论述建筑设计过程中的结构化方法

摘要:文章总结了建筑设计过程中的基本规律:即四种基本结构,并提出建立在其基础上的结构化设计方法。每种基本结构之后引申出基本的设计原则作为对这些基本结构的进一步解读。结构化的设计方法是一种有秩序的开放的设计方法,需要在此基础上不断地深入挖掘与发现,最终为实际的建筑设计工作提供帮助。

关键词:建筑设计;结构化方法;基本结构;设计阶段

0引言

建筑设计过程是一个非常复杂的过程,看似无章可循,细细分析之后,会发现其中隐含的规律。这些规律可以使设计者不再局限于以往的设计模式,从而获得更为广阔的视野。

1建筑设计过程中的基本规律

1.1离散结构

建筑设计过程的起点通常是一些初始条件的集合与设计目标的集合。设计目标就像是一个引力场,将设计过程从初始条件引向自身。初始条件和设计目标形成了建筑设计过程的两级这时的建筑设计过程是一种离散结构,这种结构表现出来的是极与场(图1)

。

初始条件和设计目标的明确与否直接决定设计过程的走向。而其中任何一个如果模糊不明,设计过程也随之飘忽不定。因而建筑设计的首要任务是明确初始条件和设计目标,有时是明确给定的,有时则是隐含的需要挖掘。

设计目标始终是贯穿于整个建筑设计过程中的，因此在设计的任何阶段或任一环节都不应忘记或偏离既定的设计目标。

1.2线性结构

离散结构中看似虚拟的场开始发挥其真实的效应,初始条件之间不再是等同的并列关系,而是根据设计目标区分主次和先后。就像一杯浑浊的水静置一段时间后在重力的作用下开始分化并区分层次。这时建筑设计过程呈现出一种线性结构,这种结构表现出的是层次与顺序（图2）

建筑设计过程总是层次化和顺序化的,如果没有明晰其中的层次与顺序而不慎颠倒了主次和先后,可能此后所做的一切都是徒劳。

建筑设计总是阶段化的,而每个阶段中的每个环节也是层次化和顺序化的,即便在一些看似感性的设计环节,如建筑空间和立面设计中,依据心理学或美学的研究成果,如马斯洛需求层次和格式塔心理学中的知觉的组织原理以及鲁道夫•阿恩海姆的美学相关研究,这一过程其实也是秩序化的。在对某些所谓完全依靠灵感所做的设计进行分析后,发现其中的层次更加分明,即在相关研究不断深入后,这些只能由灵感所产生的设计也可能通过理性分析获得。

1.3“树”形结构

这些层次化的设计条件开始作用于建筑设计的各个阶段,即根据现有条件对设计中的各种可能性所产生的结果进行预测并与设计目标进行比较,从而做出选择。这时的建筑设计过程呈现出“树”形结构,这种结构表现出来是条件与分支(图3)。

建筑设计由此区分为两种截然不同的风格,更深入细致还是尝试更多种可能。典型代表是现代建筑四大师中的密斯和柯布西耶,前者始终致力于一种思想与形式并不断深入,而后者则不断变化与尝试;前者如清教徒一般克制与执着,而后者如孩童一般好奇与活跃。这两种风格在建筑设计领域一直如影随行,不同时代、不同地域、不同文化、不同经济发展条件下,可能某种风格会相对盛行,但总体而言,两者呈混杂和交替的状态。

1.4“图”形结构

根据主观或客观的设计条件并不能预测出某种可能会导致的结果,因而也无法立即做出选择,这时就需要暂时保留某些可能,待设计不断深入后再做出决定,这时的建筑设计过程就需要反复与回馈,其结构也不再是简单的树形结构,而是呈现出“图”形结构。这种结构表现为并行与反馈(图4)。

城市更新改造中,规划者往往无法判断哪些建筑应该保留,哪些可以拆除,以往的做法是根据当时的需要武断地拆除,但是随着时间的流逝,渐渐意识到犯了一个无法弥补的错误。从而最终在长期实践中总结出一条原则,即对于历史遗留,一般情况下,如果无法判别其留存价值的,暂且保留。

建筑设计也相类似,设计者总是习惯于根据以往的经验否定某种设计可能,却没有意识到可能放弃了最好的选择。而一个好的设计也往往是容纳更多可能的设计,或者说是一个开放的设计。

2结构化方法

2.1结构化方法的定义

通过以上分析,可以发现建筑设计过程通常具有由离散结构-线形结构-树形结构-图形结构四种基本结构的变化规律。根据这一变化过程,可以衍生出众多的设计原则以及具体的设计方法,将所有建立在这四种基本结构变化之上的设计方法称为结构化方法。

结构化方法狭义上说就是结合实际的分析与研究从四种基本结构及其变化规律中衍生出普遍适用的设计原则或方法。广义上说就是每一个建筑设计过程都具有一种特定的结构,这一结构是由以上四种基本结构构成,并遵循四种基本结构的变化规律。

2.2结构化方法的基本特点

(1)必须结合特定的条件与目标,脱离特定条件与目标的结构化设计方法是虚无和空洞的。特别要指出的是除了具体的设计条件外,几乎所有的科学研究成果(特别是与建筑设计相关的,如心理学、社会学、材料学等理论)均可作为已有的条件。在特定的设计目标下,这些条件也呈结构化分布。

(2)局部条件和目标的变化可能引发整个结构发生较大的变化。目标决定整个设计中的引力场,而局部条件决定具体的路径。因而两者中任一变化都可能改变整个设计路径。

(3)结构化方法是开放的方法,这不仅体现在它可以不断容纳新的条件和目标上,更体现于四种基本结构在具体问题上可以进一步细化与拓展,从而呈现出结构之中有结构,结构之外有结构的现象。

2.3结构化方法的意义

结构化方法的意义是在建筑设计的过程中保持清晰与开放的思维,四种结构及其变化过程只是一个基本的普遍规律,看似十分简单,但就像数学中的公理一样可以衍生出很多实用的设计原则,根据这些原则,整个设计过程会变得十分有序,同时也有助于在建筑设计中明确价值判断的标准,从而客观准确地判别和评价建筑设计的优劣。

此外,建筑设计过程中的四种基本结构与数学中的“有向树”、“有向图”、“权图”等概念十分相似,因而在需要时可以利用数学的相关研究成果来丰富和发展建筑设计的相关理论,从而大大加快建筑理论发展的步伐。

3.1由主观条件到有机条件

主观条件与客观条件可以有关也可以无关。当两者的关系十分紧密时,主观条件便成为有机条件。有机条件不再是生硬地附加于建筑设计中的条件,而是扎根于设计的条件。

主观条件是否有机很多情况下已经成为衡量设计优劣的标准之一,有机条件的产生是建立在对设计已有条件进行深入分析与挖掘基础上的一种创造,充分利用建筑及场所的自身特点而展现其独有特色的设计方法通常较将凭空臆造的特色强加于建筑的方法更能体现建筑设计的整体性。这种通过将主观条件转化为有机条件以保持建筑设计整体性的方法称为建筑设计的有机原则。

3.2平立面并行原则

基于人们对建筑功能要求以及建筑形式美学需求的提高,建筑设计需将建筑的平面功能完善与立面(空间)形式美作为建筑设计的综合目标。在这一综合目标下,结构化设计方法可以根据“图”形结构中的并行与反馈引申出平立面的并行原则。

在对场地和平面功能条件进行粗略分析后便同时进行相关的空间和立面构思,使两条主线并行发展,待发现新的矛盾时再返回进行调整与修改。这种设计方法要较过去单纯由平面定立面的方法更有利于综合目标的实现,而不是单纯满足某一方面的目标。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。