圣地亚哥.卡拉特拉瓦的动态仿生建筑研究

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　　 摘要：本文通过对圣地亚哥・卡拉特拉瓦建筑作品的形态及其结构的生态仿生性进行分析与剖析，初步探讨圣地亚哥・卡拉特拉在建筑设计中的理论和美学观点。
　　 Abstract: This paper preliminary analyses Santiago Calatrava's architectural design theory and the aesthetic designs inhis work by discussing the biomimetic design of his architectural form and structure.
　　
　　 关键词：动态美 仿生形态 建筑结构样式
　　Keywords: dynamicsbionic form architectural structure
　　
　　 一：引言
　　 圣地亚哥・卡拉特拉瓦出生于西班牙，其实年代在瑞士学习建筑和工程学，最终获得了苏黎世的瑞士联邦科技研究院颁发的土木工程博士学位。关于学习如何做一名出色的建筑设计师的工作，卡拉特拉瓦早在他进入纯力学研究之前就开始了。他留心观察日常生活中的物理现象，尤其是对动物骨骼结构的研究，并坚持着运用结构来表达力与动感的完美集合。三十多年来，卡拉特拉瓦缔造出的结构美，设计出了众多举世瞩目的具有动态美的建筑形态。
　　 二：仿生形态
　　 自仿生学在1960年诞生，国外早在1963年就有德国人勒伯多所著的《建筑与仿生学》一书系统地阐述了建筑仿生学的重要性以及其与生态性、美学等关系，为建筑仿生学的研究奠定了基础。1973年，德国的卡尔・冯・弗里施花十年时间写就了一本《动物的建筑艺术》，这一书全面地展现了各种动物“建筑师”基于自己捕食、筑巢等目的而进行的奇妙的建筑活动，为建筑师进行仿生设计提供了灵感来源。
　　 继承传统的简单数理美学仿生倾向这种建筑仿生倾向继承了以往建筑师从自然界中寻找灵感的仿生方式。他们仿生的目的往往是基于建筑美学思考的角度，或者将生物行为和结构规律简化为简单的数理模型。尽管有时也能达到结构或者性能上的优越性，但是他们更注重动物造型或韵律等带给建筑的美感，这种基于隐喻的仿生倾向是如此的广泛在圣地亚哥・卡拉特拉瓦的建筑设计中，随处可见他对生物形象的借鉴。他不仅喜欢从自然生物的外部形态中获取建筑的形式表现灵感，也喜欢从人和动物的内部结构形式和运动方式中寻找一种最能体现生命规律和自然法则的结构方法，而这种借鉴并不是完全的模仿，而是对生物形态背后数学和几何秩序的推崇。
　　 三：卡拉特拉瓦作品分析
　　 圣地亚哥・卡拉特拉瓦的早期作品主要为了体现设计源于生活源于自然，从棕榈树的生长形态到花朵绽放的美丽，要通过对世间万物的不断观察来启发设计灵感。主要作品有巴伦西亚科学城的水上雕塑（1980）以及瑞士的沃伦高中（1988）。1992年，卡拉特拉瓦在纽约的现代艺术博物馆设计了一个巨大的“影子机”，这个设计主要是由模拟呼吸形态运动的肋骨组成的。有趣的是，这些肋骨在地面所投射出来的阴影在规律的运动下就像垂柳的柳枝那般婀娜多
　　姿。二十世纪八十年代后期，卡拉特拉瓦设计了加拿大多伦多的BCE宫殿（1992）。这个由玻璃和钢结构组成的商业街廊所体现的大部分建筑学概念和设计构思都来源于他早期作品中介绍的一些建筑设计理念，比如沃伦高中以及“影子机”等。用他自己的话说，所有他设计的作品都会秉承一个理念，那就是他绝不会放过任何一个体现动态美的机会。为什么呢？因为在物理学概念中，力学原理包含两部分，一个是美学一个是力学，这两部分的重要性都是不容忽视的。最重要地是要理解力永远是动态的显著表现。
　　
　　 卡拉特拉瓦对于自然界中的建筑结构产生了浓厚的兴趣，尤其是动态建筑结构。他的论文阐述了关于建筑结构中的动态结构建模以及复杂曲面的表现手法的问题。他将论题归结为两部分：
　　1：对3D框架的几何图形做建模使之成为更紧凑的排列
　　 2：连结完成连续的变动所需的机械连接的接点，概述了材料力学的各个方面
　　 例：对3D框架的几何图形做建模使之成为更紧凑的排列（小模型，木材）
　　
　　
　　 例：连结机械连接的接点（小模型，木材）
　　
　　 卡拉特拉瓦最开始工作的10年是在苏黎世。哈比森在他的文章“一个工程师的创举”中提到卡拉特拉瓦在苏黎世的建筑设计是想要表现清晰的骨骼结构，想要给人们展现一座庞大而令人震撼的却又倾注了设计者的智慧，感觉以及情感的建筑，虽然是骨骼结构，可是整栋建筑并不给人冰冷或者阴森的感觉。卡拉特拉瓦的绝大多数作品的灵感都来自于自然界或者自然界中的动态结构。骨骼系统的设计形态经常被他应用在各项设计中。
　　
　　
　　 翼形设计也是卡拉特拉瓦作品的主题之一。以上图解展示了他是如何从人体形态推衍出他的翼形设计的。这个模型始于他早期对于动态雕塑的研究，与他的波形设计原理相同，翼形设计也是通过调动各个竖条部分来产生曲线的。这个翼形模型被他应用到了密尔沃基艺术博物馆的外形设计上。
　　
　　
　　 圣地亚哥・卡拉特拉瓦在构筑自己的建筑理念和探索新的建筑表达方式上，是接受了斯宾诺莎哲学中的“天人合一”的思想，致力于追求一种人与自然的和谐关系，在建筑中表现自然的秩序。在他的笔下，建筑不仅仅是具有某种功效的盒子，更是一个有生命的有机体，使得建筑的品质提升到了精神层面，把本是无生命的建筑物变成了一种动态的“生物”，并衍射出丰富的感情色彩。建筑的生命是凭借着夸张的线条和强调不同含义而表现主来的，这些线条能够使建筑的支撑构件与维护结构出现微妙的呼应作用，卡拉特拉瓦以生物原型揣摩出来的建筑构件激活了建筑的灵魂，使建筑充满了生命般的动感。他崇拜自然，将自然当做建筑创作的源泉，但他更崇拜于人体，认为人体是最完美的美的诠释。他采用类推的设计方法来抵制设计方案中沾染任何既有的风格，并利用类推的思想超越了建筑领域的限制，并尝试着与建筑之外的相关领域寻找灵感。从他的速写本就是源泉之一，从中看到的有机形态，羽翼，肌肉、骨骼、皮肤等等抽象的建筑创作原型，在不断的提炼生命有机体的气质与特征。
　　 四：结语
　　 圣地亚哥・卡拉特拉瓦的建筑结构是一种与众不同的形态，综合了美学建筑学及工程学于一体。他的建筑结构也反映了他对自然万物的形态及动态的热爱。他所有的建筑设计均采用白色更突显了建筑的外形与动态。他的设计草图向人们诉说着他的设计结构与自然界万物之间的密切联系。他的设计结构就是简洁而抽象的拟生态或者拟人化，因其形态都来自于我们现实中可见到的实体，从而使得他的建筑给人一种熟悉亲切的感觉。虽然他的建筑与传统的建筑形态迥然不同，但是卡拉特拉瓦这种源自于自然的独特的动态设计也必将成在建筑史上闪烁耀眼的光芒。
　　
　　 参考文献：
　　
　　 1.[英]休・奥尔德西一威廉斯著，卢晌伟等译.当代仿生建筑[M]、大连:大连理工大学出版社，2004.3
　　 2.[美」肯尼斯・弗兰姆普敦著.张钦楠等译.现代建筑:一部批判的历史.
　　 3.[英]汤普森著.袁丽琴译.生长和形态[M』.上海:上海科学技术出版社，2003.1
　　 4.[美』文丘里著.周卜颐译.建筑的复杂性与矛盾性.北京:中国水利水电出版社:知识产权出版社，2006
　　

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