摘要：人们将建筑融入自然形态的元素，其出发正是说明了当代人们对自然的和谐以及城市和建筑的发展方向的一种最直接的向往，是人们想回归于自然的一种敬仰与尊重，同样也是人们对技术与设计的反思。本文站在建筑设计的立场，对建筑设计融入自然形态、借鉴自然形态、应用自然形态的方式进行研究，希望能够为建筑领域构建自然性质的和谐家园做到一点贡献。笔者结合多年的建筑设计经验，从外部形态、空间形态构思、结构形态、界面形态与建筑机能等总结了建筑设计中自然形态的运用，这对于自然形态的建筑应用具有一定的指导意义。
关键词：建筑设计；自然形态；应用
引言
我们能看到的自然界一切有形的物体，都受着客观规律的支配。自然作用的结果使之必然具备最适应自然的大小和形态。生物的形态组织，既体现其内在属性，又要表现对环境的反应，是两者的统一体。相应的建筑形体与结构、功能组织，应符合同样的自然规律。
1外部整体形态对自然的隐喻
外部环境是建筑存在的背景，一开始就决定了建筑的一部分天然属性，而自然形态建筑最有益的一面就是将环境的因素考虑到设计中。自古以来，人们很自然地就会将熟知的物体形态运用于建筑当中，变为令人愉悦的装饰或是构件。古希腊柱式中的草叶装饰柱头，中国古代建筑中的兽头排水口等也都是典型的例子。建筑对物体形态的模仿可以带来最直观的语意，不需要额外的说明便能一目了然地领会建筑师的用意。例如：大阪难波公园从远处看去是一个斜坡公园，从街道地平面上升至8层楼的高度，层层推进、绿树茵茵，仿佛是游离于城市之上的波浪形态的自然绿洲，与周围线形建筑的冷酷风格形成强烈对比，成为嘈杂背景下的一处生动、温馨的街景。入口处，呈现在眼前的是一个被岩石覆盖的空间，仿佛一个狭小的峡谷，诱惑着你向里面探寻。暖黄色到桔黄色逐渐过渡的条纹造型，如同沉淀层一般，而设计师精心设计和营造出不同的小湾、岩洞、河谷等探险般的空间感受。
2空间形态的构思
自然界中存在着很多天然的空间形式，它们有着强烈的不规则的、含混的、有机形态的特征，如海绵的内部、人体的血管、动物的腔室等等，我们可以从这些天然的空间中得到启发，使建筑的空间变的动态灵活。例如：麻省理工大学西蒙斯宿舍楼，设计者斯蒂文·霍尔的设计灵感便来自海绵，这座建筑是十层高、140米长的多孔的“海绵体”，大楼内部到处是错综复杂的人工“洞穴”，有的达到几层楼高，在将阳光射入室内的同时使室内空气向上流动，提供了神奇的共享空间，置身其中，如同“钻”进一个大型海绵。该建筑运用了“渗透性”和“多孔性”的隐喻概念，“多孔性”成为漏斗状空间的灵感来源，并转换为有机形态，在多向的维度贯通整个建筑空间。介于“中庭”和“风道”之间的“海绵体”在不同季节、气候条件下分别起到“烟囱效应”和“温室效应”的作用，夜晚，光线从室内透射出来，建筑宛如一个发光的海绵体。从建筑仿生学的角度来看，这些孔洞可以利用热差使建筑内的空气流动，“烟囱”式的光井可以通透的引入天然光线。这种表皮与腔体的协同作用的机制，通过对建筑形体空间的有机处理，取得了合乎逻辑的生态效果。
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3结构形态建构模式
自然界存在着许多令人惊叹的空间结构，如蛋壳、海螺等薄壳结构；蜂窝是空间网格结构；肥皂泡是充气膜结构；蜘蛛网是索网结构；棕搁树叶是折板结构等等，从某种意义上来说，当今许多空间结构都是仿生结构，它通过对自然界中各物种的结构形态进行研究分析，并运用类比的方法创造出新颖的结构形式，建筑结构仿生以自然界个种物质的原型的结构构造体系及其生成方式和规律为研究对象，这些结构形态原型包括动植物等有机结构形式。譬如：筑巢不是鸟类特有的技能，但鸟类筑巢的工艺，在动物界却是无与伦比的。大多数树栖鸟类在树权间以枝条、草茎以及毛、羽等编成鸟巢，低等类群的巢最简陋，仅为少数枝条拼搭而成的浅盘；鹭、伟以及一些大型燕雀鸟类的巢以粗枝为主，混以泥土加固，内衬细枝、草茎、羽、毛等柔软物质，构成盆状巢。高等的燕雀鸟类善于编织精致的鸟巢，它们主要以细草茎、植物纤维等编成皿状、球状或长颈瓶状巢，有的用蜘蛛丝等将苔鲜、兽毛等柔软物质缠绕加固，编成富有弹性的毡状巢。2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”仿生自然中的织造形式，用建筑结构编织成一个“鸟巢”体育馆，构架之间的空间用两层半透明的薄膜来填充从而在外面尽量突出鸟巢的网格。在自然界中，织造纤维以不同的方向叠加在一起，构成具有韧性的组织，此外纤维的交叉排列还会带来一种很有秩序的美感。建筑形态变得异常纯净。
4外部形体特征之界面形态
建筑的界面形态（表皮）的构成方式直接影响了建筑空间的品质和特征，建筑表皮对空间的塑造往往具有一定的时代特征。而现代主义建筑时期出现的流动空间，作为一种新生的空间的理念，其连续与渗透的空间特征不仅打破了传统建筑空间的封闭性，又是对时代环境的反应，同时也为人与人，人与环境的和谐交流提供了基础。例如：英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼其外型轮廓犹如女性的身体。外立面简洁，表面是由折叠的金属和巨大的流动玻璃组成。其外表悬挂了1.5力个铝碟，创造出一种极具现代气息的纹理装饰效果，有如女人服饰上鳞片式的金属圆片，闪烁于阳光之下，使建筑的商业氛围表现到极致。设计该建筑的英国“未来系统建筑事物所”，将商场内部围合成一个顶部采光的中庭，配以交叉的自动扶梯，使购物环境呈现出一种凝聚的向心力和商业广告的展示效应。作为英国第二商业城市伯明翰的建筑地标，人们称该建筑为“未来的百货商店”。再如：树状界面是是骨架界面的一种创新，它打破了骨架结构中梁柱垂直相交的固定形式，而是把界面作为整体结构进行设计，其表现出来的界面形态更为新颖。日本东京表参大道上的TOD大楼成功创造了内部空间没有柱子的树状结构界面，中间有270多个分隔，有200个分隔是玻璃，剩下的是铝板。格状的造型是将抽象化的榆树的形态依次复制并重叠描画而成，由树的剪影重迭而成的形态产生了合理的力的传递方式，逐渐分叉的树形图案形成自下而上逐层不同的内部空间氛围。
5建筑机能的组织
随着对自然界认识的深化以及技术手段的提高，当代建筑设计对大自然的借鉴不仅停留在结构与外形的摹仿，而且正在尝试在更深层次上对生物功能和行为的模拟，即在建筑功能的组织和运行的模式与机制上的转换应用，营造更为“智能化”的建筑构成。例如：荷兰鹿特丹的“城市仙人掌”是一个坐落在荷兰的住宅工程，它将在19层楼中提供98个居住单元。这种错落有致的曲线阳台的设计使每个单元的室外空间能够得到足够的阳光。这意味着，当所有居民的花园中的花正在开花期时，这个绿色摩天大楼将真的是绿色的。这个建筑的碳减排能力很高，这多亏了在门廊处进行的光合作用。
6总结
建筑作为功能、技术与艺术的综合体有其自身的特性，毕竟不同于自然体，它是内容与形式的合一，由内部空间组织与各种外在因素共同作用所产生。自然形态存在于建筑的现实连续和不断创新之中，因此，他不只是对自然界生物造型模仿，而在于阐述寻找一种更精确的造型过程。
参考文献：
[1]俞万春.建筑形态构成[M].武汉：华中科技大学出版社，2009（24）.
[2]万书云.当代西方建筑美学[M].南京：东南大学出版社，2008（17）.
[3]彭一刚.建筑空间组合论[M].北京：中国建筑工业出版社，2008（20）
论文作者:邓冠球
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/27
标签：建筑论文; 形态论文; 自然论文; 结构论文; 空间论文; 建筑设计论文; 鸟巢论文; 《基层建设》2016年12期论文;