信息时代建筑设计的_复杂性_理念及其表现
・国家教育部博士点基金资助项目（编号：２００５００５６０３１）・
信息时代建筑设计的“复杂性”理念及其表现
"Complexity" Idea and Its Manifestations in Architectural Design of the Information Age
ＣＴＵＲＡＬ ＤＥＳＩＧＮ
王 晶曾 坚
Wang JingZeng jian
中图分类号 ＴＵ－０２文献标识码 Ａ文章编号 １００３－７３９Ｘ（２００７）０３－００６６－０３
ＥＴＩＨＣＲＡ摘 要 该文剖析了信息时代建筑设计中 Ｆ“复杂性”理念的形成的思想根源；分别Ｏ 从建筑设计的形体生成、形体表现、形ＨＣ体实现和空间体验几方面对“复杂性”设ＲＡ计理念在实践中的表现进行了归纳与分ＥＳ析，指出其实际上包含一种非线性特征ＥＲ和回归自然的倾向，并认为随着人类对建筑环境和自我状态的认识深化，“复杂性”
设计理念是未来建筑发展一种重要方向。设计关键词 非线性 计算机辅助设计 折叠交互性
研究
Abstract Based on the・understanding of "complexity"综
scientific theories, the paper analyzes合the ideological cause of the・
formation of "complexity" conceptin architectural design of informationage, analyzes and summarizes theits performance from the aspects ofphysical generation, physicalperformance, physical realizationand experience of spaces. Theauthor notes that the "complexity"concept in fact contains a nonlinearregression and natural tendency,and along with the state of humanself-awareness on the environmentdeepening, "complexity" concept isbecoming an important direction offuture building developmentKey Words Nonlinear, Computer-aided design, Wimple, Interactive
作者单位
天津大学建筑学院第一作者硕士研究生第二作者教授邮 编３０００７２
收稿日期
２００６ ０９ ２５
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２０世纪６０年代，以混沌理论、耗散结构理论、涌现理论、突变论、协同论、超循环论等为代表的复杂性科学理论突破了以往传统科学范式对人们的逻辑束缚，揭示了自然界和人类社会的产生、发展和运作的非线性特征，动摇了人们看待事物时传统机械、线性、决定论的思维方式，而将世界描绘为混沌和有序深度结合、由非线性系统组成的复杂性综合体。它复杂多元，兼具偶变与必然、异质与同质、不受决定论支配。自２０世纪后半
叶引发了科学思想的大变革。受复杂性科学的影响，建筑学领域也出现了以非线性思维为特征的“复杂性”设计理念。在这种理念的引导下全新的建筑类型已经诞生并在世界各地蔓延，成为本世纪一场重要的建筑运动。
图１克林瓶（资料来源：ｈｔｔｐ：／／ｌｏｎｇｂｒｏｏｋ．ｂｏｋｅｅ．ｃｏｍ／
１关于信息时代建筑设计的“复杂性”理念
４４７４４５５．ｈｔｍｌ）
当前在“复杂性”设计理念的引领下，出现了很多引
人注目的建筑作品，在一定意义上表现为一种时尚。如伊东丰雄的台中大都会歌剧院竞赛方案、纽约２０１２年奥运会场规划、利物浦博物馆竞赛方案、北京奥运会主场馆“鸟巢”等等，无不以其奇异复杂的形态和先进的信息技术的运用令人看后叹为观止。
然而，事实上信息时代“复杂性”设计理念的流行有其深刻的社会背景：从科学层面上来看，在建筑中，混沌、奇怪吸引子、分形等非线性复杂系统的引入，将人们的视线从规则建筑中释放出来，投入到与自然更接近的复杂形态创作中。从哲学层面上看，后现代哲学家吉尔・德勒兹（Ｇｉｌｌｅｓ Ｄｅｌｅｕｚｅ）的去中心说、非整体化思想、推崇即可性与偶然性的观念为“复杂性”理念在建筑上的实现提供了思想依据，特别是德勒兹对“褶子”、“平滑”、“图解”、“生成”等概念的哲学解释，更是直接给非线性建筑提供了形体创造的途径。从技术层面上看，数字化技术在建筑的运用，使非线性、扭曲面等很多难以计算和分析的问题都得以解决，空间也不必受形体的约图２ 莫比乌斯环
束；虚拟现实技术发展，为建筑师的想象力提供了更强（资料来源：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｎｓｔｕｄｉｏ．ｃｏｍ／）
大的技术支持；新材料的出现，也使建筑师可以随心所欲地设计任何形式的形状和空间。同时，信息时代人们多元选择的需求，以及旅游经济的刺激和对城市标志性建筑的追求，也对“复杂性”设计理念的繁盛起到推波助澜的作用。
何为“复杂性”设计理念？在这里，我们可以认为：响而产生的，以非线性哲学为思想依据、以计算机作为辅助设计工具的，试图通过建筑复杂多元与变幻莫测的直观形态和丰富的空间体验来模拟与还原现实世界的复
图３ 莫比乌斯住宅（资料来源：同图２）
“复杂性”设计理念就是在信息时代，受复杂性科学的影
了一种数学上的说明——即多数复杂形体是由简单的生成元通过反复迭代生成的，整体与局部之间是自相似的（图７）。这是一种真正立足于理性分析基础上的形式，意味着大多数自然粗糙的物体背后存在着某种秩序。同时，它也是一种感性的形式。这种同构异形概念也改变了建筑师的建筑观，“它使我们抛弃了早期现代主义的简约和后现代主义的折中以及解构主义的假象形式，对形而上的笛卡尔抽象
①几何做出复杂性还原。” 还原的目的或是地形的
图４木环上橡皮管的分离
图７分形几何图案
（图８），或是仿生的（图９），或是结构的（图１０），或（资料来源：同图２）（资料来源：ｈｔｔｐ：／／ｆｒａｃｔａｌ．ｃｎ／ｂｂｓ／）
图５ 分离成形后的模型 （资料来源：同图２）
图８ＦＯＡ的横滨国际码头
（资料来源：ｈｔｔｐ：／／ｆ－ｏ－ａ．ｎｅｔ）
图６ 计算机处理后的模型（资料来源：同图２）
图９哈迪德的法国多媒体图书馆（资料来源：《世界建筑》）
杂性的设计理念。它以非线性思维为特征，以数字化胶、果冻等的系统）等动态模拟系统，利用这些新的技术运用为物质基础，以向我们展现现实世界的复杂计算机绘图工具创造出前所未有的复杂形体。比如联性为设计目的。
合网络工作室（ＵＮ Ｓｔｕｄｉｏ）利用计算机生成从前数学２在建筑设计中的表现
家很难描述的非欧几何形体图示，如莫比乌斯环（Ｍｏｂｉｕｓ Ｒｉｎｇ）和克林瓶（Ｋｌｅｉｎ Ｂｏｔｔｌｅ）（图１￣２），再 在建筑设计中的表现主要包括：形体生成计算
通过计算机绘图将这些形体转化成可使用的建筑空机化、形体表现非线性化、形体实现折叠化和交互性间，莫比乌斯住宅（图３）就是典型的例子。荷兰的建筑体验的营造。
ＮＯＸ事务所则是先得到一个形体模型，再使用计算机２．１ 形体生成计算机化
完善深化。比如交互式办公楼的设计开始于一个模子：一组线条由橡皮管（直径２ ｍｍ）组成并带有８％随着信息革命在建筑领域的持续发展，新工具的弹力，它们都附着在硬的木质环上的确定点上，然（计算机）的力量克服了以往部分技术上的不足，将建后将这个模子完全浸入特殊液体中，这种方法被称为筑空间塑造与形体生成操作引领到虚拟三维技术平台毛织物——水方法。等到这个模子干燥后，橡皮环可上，创造出更多的可能性。现在，建筑师可以将数据以在硬化过程中分离。然后利用计算机建模，在得到分析软件如Ｅｘｃｅｌ，图像处理软件Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ，影像编辑的形态结构之内挖洞并合并空间，最终得到一个空间软件Ｐｒｅｍｉｅｒｅ与强力的超表面建构软件Ｍａｙａ等软件组合暧昧含糊的笛卡儿体系的建筑形体（图４￣６）。
结合，产生许多新的概念图示。应用Ｋｉｎｅｔｉｃｓ（制作计算机画中模拟的动物骨骼与关节运动的系统），Ｐａｒｔｉｃｌｅ２．２形体表现非线性化
Ｓｙｓｔｅｍ（制作计算机动画中模拟风、雪、烟等的系统）２０世纪后，非线性几何学（分形几何、拓扑几，Ｓｏｆｔ Ｂｏｄｙ Ｄｙｎａｍｉｃｓ（制作计算机动画中模拟纤维、橡
何等）的发现为人们认识自然中的复杂形体，提供
是体现人类事物的复杂性（图１１）。总之，在令人费解的异形界面下，流露出目的性、逻辑性极强的“复杂性”设计理念。而在还原的形态表现上：首先，“非线性往往是一个统一的整体，具有动态的有机的，仿生的特性”；其次，“非线性的整体与局部的关系经
常是同构关系，具有自相似性”②
。在这里，“传统的主与次的抽象几何组合手法”③已经不再适用了，因
为非线性整体不能或不易分解成若干独立的部分，也就无所谓“主”，无所谓“次”，更谈不上什么结合了，传统形式秩序法则也随之被解构了。
２．３形体实现折叠化
根据德勒兹的褶子哲学：物体是在物质——本体层面，是在由内向外及由外向内的双向折叠中形成的，那么物体就没有内／外之分而空间与时间就在物质的折叠中产生④，因而外观就是物体的自身组织。那么当建筑表皮具备结构和材料双重性时，表皮就可替代空间结构成为建筑生成的主导。褶子哲学直接给非线性形态建筑提供了形体实现的途径。它导致了全新的表皮结构的诞生，从而消解了传统结构形式对建筑形体的束缚，使各种复杂形体由设想变为现实。艾森曼、ＦＯＡ 事务所和格林・雷的作品就是其中较为典型的例子（图１２）。
２．４交互性建筑体验的营造
在传统的机械决定论思维中，建筑师在追求完全科学理性的秩序的同时，也预定了人类主体活动的内容和秩序。但“复杂性”设计理念从整体系统论出发
来把握对象的存在，将建筑看成是一个动态的、具有自组织性的开放的系统。认为建筑与人之间的关系应该是互动的，强调建筑体验的交互性。那么何为“交互性”呢？笔者认为，可以通过“互动”和“沉浸”这两个概念来理解。（１） 互动
所谓“互动”，意味着人们不再是场景的观察者而是事件的参与者，即人们能在某种程度上影响到场景的展现⑤。当今的建筑师正积极利用现有的迅速发展的信息技术取得人与建筑的互动。他们试图使建筑的使用者、参观者积极介入建筑之中，以形成建筑与人们之间的实时互动，特别是让建筑能对观众或使用者的要求和行为做出恰当的反应，这样的互动已经可以通过互联网和其他多媒体手段很好地实现。荷兰ＮＯＸ建筑事务所设计的荷兰水上展览馆就是一个“交互装置”，用以说明建筑设计、交互式多媒体和信息技术与人之间的相互交织关系。设计者在展览馆中借助综合的空间体验把几何形体、建筑和传感触发式多媒体装置融为一体。具体地说，在这个新奇的建筑中，各种传感器探测到参观者的存在，以一种多元集成系统的
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图１１ 格林・雷的胚胎学住宅
图１０墨尔本联邦广场建筑群
（图片来源：ｈｔｔｐ：／／ｓｋｙｓｃｒａｐｅｒｓ．ｃｎ／ｉｍａｇｅｓ／ａｕｓ／ｍｅ／Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ＿Ｓｑｕａｒｅ０７）
图１２ 艾森曼的莱因哈特大厦
（资料来源：《彼得・艾森曼作品集》）
图１３ 荷兰水上展览馆
（资料来源 ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｏｘａｒｃｈ．ｃｏｍ）
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（资料来源：《ＡＤ》）
方式引发建筑内部的变化。任何一个参观者在其中的体验都会不一样，建筑对其发出的不同动作做出相应的反应。在这里，建筑与人的关系是积极互动的，信息的产生是无限的（图１３）。（２） 沉浸
“沉浸”也就是浸入，意味着建筑的参观者将不是以敏锐的双眼和聪慧的大脑介入建筑的虚拟环境，而是要以完整的生物个体融入建筑空间。通过这种融入，作为生物个体的各种活动，如视觉、听觉和触觉等感知行为，以及喜悦、悲伤、紧张与恐惧等心理反应，都将得到充分表达⑥。从这种意义上讲，沉浸意味着体验，意味着建筑逻辑与形象的结合，认知与感知的统一。如ＮＯＸ设计的“声音生活住宅”（Ｓｏｎ－Ｏ－Ｈｏｕｓｅ）。这个住宅兼有建筑和多媒体声音装置的特征，人们在其中欣赏声音，而且参与发出这种声音的活动，它也是一台乐器、乐谱和实时工作室。ＮＯＸ设置了２３个传感器在住宅内预设的点，通过音效艺术家根据访客的动作行为使交互式艺术容器实时地发出相应的声音，从而真实地记录身体在空间中行为的变化。这个住宅是一个记录真实的身体在空间中行为的存储器（图１４）。这正验证了“建筑已不仅是在光线下简单
的演绎物质，现在它也包括在空间演绎数字信息”
⑦
这种观点。
结 语
“复杂性”设计理念是一种趋势。作为２１世纪的设计理念，它给我们树立了系统的、动态的非线性建筑观。在“复杂性” 设计理念的指导下，当代建筑师以信息技术为依托，通过他们的聪明才智给我们带来了崭新的建筑形式和全新的建筑体验，为我们认识世界的“复杂性”本质开辟了一条道路。正如人类不会停止对世界本质的思索，建筑师对“复杂性”设计理念的探索也将没有止境。 ■
注 释
邱建伟、张玉坤，从消解到重建——非线
性科学思维形式语言建构，建筑师，１１７期，第１２页。
冯路，表皮的历史视野，建筑师，总１１０期，第
９页。
，（６） 曾鹏，曾坚，蔡良娃，信息时代建筑的探索
图１４ 声音住宅（资料来源：同图１３）
者——荷兰ＮＯＸ作品解读，世界建筑，总１９０期，第１０６页。
［美］威廉・Ｊ・米切尔著．吴启迪，乔非，俞晓
译．伊托邦——数字时代的城市生活．上海：上海世纪出版集团，２００５．１。
参考文献
１曾坚．当代世界先锋建筑的设计观念．天津：天津大学出版社，１９９５．
２赵凯荣．复杂性哲学．北京：中国社会科学出版社，２００１．
３黄小寒．世界视野中的系统哲学．北京：商务印书馆，２００６．
４彼得・艾森曼作品集．汪尚拙，薛皓东 译．天津：天津大学出版社，２００３．
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徐卫国，非线性建筑设计，建筑学报，２００５（１２）：３０．
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