浅谈数字化技术与建筑设计的关系

廖海平

现今科学的发展特点之一就是多学科的融合,因为当单学科的发展似乎走进死胡同时,就需要从其他学科输入血液,这个现象很好解释:换一个角度观察问题往往可以得到全新的认识。建筑界也不例外,数字建筑、仿生建筑学(目前大都只停留在模仿生物形式的层面)、行为建筑学、生态建筑学等等,各个建筑师也各有各的一套理论,有的把哲学理论引入自己的理念之中,有的用前卫的计算机技术来武装自己……剥去这些时尚的外衣,它们之间必定有着本质的共同点,结合我的专业方向——数字技术,我对数字建筑的数字化外衣与建筑设计做出了如下的思考。

在当前的数字化时代建筑业到底应该采取一个什么样的立场,目前存在着两种态度:1)把数字化技术当成工具来取代传统设计中的某些部分,这里我们可以看出建筑的地位始终是主导的,而采取的态度是“拿来主义”。2)把建筑当成数字化时代下的一个行业,数字化是主导,建筑设计谦逊地服从数字化的要求,如同《比特之城》里阐述的数字化技术对人们生活方式的改变,这些改变进而重组了传统的建筑。

1 数字技术工具论

1.1 建筑形式表达与生成的数字化媒介

不同的工具对同一个问题的解决效果是不同的,建筑设计中表现媒介也如此,俞传飞在他的《界限的消融——试论数字化时代建筑设计及其表现关系的嬗变》里说:“不同的媒介都具有其独特的个性。每一种媒介在表达概念和构思时都有其自身相对的优越性和局限性,所以每一种都适于以不同的方式对建筑设计对象进行表现和研究。这种影响是双向的。数字化媒介涉及到建筑设计中具体的表达方式,如传统的手绘与实物模型都可以用数字化技术来代替。”在这里数字化技术其实取代了传统设计中的某些过程,这种对设计过程取代的发展前沿就是虚拟现实,设计者对模型的研究固然重要,但由于其尺度问题,设计者只能把它当成一个三维艺术品来研究,这就是为什么模型的尺寸从开始到后期会越做越大,另一方面,建筑是加入了时间因素的四维对象,人们像进入小人国一样观察建筑,而在虚拟现实则可以满足人们对建筑真实体验的特点,在这里,人们就可以漫步其中,真正的在建筑完成之前体验建筑、弥补不足,减小设计与建筑施工后的差距。

数字建筑给人们的印象往往是其自由的造型,这是因为数字化技术在形式分析上的分析能力使得建筑的自由变态得以精确生成和确定下来。这方面的代表当数富兰克◦盖里(Frank Gehry)与彼得◦埃森曼(Peter Eisenman),这两位对数字化运用的方式有所不同,盖里把数字技术当成他的建筑艺术实现的纯粹工具,而埃森曼则更进一步把数字技术引入了设计过程,并自称自己是探索建筑的本质,他要用数字技术消除人为因素对建筑的影响。而另一位当今炙手可热的建筑师林恩(Lynn,G)曾说过,人在走道里走动引起气流的变化都可能被他引入数字技术并成为他的设计出发点。实际情况恰恰相反,从埃森曼到林恩他们对建筑所谓本质的探索实际上极大地受到建筑师的个人喜好的影响。埃森曼BLF软件公司总部的形式生成从一开始就为设计师的个人喜好(或者说个人对设计的理解)所左右了,实际上自由造型并非数字建筑的专利,历史上也曾出现过自由造型,而限于当时的技术,许多未能实现,时至今日,数字化技术实现了人们千年以来对自由造型的追求,而上述的两位建筑师只是给自己的非理性找了个看似理性的借口。

1.2 专业设计中的数字化分析

近年来住宅区的设计广泛引入日照分析,气流分析等,还有福斯特的“小黄瓜”正是对数字化技术积极运用(见图1),它的造型与当地的高空气流密切相关。这与仅仅把数字化技术当成一个形式生成的工具相比,数字化在此方向的运用是以人为本的,也是使设计“理性化”的真正手段。柯布的机器美学实际上就是试图建立一种“理性化的美学”,他要把感性的形式美与理性的功能紧密结合起来,如同李泽厚在《美学四讲》里所说,当人类改造自然的活动与自然规律相结合的时候便产生了本质美。也就是说形式美来源于本质美,而本质美来源于符合规律的活动。所以单纯的形式是没有意义的,而为形式的技术也只不过是给形式找的借口,只是符合规律,以人为本才是任何技术的根本归宿。

1.3 数字化施工

前面说过的,人类历史上,数字化技术出现之前就已经出现了许多自由造型的建筑,而束缚人类想象力实现的原因最终还是当时的施工水平,如同刘育东在他的《数码虚拟自然》中所说的,精确的数字化施工技术解放了建筑师的想象力。可数字化施工的运用不仅仅是单纯自由形式的实现工具。迪士尼音乐厅的曲面顶是有其声学效应的,贝聿铭的德国博物馆中凹入墙壁内的石制扶手也不是无中生有,而是更符合人体工学的要求。数字化施工技术这把利刃是否有意义关键在于它被用于何处,是否是以人为本。

2 数字化主导论

2.1 数字化技术对传统建筑的影响

可以想象,随着网络带宽的提高,网络音频、视频的高质量传输将逐渐取代公共影院等。传统的演艺事业也将受到巨大的冲击。在音像制品店不再需要那么大的空间来陈列CD光碟,而只要为顾客提供下载,或者为其刻录。米切尔的预想并不是空穴来风,我们在现实中也已经看到了这方面的变化,网上购物在近几年风靡全国,许多网上销售机构创造的一个又一个的销售奇迹似乎告诉我们将在不久的未来取代传统销售机构,网上购物并非一时的风尚,而是有其深层原因的,网上市场的商品品种是传统市场无法匹敌的,淘宝网的名称恰恰说明了网络的优势,再难找的“东西”只要点击一下搜索引擎就可以轻松淘到。

2.2 数字化技术对住宅空间的影响

“在家里办公”以前只是某些记者、自由撰稿人的“特权”,而如今这已经不再是梦想,家庭与办公的结合已经日益成为新一代创业人士的风尚,家里办公意味着传统的家居已经不能适应,当与家人在一起时,起居室是面向家人的,当工作时,起居室可能成为会客场所,这个变化实质上意味着空间的性质将变得不确定,而且是在很短的时间内发生变化,这不是密斯的一统、无柱空间可以满足的,而应重视居室的性质,强烈表征空间属性的布置或者家居将被去除。如图2所示是我在网上看到的一张普通的图片,但引起我注意的是它把床取消了,只是提高了地板,当要就寝时这个高差就是床与地板的界限,而有其他用途时,稍作调整将用作它用,居室里的其他混用的空间也可以运用这种“含糊”的手法进行处理,满足同一空间多功能的要求,提高空间利用率。而必需要集中的商业办公也不需要集中在市中心造成城市高密度和交通压力。我们是否可以这样认为,功能主义将走到尽头,网络的发展使各个方面的多样化重返人间。

2.3 数字化技术对公共空间的影响

网络对人们的交往也将产生深远的影响,并已初见端倪,网络使人之间偶然性的结识大为加强,这种影响是划时代的,相隔千里万里的人们在过去可能一辈子也不会相互结识,而当今却是再平常不过的事了。但网络只是加强了人们结识的可能性,虚拟会所只可以暂时代替公共空间,而不可能永远取而代之。QQ群里的成员们互相认识后,总是希望可以真正见上一面,也正是这个原因,这直接指向了公共空间的改造,虚拟空间模拟得越真实它就越虚幻,另一方面它就越需要一个确定实在的公共空间与之对应。这种虚拟空间对公共空间的要求一方面是更确定,更可达,更专业,另一方面是日趋分散,专门满足不同社区,那种大型的、服务对象不明确的广场将日益败落。

面对数字化时代的到来,我们采取什么样的态度将会影响我们数字化的深入程度。首先我们应该利用好数字技术,真正地造服人类、以人为本,但如果仅仅是把数字化当成一项技术是远远不够的,面对翻天覆地的数字化时代,建筑也应该进化自己。

[1]威廉◦J◦米切尔.比特之域:空间◦场所◦信息高速公路[M].范海燕,胡 泳,译.北京:生活◦读书◦新知三联书店,1999.

[2]柯布西耶◦L.走向新建筑[M].第2版.陈志华,译.天津:天津科学技术出版社,1998.

[3]李泽厚.美学四讲[M].北京:生活◦读书◦新知三联书店,2004.

[4]俞传飞.界限的消融——试论数字化时代建筑设计及其表现关系的嬗变[J].武汉大学学报(工学版),2003(2):39-40.

[5]俞传飞.布尔逻辑与数字化思维——试论数字化条件下建筑设计思维特征的转化[J].新建筑,2005(6):64-65.

[6]刘育东.建筑的涵义——在电脑时代认识建筑[M].天津:天津大学出版社,1999.

[7]刘育东,李元荣,施胜诚,等.数码虚拟自然:0.1 mm自由形体实验——台北公信电子公司总部接待大厅设计[J].新建筑,2001(6):26-27.