建筑设计中经典几何形态下的意象呈现

2021-01-08张墅阳

华中建筑 2021年1期

张墅阳

王扬

1 意象与经典几何

意象，作为将设计思维与感觉相统一的媒介[1]，是一把能够联通真实世界与感知世界的钥匙。创作性思维往往都是从意象的出现开始的[2]，虽然意象产生于创作者的直观感知和知觉体验，但很大程度上又受其生活和所处环境的影响。

经典几何，包括欧几里得几何（简称“欧式几何”）、解析几何、画法几何和投影几何等[3]。其中欧式几何作为建筑几何的一个分支，是辅助建筑创作的经典手段，现代主义和极简主义建筑，往往以其建筑形态中简洁的欧式几何元素，而具有极强的辨识度。例如法国建筑师布雷在牛顿纪念堂方案中（图1），通过圆球体的纯粹形式传达出象征着万有引力的向心感和秩序感[4]。随着几何学的发展，笛卡尔坐标系建立，解析几何出现。数学家开始用代数的方法来研究几何。圆锥曲线①、二次曲面②等平面解析几何与立体解析几何的深入研究，为建筑的空间形态设计提供了全新的视角。而画法几何和投影几何则为建筑的三维透视和二维表达（平面、立面、剖面、轴侧、透视）及其相互转化建立了固定的信息交换标准[3]。

图1 牛顿纪念堂方案（a 平面；b 剖面）

图2 “山中绿洲”温泉浴场（a 外部透视；b 建筑师构思草图）

图3 沙特阿拉伯达兰机场候机楼

图4 台湾路思义教堂（a 立面；b 内部透视）

综上，以建筑形体、空间、细部和结构为载体的意象，往往联系着抽象、感性的因素，为建筑与场所之间提供内在精神与文化联系；而蕴含经典几何美学的建筑则大多具有理性、简洁、纯粹的特征。当两者高度协调统一的时候，建筑的几何形态因意象的精神性或文化性而具有灵魂，意象也因几何形态的纯粹表现而更加深入人心。

2 意象的类型

意象是人类文明长期积淀的产物，无论是埃及的象形文字还是苏美尔人的楔形文字，都是文明发展到一定阶段的符号化体现。诸如十字架、新月都已被赋予独有的意义。而伤痕与白鸽这样特定的意象甚至象征着战争与和平。有的意象根植于当地的文化土壤，具有浓厚的地域性和民族性，不可随意嫁接。有的意象作为人类普遍的认知，跨越地域与文化的隔阂，可以被人们广泛地接受和理解。不同民族、不同宗教的人们有着其独有的文化语言。越是贴近原始的意象，越是能够激发人们更为广泛的情感共鸣。其类型主要可分为自然意象、文化意象、器物意象和行为意象四种。但建筑设计中不论因借何种意象，都应当与建筑所在场所的特质密切联系。

2.1 自然意象

相对于人类社会的文化意象而言，自然意象是人们利用自然事物作为“象”，根据某些普遍的认知或实际交往的需要赋予意义之后而形成的。例如给心上人送的一束玫瑰花，本只是一种植物，不代表任何意义，当被人们赋予它“爱情”的含义之后，它便成为一个浪漫的自然意象。自然意象往往伴随着世界的普遍认知，不太受到地域和文化限制。建筑中自然意象的使用往往使得建筑与环境相融合。

譬如建筑师博塔设计的“山中绿洲”温泉浴场（图2），以阿尔卑斯山的杉树作为几何化的自然意象，通过双曲面壳体塑造浴场上部竖立的叶形天窗，使建筑与周围的自然环境相映成趣。

而在位于台湾宜兰县头城乡乌石港遗址沼泽湿地旁的兰阳博物馆方案中，建筑师姚仁喜利用建筑整体简洁的三棱锥造型，使其如同一座浮出水面的巨大的礁石，既回应了乌石港的港口意象，又与周围的湿地自然地景相融合，上演了自然与人文的协奏。

2.2 文化意象

文化意象有着强烈的地域特色和民族特征，是人类长期文明活动而形成的抽象产物。文化意象的使用具有一定的条件，产生交流的双方必须处于同一频道。即使是同一事物，不同时代的人理解也会产生差异，例如汉字“ ”（jiǒng），本义为“光明”，在现代网络用语中则被被赋予“郁闷、悲伤、无奈、尴尬、困窘”之意。

在1961年建成的沙特阿拉伯达兰机场候机楼中，建筑师雅马萨奇把伊斯兰清真寺拱券的文化意象，融入伞柱的几何结构形态中。相邻伞柱的伞面和肋两两交汇，正好组成伊斯兰建筑常用的拱形。同时在建筑的墙板上又制作出阿拉伯式的拱形图案。这些伞柱和墙板为建筑赋予了浓郁的阿拉伯文化气息，使得这座典雅主义建筑，具有纯粹几何形态和浓厚的地域色彩（图3）。2018年英国建筑师诺曼·福斯特，将类似的办法运用在沙特阿拉伯哈拉曼高铁站这一项目中。

图5 太原火车南站（a屋顶出挑及飞檐意象；b站房正立面）

在日本茨木市春日丘教会的光之教堂中，建筑师安藤忠雄将教坛后一整面清水混凝土墙镂空出十字架的形状，让外面的光洒进教堂。简洁的“光之十字”传递出神圣、清澈、纯净的空间氛围。同样是由安藤忠雄设计的1992年西班牙塞利维亚世博会日本馆，简洁的四棱台状外型勾勒出古城门楼的意象，诠释日本传统建筑文化，传递出东方的建筑韵味。

2.3 器物意象

器物是人类文化活动的产物，器物意象作为其抽象的结果，亦属于文化意象的一种。

如2008年上海世博会中国馆，采用中国传统木构建筑斗拱中“榫卯穿插”的构造方式，塑造出层层出挑的四棱台状形式，整体因借“鼎”的意象，传递出“东方之冠，鼎盛中华”的美好寓意。

同样的，由建筑师朱锫设计的景德镇御窑博物馆，剖面呈抛物线状的拱壳使人不禁联想到陶器的外形和古砖窑的拱形窑房空间[5]。

2.4 行为意象

拥抱、握手、轻吻和鞠躬等具有象征性的肢体语言，属于人与人之间基于情感表达的精神性行为，与需要学习的特定行为语言（如手语、交警的指挥）不同，其意义是存在于人类潜意识中的。

台湾路思义教堂（陈其宽，台中，1962年—1963年设计）以圆锥体双曲面薄壳结构，塑造了建筑柔美而简洁的几何造型，在主立面上抽象出双手合十祈祷状的行为意象，实现了行为意象与经典几何美学的高度统一[6]（图4）。

3 意象几何化的表现视角

经典几何美学下的意象呈现往往是纯粹的。而这种具有纯粹性的美的表现，并不局限于单纯的造型和局部的直观视觉感知，还可以映射到建筑的平面布局、剖面、空间模式之中，达到形式与内涵的统一。

3.1 直观的视觉感知

直观的视觉感知包括建筑单体形态、建筑局部、建筑细部三个层次。有时甚至不局限于单个建筑的外形，有的几何化意象可能放大到整个建筑群。

（1）建筑单体形态

图6 杜拉斯诺圣彼得大教堂入口立面图

图7 多哈伊斯兰美术馆（a 平面几何元素提取；b 各层平面轮廓）

图8 改建后德国国会大厦中央穹顶剖面图

图9 神奇圣母教堂（a 轴侧图；b 剖面图； c 双曲抛物面伞柱变形过程图解）

图10 取形于椭球面悉尼歌剧院的拱肋结构

奥斯卡·尼迈耶设计的巴西利亚大教堂，整体轮廓呈双曲面型，教堂露出地面的玻璃穹顶由16根抛物线状的支柱支撑，支柱间用大块的彩色玻璃相接，远远望去如同皇冠。教堂主体坐落在地下，人们通过甬道进出。

（2）建筑局部

CSADI设计的太原火车南站（图5），其舒展的水平屋顶类似传统建筑的出檐。局部挑出的屋顶又不禁让人联想起中国传统建筑的飞檐。用现代结构传达出“唐风晋韵”的意象，使得整座建筑轻盈而大气，简洁而庄重[7]。

（3）建筑细部

迪斯特设计的杜拉斯诺圣彼得大教堂，其入口山墙中央的玫瑰窗设计别具一格（图6）。建筑师将传统教堂繁复的玫瑰窗花纹简化为对称的不规则六边形，五组同心的六边形砌块，不仅保留了传统教堂玫瑰窗的韵味，还传递出一种简洁、纯粹的结构美[8]。

崔愷院士设计的苏州火车站，运用菱形的元素将花格窗的意象映射在苏州火车站屋顶的建筑细部设计中，形成富有苏州地方特色的整体屋顶形态，深远的出檐使其更具东方建筑舒展的特征。

（4）建筑群

意大利建筑师伦佐·皮亚诺的吉巴欧文化中心，该方案建筑群的整体规划借鉴了当地卡纳克人村落的布局，通过模仿当地聚落棚屋的组织形态，与当地的环境融为一体，体现了对于当地文化的尊重[9]，是建筑群意象几何化呈现的典型代表。

3.2 平面

美国华盛顿的越战纪念碑由500英尺长平面呈“V”字型的黑色花岗岩碑体构成，用于纪念越战时期服役于越南期间战死的美国士兵和将官，“V”字形的东翼指向推翻英国殖民统治而立的华盛顿纪念碑，西翼指向林肯纪念堂[10]。其简洁的平面布局映射出战争留下的心灵伤痕这一意象。

表1 相关案例意象类型及经典几何元素归纳

建筑大师贝聿铭设计的多哈伊斯兰美术馆方案，平面上采用简洁的正方形和八角形形式[11]，以每隔2～3层45°旋转的方式逐级收缩（图7），形成一种逐层收分的建筑形态，产生了类似于清真寺的“拱北”③的建筑造型。

3.3 剖面

诺曼·福斯特的德国国会大厦改建项目，用钢结构重建了建筑的内部结构体系，创造了一个全新的玻璃穹顶。穹顶中央的十二面倒锥体构件塑造出一种神圣、脱俗的室内空间氛围，其剖面中所传递的达摩克利斯之剑的意象④（图8），作为权责统一的象征，使得建筑富有更深一层的含义。同时该设计利用光的反射进行自然采光，通过透明的穹顶和倒锥体将水平光反射到下面的议会大厅，充分利用了自然光源。可谓是一座集技术美学、宗教文化意象、几何美学、空间特色为一身的优秀建筑作品。

4 意象几何化的美学表现

4.1 纯粹美

意象几何化的根本意义在于其纯粹性和极强的辨识度。格式塔心理学认为，纯粹的几何形体便于人们对于建筑作品空间形态的认知[12]。区别于传统符号语言的简单转译，意象的经典几何化表现，不仅为建筑注入了意义和灵魂，还使其具有几何元素简洁和纯粹的美感。刘家琨设计的胡慧珊纪念馆，以坡顶救灾帐篷为原型，入口立面为一简洁的五边形坡屋顶山墙，纪念馆融入了“居室”的意象，塑造了一个纯粹的精神场所，将日常性与纪念性，个人记忆与集体记忆看似矛盾的特征集中在了一座建筑中。

4.2 结构美

墨西哥建筑师费列克斯·坎德拉设计的神奇圣母教堂，将双曲抛物面伞柱结构的变形成为独特建筑形态，使得建筑在具有几何形式感的同时，还遵从了传统巴西里卡式教堂的传统形制，于单纯简洁的几何结构形态中营造出古典教堂高旷肃穆的氛围（图9）。

4.3 视觉张力

视觉张力方面有代表性的如孟建民院士设计的渡江战役纪念馆。在建筑的外形设计中，将渡船这一意象，抽象化地处理成简洁的三角形几何形态，具有极强的视觉冲击力，同时也传递出了渡江战船乘风破浪、势不可挡的气势。而丹麦建筑师约翰·伍重设计的悉尼歌剧院，如一组大海中张开的的白色风帆（图10）。为了这座富有张力建筑的施工、定位和计算，悉尼歌剧院的每一条拱肋都取形于椭球面，从而解决了结构技术的难题。

4.4 节奏与韵律

SOM设计的上海金茂大厦，依据中国塔的收分和叠涩而设计。平面轮廓及核心筒依据八边形设计，形成了13节共88层的塔楼，整体富有韵律和美感。其融汇中西的富有节奏和韵律感的设计诠释了凝固的音乐。

4.5 空间模式

中国福建土楼是客家民居独特而简洁的建筑形式。它是用集合住宅的方式，将居住、贮藏、商店、集市、祭祀、公共娱乐等功能集中于一个圆环状的建筑体量，具有极强的向心感。都市实践事务所设计的土楼公社，是一座集居住、旅馆、商店、图书馆、球场为一体的“集合住宅”，其传承了传统土楼的空间形制。公社并不局限于简单形式的承袭，而是从传统的土楼空间着手，把它作为当前解决低收入人群住宅问题的方法。通过适应当代生活和现实的设计，将传统客家土楼的空间模式与低收入住宅相结合，植入当代城市，营造了内向温馨的居住环境。

刘克成设计的西安大唐西市博物馆，以中国古代《周礼·考工记》所载的王城规则制度⑤为设计意象，采用多个不规则棱柱的阵列排列[13]，强烈的秩序感形成了富有西安地域特色的博物馆建筑空间布局。