zhuǎn)向    1.1.1  當(dāng)代建筑時代背景    1.1.2  當(dāng)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(xué)與建筑的關(guān)系    1.3.1  科學(xué)與建筑的歷史關(guān)系    1.3.2  新科學(xué)對當(dāng)代建筑產(chǎn)生影響  1.4  新科學(xué)與新建筑    1.4.1  當(dāng)代各個學(xué)科的交融性    1.4.2  當(dāng)代科學(xué)、社會、建筑的關(guān)系與特點  1.5  新科學(xué)建筑理論研究現(xiàn)狀    1.5.1  建筑與科學(xué)新特點的相關(guān)性    1.5.2  當(dāng)代建筑學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)理論    1.5.3  當(dāng)代建筑學(xué)理論的科學(xué)觀  本章小結(jié)2  科學(xué)觀-哲學(xué)觀-建筑觀的漸進轉(zhuǎn)變  2.1  從科學(xué)的轉(zhuǎn)折到哲學(xué)的流變    2.1.1  科學(xué)觀的轉(zhuǎn)折    2.1.2  哲學(xué)觀的轉(zhuǎn)向    2.1.3  審美觀的拓展    2.1.4  思維方式的轉(zhuǎn)變  2.2  科學(xué)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(xué)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(jié)3  當(dāng)代科學(xué)對建筑觀的影響  3.1  當(dāng)代科學(xué)觀映射下的建筑觀  3.2  不同層次學(xué)科的科學(xué)觀念  3.3  基礎(chǔ)學(xué)科——數(shù)學(xué)    3.3.1  模式——數(shù)學(xué)變換    3.3.2  形狀——新幾何學(xué)  3.4  基礎(chǔ)學(xué)科——物理學(xué)    3.4.1  相對論    3.4.2  量子力學(xué)  3.5  基礎(chǔ)學(xué)科——復(fù)雜性科學(xué)    3.5.1  自然的復(fù)雜性本質(zhì)    3.5.2  混沌    3.5.3  分形  3.6  分支學(xué)科對建筑觀的影響    3.6.1  天文學(xué)（宇宙學(xué)）    3.6.2  生物學(xué)    3.6.3  地質(zhì)學(xué)    3.6.4  晶體學(xué)    3.6.5  形態(tài)學(xué)    3.6.6  電子學(xué)    3.6.7  熱力學(xué)    3.6.8  流體力學(xué)  3.7  科學(xué)理論的綜合影響  本章小結(jié)4  從科學(xué)觀到建筑觀的轉(zhuǎn)換  4.1  當(dāng)代科學(xué)方法論與技術(shù)手段    4.1.1  當(dāng)代科學(xué)方法論    4.1.2  當(dāng)代科學(xué)的應(yīng)用技術(shù)——計算機技術(shù)  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(xué)圖解    4.3.3  計算機圖解    4.3.4  分析圖解  4.4  科學(xué)觀與先鋒建筑空間／表皮的生成    4.4.1  科學(xué)觀的轉(zhuǎn)譯、援引    4.4.2  空間——數(shù)學(xué)化與生成化    4.4.3  表皮——復(fù)雜化與媒介化  4.5  計算機技術(shù)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(shù)館  本章小結(jié)5  結(jié)論  5.1  新科學(xué)觀＋計算機技術(shù)發(fā)展出新建筑觀  5.2  新科學(xué)拓展了建筑的可能性  5.3  新科學(xué)觀與建筑觀的反思  5.4  結(jié)論的擴展參考文獻名詞解釋圖片索引

章節(jié)摘錄

　　當(dāng)今的時代是一個全新的時代，是一個各個領(lǐng)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(jié)構(gòu)主義到后結(jié)構(gòu)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(zhì)社會到非物質(zhì)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(shè)施到因特網(wǎng)，時空尺度改變了。更為根本的是哲學(xué)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。”從科學(xué)到技術(shù)，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(jié)構(gòu)。這是一個多元化、全球化領(lǐng)域交融，并將在各個方面產(chǎn)生新范式的時代?！　‘?dāng)代建筑理論關(guān)注的焦點也有所轉(zhuǎn)向，如果說20世紀(jì)八、九十年代西方建筑理論界關(guān)注的是哲學(xué)理論的話，那么在新世紀(jì)關(guān)注點集中到了科學(xué)，一方面新的科學(xué)理論為建筑界所借鑒，另一方面新的科學(xué)思維方式與方法也在影響建筑設(shè)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(xué)》，自然形態(tài)和復(fù)雜性成為建筑領(lǐng)域的新熱點?！　臋?quán)威性的世界建筑師大會到前瞻性的威尼斯國際建筑雙年展，主題逐漸集中到了建筑學(xué)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(xué)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容涵蓋了建筑學(xué)發(fā)展趨勢以及科學(xué)對建筑學(xué)影響的各個方面。當(dāng)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(xué)與蝴蝶效應(yīng)、細胞自動機等科學(xué)術(shù)語?！　∵^去的十幾年中，由于全球化、數(shù)字傳媒、非線性科學(xué)的影響，建筑學(xué)從設(shè)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(dāng)代科學(xué)概念下的復(fù)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(xué)與藝術(shù)的進程。（圖1．1）

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