从《异规》出发——巴尔蒙德设计思想的解析与启示

姜全成， 刘 俊

(1. 山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南 250101； 2. 上海理工大学环境与建筑学院， 上海 200093)

1 异规思想

“我开始产生疑问，这些封闭方形的规律性框架是什么？它们是装载空洞且无生命的空间的容器吗？我再次审视这一问题。我不迷信这种限制。我在古代希腊数学中找到答案。从其成比例的规则中可以引出次要组合与主要组合的概念，而在其秩序的行列中产生了内在的平衡。均衡一词表达了一个概念，它在同时度量的节奏中充满生气。它与当代复杂性的思想之间距离并不遥远。我好像第一次为算术与几何学所痴迷[1]。”

要认识古希腊数学就需要先了解古希腊哲学。古希腊哲学的一切努力主要是为了搞清客观世界及其原因或规律究竟“是什么”的问题，为此人们创造了数学方法、辩证法和逻辑。由此产生了理性思维，通过一种间接的方式去把握客观规律。所以，西方哲学在古希腊的诞生同时也就是西方科学精神的诞生[2]。

毕达哥拉斯学派提出的数本原说对古希腊数学有着重要的影响。毕达哥拉斯学派提出万物的本原是“数”。这种思想产生于他们对于数学和谐音学的研究。他们根据音调高低取决于同样粗细的弦的长度这一原理，进而认为一切事物的性质都是由它们包含的数所决定的。数不仅可以用来解释具体事物，而且可以用来解释抽象事物，数构成了一切变化不定之物共同的确定不变的东西。在他们看来，数是构成事物实体的物理质点或基本元素。“毕达哥拉斯定理”即勾股定理的得出，意味着数学命题可以脱离几何图形而独立地表示事物的比例关系，这样就蕴含着一种把数看得比形更加具有本质意义的可能性。毕达哥拉斯学派通过数的确定性第一次建立起一种“有定形”的最高原则[2]。

由勾股定理产生的第一次数学危机，对认识数与形分离的影响。整数的尊崇地位受到挑战，于是几何学开始在希腊数学中占有特殊地位。同时这也反映出，直觉和经验不一定靠得住，而推理证明才是可靠的。回顾以前的各种数学，无非都是“算”，也就是提供算法。即使在古希腊，数学也是从实际出发，应用到实际问题中去的。比如泰勒斯预测日食，利用影子距离计算金字塔高度，测量船只离岸距离等，都是属于计算技术范围的。至于埃及、巴比伦、中国、印度等国的数学，并没有经历过这样的危机和革命，所以也就一直停留在“算学”阶段。而希腊数学则走向了完全不同的道路，形成了欧几里得《几何原本》的公理体系与亚里士多德的逻辑体系。

笔者认为基于上述思想，巴尔蒙德试图寻找数字的隐喻，不仅仅把它当作为数字的符号，寻找出数字的条理，然后用这些数字塑造成形，或者是图案，以展示于我们生活世界平行存在的隐秘世界的秩序。巴尔蒙德的书里揭示了抽象的、形式的显现与人类真理之间的共鸣[3]。巴尔蒙德通过《数字九》对古希腊数学进行分析，探求“图案”操作的根源。《数字九》深刻的展示了巴尔蒙德对数字的兴趣。巴尔蒙德这种对数字的研究，也深入到了他的设计思想中。在设计创造上，他把数字视为一种素材[4]。

2 异规设计方法

异规是机会主义的，它是一种设计方法，把握某一特定时刻并从中获得灵感。混沌是秩序的几种状态的混合，那些看似随意的事物实际上是以稳定为核心的，它们不时地形成一定的秩序来达成平衡[1]。

异规有三个主要特点：个性、混杂和并置。个性：它是初始作用因子并向外散播其影响，具有其自身的特性。一个圆、一个十字、一根柱子、成角的灭点或夹角、一个折叠的空间、任何支持自身个性的事物。在音乐中，个性是一个音符或声响。然而就像一个音符并不是一维的一样，一个个体的事物，会发出弦外之音。并置：两个作用比肩而立、对撞并互相影响，因其相邻而形成一个新的整体。一个事物与另一个事物间紧密的关系。因邻近而躁动。一个圆紧挨着一个十字，两根柱子的断面并立，或者是一个质数在另一个质数之旁。不同的相邻性造成不同的速度。时间是并置中关键的组成部分。它并非如我们所知是有次序的，而是一个被捕捉到的片刻的建构的时空。混杂：它是一个作用与另一个作用的重叠，对不同特性的共同分享。两个或更多的个体特性相互结合，十字在圆内，相同的网格被复制并旋转，或相似特性的直接重叠。如果并置是拍子，那么混杂就是和声，它是不同音符的混合，并同时发声。异规的特点，并不是孤立和分离的，但它们有一定程度的独立性。在其极端条件下，并置会变成两个分离的特性或混杂。混杂两个或多个个体的直接重叠，也是一种个性的条件。异规的特点，是设计的切入点。

异规设计方法在一定程度上是基于高级几何学的[5]。在欧氏几何、解析几何之后，复杂性的非线性几何逐渐产生，包括拓扑几何、分形几何、微分几何、黎曼几何等。因而当代建筑没有重回经典欧式几何，而是随着自然科学、计算机技术以及新材料、新技术的发展，再次实现技术与艺术的完美结合。在几何概念和非线性思维下进行建筑几何学的操作是具有其优势的。从点到线：现代建筑的网格是从线到点生成柱网体系的过程，匀质的网格使得建造便利，但空间相对枯燥。非线性思维下的网格是一种从点到线最终生成结构网格的过程，空间灵活，变化丰富，给建筑带来生命力。从线到面：简单的直线勾勒出的现代建筑作为人类创造的秩序，与自然的复杂多样截然对立，而非线性思维下的曲线则是由自然中连绵、盘旋、折叠抑或弯曲的形态抽象而来。母线作为巴尔蒙德设计方法的一种深层逻辑控制着全局连续的结构网格到空间形态的生成过程，打破了现代建筑框架结构体系的局限。从面到空间：非线性思维下的空间形态已经打破欧几里德的传统空间概念，呈现为一种“动态运动中时空共存的流动空间”。将内外边界模糊，也将传统意义上各个建筑构件(包括结构，楼板、天花以及表皮)的界限模糊。巴尔蒙德在设计时借助算法下的高级几何规则不仅可以实现高级且复杂的空间分隔和一体化的建筑形态，同时过程设计中的参数变化可调整。

3 建构设计

3.1 基于结构性能化的设计

从建筑师的角度来看，基于结构性能的建筑设计的发展过程，按时间顺序可以被划分为三个时代：静力学图解时代、力学建构时代和结构性能生形时代[6]。在建筑实践中，由于当今建筑设计的理论研究和实践不断发展，性能设计已成为一种越来越重要的设计方法。其中，基于结构性能的设计方法起步最早，在建筑设计发展的各个时期不断演进。圣家族教堂就是一个典型的案例，对于高迪而言，结构设计从开始就是建筑设计的重要组成部分。

结构技术解决建筑的安全性和可实施性，而建筑学思考的则是建筑的美观性和适用性。基于结构性能的设计方法是一种开发和运用计算机技术和数字化制造技术的设计方法。近年来，随着结构性能设计技术和理论的发展以及机械生产制造技术的进步，以结构性能设计方法为主导的建筑项目不断涌现，基于结构性能化的建筑实践正在向更理性和更优化的方向发展[7]。

3.2 基于高级几何学的设计

非线性建筑几何学不仅仅处于建筑学以及应用几何学的交集，其研究领域更是融合了自然科学、计算机科学、工程与数学、艺术设计等理论，在具体实践中又会涉及到材料科学、结构设计等领域，因此在多专业通力合作的基础上必将有着更强的适应性。其自身蕴含的高度建造逻辑和可实施性将保证当前全新的建筑实验成为现实[5]。

建筑的几何形式与结构及材料紧密相关，新的结构形式的突破与新材料的应用紧密结合在一起。这种注重结构和材料性能的设计趋势中，无论是进行形态发生的试验还是“异规”的结构策略，其中的大量原型与高级几何都有着紧密的关联。巴尔蒙德的异规理论中的许多结构形式都源于高级几何学。他利用非笛卡尔式的高级网格重新组织建筑的形态与结构的关系，这些网格可以通过互承、编织、分形得到并呈现出一种动态和自组织效应。

3.3 基于自然的设计

高迪认为“原创就是要回归本源”，这意味着回归自然。高迪不仅在他的建筑世界里深刻而直接地反映了自然世界，他还把那些建筑概念的基础转化方式科学化，这一点从他所做的一系列实验中能够看出，比如校准石头抗压强度、为柱子做的树木螺旋性实验(他将教堂的中殿比作森林的树冠)，及最终通过生长算法得到柱子的形状。高迪绝对没有推断过，建筑学几千年的发展变化会被计算领域的方法颠覆，也没有推断过实现最优化设计方案仅会通过对自然系统的科学性的借鉴，而不再考虑哲学层面的意义。

但是在当代结构实践中，这种创新只是自然结构演变中通过精妙探索得到的一小部分，我们应该从整个自然化中获取灵感，将自然看作一种选择最优方案的理念。建筑师认为，美学的介入至关重要。但在自然界，相较于功能，美观是第二位的。至关重要的是，这样的应用算法也许只是一个更复杂的设计过程的一部分，算法并不能包含所有的可能性。如果没有意识到这一点就接受某种或多种算法，并依赖其优化设计性能，那就有可能导致对其他所有考量及其影响的忽视。数字化的设计方法是基于自然观察所产生的附属物，而不能代替设计本身。通过对自然世界简单而明确的分析，在选择差异化的结构设计时，概念的介入比精确计算本身更重要。

4 结论

本文主要对巴尔蒙德设计思想进行了梳理和阐述，其思想源于对西方哲学的思考，并产生了十分有意义的成果。而东方哲学的构架与西方哲学是截然不同的。中庸是中国文化的根本，主张和而不同。中庸就是无过无不及，就是恰到好处。《论语·雍也》记载孔子的话说——质胜文则野，文胜质则史。文质彬彬，然后君子。什么叫质，什么叫文？质，本意是原材料，质材嘛！转过来引申为什么呢？质朴、质直，本来面目。文呢？装饰、精加工。转意是什么呢？华丽、文雅、修饰。那么，孔子这段话，什么意思呢？就是说，一个人应该朴质，同时又应该有修养[8]。中国人是如此，中国建筑也因如此。作为中国当代的设计师，用东方哲学思想对中国当代建筑进行思考应是必修的功课，相信也会意义非凡。