比例在现代建筑设计中的应用

2010年第5期总第143期

福 建 建 筑

Fujian A rchitecture &Co nstr uction

N o5#2010V ol #143

比例在现代建筑设计中的应用

刘铮 郑志

(国立华侨大学建筑学院 361021)

摘 要:本文以几栋优秀现代主义建筑为例, 阐述了比例理论在现代建筑中的作用。比例理论虽已走下神坛, 但仍对现代建筑设计具有重要意义, 它为建筑提供尺度感、秩序感, 也是建筑设计的重要造型手段和建筑师的灵感来源。关键词:比例算术比 几何比 黄金分割 控制线

中图分类号:T U 201. 1 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2010) 05-0026-03

Application of proportion in modern architecture design

L iu Zheng Zheng Zhi

(Scho ol of A rchitectural, N atio na l H uaQ iao U niver sity 361021)

Abstract:T his art icle illustrates sev er al ex cellent moder n ar chit ectures as ex amples, in o rder to sho w the application o f pro po rtion

theo ry in modern architecture 1A ltho ug h pro po rt ion t heo ry does no t stand fo r the g od and univer se, it is actually v ery impo rtant in the desig n of modern a rchitectur e 1It pr ov ides scale and o rder for buildings 1It is also an impo rtant means o f mo lding and can be in -spir ation to a rchitect 1

Keywords:P ropor tio n M at hematic r atio Geometr y pro po rt ion Go lden section Contro lling

line

/自然是由数学所支配, 艺术杰作, , 体现了自然的规律, 它们源于这些规律0) ) ) 柯布西耶

/度量法是经验的建构, 它们不是来自于自然, 而是我们加之于自然的东西0) ) ) 5比例) ) ) 科学#哲学#建筑6理查德#帕多万

古典建筑中的比例

建筑学上的比例, 一直有两种方法:基于数学上的数比关系以及基于几何作图法则以及其衍生物控制线的应用。阿尔伯蒂曾认为, 房间平面最令人愉悦的比例是:1B 1、2B 1、3B 2、4B 3以及5B 3[2]。建筑中整数比利于计算。中世纪的米兰大教堂, 其剖面形式的比例即采用了整数比[2](图1)

。

除有理数比例之外, 无理数比例如黄金分割值

此外还有一类比例, 涵盖了数比和几何两种属

图2 新圣玛利亚教堂分析图

图1 米兰大教堂剖面示意

前言

完美的比例是产生建筑美的最主要因素之一[1]。比例论曾在古典建筑中占重要地位, 甚至与上帝联系在一起。阿尔伯蒂说, /所谓美就是指采用特定的理论方法, 其所有的各构成部分都匀称、没有败笔, 所有的部分不能再增减一笔或者移动半分0。毕达哥拉斯认为数是宇宙的核心, 建筑作为一种人造物, 理所当然应该反映宇宙。而宇宙是由数学法则控制的。这使得古典建筑建立在理性数比关系之上。这种思想一直持续到牛顿定律公开发表前一个世纪。之后, 建筑学中比例论开始衰

微[2]。20世纪, 现代主义崭露头角, 功能日渐成为建筑设计最重要考虑因素。严格的数比或几何关系已被看成是束缚。/形式追随功能0, 形式已变成功能决定之后的附带物。这在一定程度上可以看成是对古典理论日渐僵化的矫枉过正:它导致了后来/国际式建筑0的出现并遭人诟病。时代发展至今天, 经典比例理论是否还适用于建筑? 是否会导致建筑设计的僵化? 如何看待比例理论在当今建筑设计中的地位? 这是本文将要探讨的问题。

作者简介:刘铮, 男, 1985年12月出生, 专业方向:建筑设计

及其理论。

收稿日期:2010-03-11

性) ) ) 黄金分割

率, 使得具有极大的灵活性。如伯

拉孟特设计的大臣府邸立面[1](图3) 。

则为调和数列Fn=1/N, 分别为:1/7L 、1/8L 、1/9L 、1/10L 、1/11L 。如此则将整个建筑立面用两个数列统一起来。乱中有序, 统一中富有变化(图6) 。

需要注意的是, 此例中并不完全盲从比例。首层和二层由于功能要求, 对其高度采取了/特殊0对待) ) ) 即不参与等比数列。否则必然导致入口以及一二层层高过矮。可见, 比例虽然是该建筑主要的构图方法, 但并没有完全受其制约。设计者并没有受到单纯数比的掣肘。

由黄金分隔构成的控制线在柯布西耶的建筑中经常出现。两条

图5 柯布西耶模度

现代建筑中的比例

科学的发展以及现代主义的兴起, 使得比例走下神秘主义的神坛。它不再反映世界和上帝。数学也不再认为是宇宙的核心。同时, 功能、文脉、场所、建筑技术等等逐渐走向前台。但比例虽不再居于设计中的主要地位, 却因其摆脱了中世纪神学的束缚反而更加灵活,

更加富有创造性。

现代建筑中常用的有理数比例有等差数列、等比数列、调和数列、塑性数等(图4) 。前三者因其相邻两数字之间的差距较小, 而获

得在建筑设计中的较好运用。它图3 大臣府邸立面分析图为建筑提供一种秩序与尺度。塑性数则是范#德#拉恩的创造。在传统比例日渐衰微的危机下, 1960年, 范#德#拉恩提出了一种全新的比例理论) ) ) 塑性数理论。目的在于为建筑师提供方法, 使得设计不再盲目。(概括的讲, 塑性数列是1、1、1、2、2、3、4、5、7、9、12、16, , 其收敛于无理数x; x 是方程式x+1=x3的解, 其近似值为11325) [3]。他认为/其增量最小, 就尺度而言是最好的0。

勒#柯布西耶是高举比例理论大旗的建筑师。他的建筑在早期就使用过黄金矩形及其拓展形状, 后来发展为控制线。后来他又创造了模度, 使得比例理论更为丰富(图5) 。他在

5走向新建筑6一书中写道:/一个模数赋予我们衡量与

统一的能力; 一条控制线使我们能进行构图而得到满足0。

概括的讲, 在现代建筑中, 比例甚为灵活。建筑师可以发挥更大的能动性和创造性, 甚至建筑师可以自己创造比例。

建于西班牙城市莱昂的某音乐厅立面, 采用了可同约比例来设计。沿街立面由7条水平线条构成, 两条水平线条之间由大小不同却包含比例的方格构成。方格里面是形态大小各异的窗户。经过数值分析可得, 水平线条之间的距离H 为等比数列F n =113n A , 分别为:X 、113X 、1132X 1133X (其中X

图4 四种数列

图6 西班牙音乐厅立面分析

斜率分别为U 、1/U 的直线贯穿整个建筑立面构图。如其设计的加尔修之家:立面由水平带窗、车库虚空间、门、矩形窗、出挑的阳台构成。其位置的构成依据黄金矩形构成。6条平行或垂直于其对角线直线形成了同样是黄金矩形的洞口。除此之外, 建筑立面可以看成是由5条水平带构成:由上而下构成整数比4B 1B 2B 1B 4。通过几何作图法以及整数数列的使用, 柯布

创造了一种数比与几何作图比例统一的建筑(图7) 。

图7 加尔修之家立面分析

建筑师周恺设计的天津大学冯骥才艺术研究所则是完全采用控制线进行立面设计的实例。通过简单黄金矩形以及在其基础上进行短边、长边的叠合构成的复杂矩形的使用, 最终构成一个复杂的立面构架。建筑细部同样遵循黄金比:如中央玻璃窗框的位置以及上部凹入的灰空间形成的阴影区都采用了黄金矩形。由于具备了统一的斜率, 使得开洞并不规则的立, /浪漫0中包含/图8) 。

)

柯布西耶模度的运用无疑为比例理论添加上浓重的一笔。

马赛公寓即模度理论的实例。这使得柯布西耶欢呼数的伟大:无论是整体布局还是细部, 所有的尺寸都在模度控制之中。最后整栋建筑只需要15个基本尺寸[7]。

值得注意的是, 虽然模度理论为马赛公寓的设计和建筑带来了成功, 但它不可能能够取代米或者英尺单位。在这里, 模度更多是作为设计者使用的工具。

图8 天津大学冯骥才文学院立面分析图

结语

比例, 作为西方古典至中世纪占主导地位的设计思想, 脱下了它神圣的外衣。随之而来的是/自由平面0、/自由立面0。现代主义运动的兴起, 使得建筑有了更多方面的考虑:功能、场所、文脉、气候等。建筑摆脱了单一理论的制约。但是, 比例并没有因此而变得多余, 相反, /虽然对于那些极端讲究功能的人而言, 比例理论不过是19世纪的遗留物) ) ) 但它仍然是现代设计美学中最好的一块试金石0, 也可以/成为一种个人感性和个人灵感问题0[1]。

依据移情论的观点, 美的比例源自于自然。古希腊将人体之美应用于神庙之中。而抽象派观点则认为, 所谓数学, 所谓纯正的比例, 只不过是一种理想化倾向。在自然界中并不存在完美的比例。/它只不过是人的创造物。度量法是经验的建构, 它们不是来自于自然, 而是我们加之于自然的东西[2]。0现代建筑无疑重视后者。虽然人们不再认为存在一种万能的比例, 但我们可以将比例作为建筑中的一种尺度和秩序。可以说, 在今天, 我们甚至可以通过创造一种比例, 来创造建筑) ) ) 事实上, 几乎所有的比例, 从某种程度上说都是人的创造物!

在建筑的内部亦有一处采用复杂黄金分割叠合构成的实例。在大厅楼梯的尽端布置了一面落地玻璃大窗。玻璃窗框的分隔看起来像蒙德里安的抽象派绘画(图9)

。

如果说比例在立面上的应用纯粹为了美观的话, 则比例思想在平面上的应用更多的是作为一种尺度与纯粹的秩序感。它间接体现在人的观感中。如矶崎新的洛杉矶现代美术馆平面以及柯布西耶的加尔修别墅平面。更有甚者, 柯布将控制线的应用扩大至极限程度) ) ) 城市规划。如其在300万人现代城市规划方案中。类似的还有西泽立卫设计的W eekend Ho use 住宅。平面由6@6的柱网(尺寸为2400mm @2400mm ) 组成。该住宅分别朝三个方向布置有三个庭院。

一个方形和两个狭长型。在这里, 庭院的面积构成一个以2为倍数的等比数列。三个庭院的面积之比为A 1B A 2B A3=4B 2B 1; 体积之比V 1B V2B V 3=16B 7B 1。在规整的方形柱网内寻求一种变化(图10)

。

图9 天津大学冯骥才文学院景观窗

参考文献

[1][日]小林克弘1建筑构成手法[M ].中国建筑工业出版社, 200619.

[2][英]理查德#帕多万1比例) ) ) 哲学#科学#建筑[M ]1中国建筑工业出版社, 200517.

[3]周恺1天津大学冯骥才文学艺术研究院[J]1世界建筑, 2006106.

[4]杨健, 李建华1试论建筑理论研究的目的与方法) ) ) 以范#德#拉恩的比例理论为例[J]1青岛理工大学学报, 200912. [5]邓璐. 理性的轻与薄) ) ) 西则立卫W eekend Ho use 住宅设计分析[J]1建筑师, 2009108. [6]乐民成1建筑与造型创意中比例设计的原理与技巧[M ]1中国建筑工业出版社, 2008105. [7]王晖1勒#柯布西耶的模度理论研究[J]1建筑师, 2003101.

图片来源:

图1、图3来自[日]小林克弘1建筑构成手法[M ].中国建筑工业出版社, 200619图2、图5来自[英]理查德#帕多万1比例) ) ) 哲学#科学#建筑[M ]1中国建筑工业出版社, 200517

图9来自乐民成1建筑与造型创意中比例设计的原理与技巧[M ]1中国建筑工业出版社, 2008105

图4、图6、图7、图8、图10作者依据资料自绘

图10 Week end H ou se 住宅构成分析