简析非线性建筑的设计

简析非线性建筑的设计
作者：贾景奇张娜
来源：《科技探索》2013年第09期
中图分类号：TU 文献标识码:A 文章编号：1007-0745（2013）09-0186-01
摘要：当前，西方建筑创作中出现的追求非线性形态的倾向于非线性科学有着不解的渊源，一些建筑师有意或无意地引入了非线性科学的基本原理来拓展建筑创作的理论和方法。

非线性复杂形体建筑是用理性表达感情的典型建筑类型，虽然目前在世界范围内，总体的建造量不算太大，但它代表了建筑设计领域和建筑技术的最高水准。

关键词：建筑非线性建筑形式建筑立面
任何艺术的理论、形式、风格的产生，都与当时的时代背景息息相关，建筑更不例外。

1920年产生的现代主义建筑体系在统治了世界近半个世纪后，历史进入了一个多元共存的时代，各种学科的交叉融合，为建筑理论地发展与建筑设计的创新提供了丰富的养分，建筑师们在各种新思想与新理论地指导下不断进行着各种建筑实践的探索，各种各样的建筑理论与建筑形式不断涌现。

在可持续发展成为人类实践主题的当代，建筑师们都希望能够为建筑学的发展找到正确的方向。

非线性建筑设计冲破了传统欧几里得几何学与现代主义建筑匀质空间的限制，走向动感强烈、风格多变的自由空间造型艺术的领域[1]。

这样的建筑必定是运用最新地科学理论与建筑技术，迎合人类社会的发展趋势并体现时代精神特色。

建筑作为一种塑造物质形体和空间的造型艺术，似乎先天的拥有“形式”的优先权[2]。

当代世界建筑在＂复杂性科学研究＂的影响下,建筑形态呈现平滑、折叠、混沌的趋势以及复杂性形态[3]。

2004年竣工的瑞士再保险公司总部大楼坐落在伦敦圣玛丽阿克斯大街，是座玻璃外观的尖顶摩天大厦，高180米，40层。

面对狭窄的基地，建筑师没有追求强烈的视觉效果，而是试图找到”适合基地的最有效的结构”，生态节能，顺应环境成为建筑的出发点。

为此福斯事务所组织了一个由建筑师、结构工程师、建筑物理工程师数学家、计算机编程员等各类专家特殊的设计顾问小组。

他们借助于特定的计算机程序，通过严谨的数学公式生成各种几何形式，对其进行理性的评估、筛选。

建筑最终经过电脑模拟和风洞试验，由空气动力学决定，形成了这种螺旋形的双曲面型体。

建筑形体备良好的物理性能
(1)塔楼表面的空气动力学曲面能够引导风能沿建筑表面光滑地吹过，大大降低了建筑的风荷载。

(2)风经过建筑时，会在其表面形成一定的风压，从而增强了建筑室内通风。

(3)避免在建筑周边产生的强烈下旋气流和强风，改善了建筑周边城市环境的通风状况。

建筑各层平面都由围绕核心均匀排布的6个分枝组成。

在一个标准的楼层平面中，中心部分是楼梯、电梯、卫生间和其他辅助用房组成的核心筒。

建筑师在建筑中插入螺旋上升的光井，使得每层平面分为6个办公区。

光井贯穿1层或6层，形成扭转的通高空间，为办公室提供交流、休憩的场所。

建筑的外形具有强烈的整体性，建筑立面上6条深色的螺旋线所标示的是6条通风内庭，明确地体现了建筑内部的逻辑。

这6条内庭将各空中绿化带连接起来形成螺旋形的共享空间，为整栋建筑创造了一个良好的生态系统，既有利于日光的照射，又利于空气在建筑内的流通。

大楼采用三角钢析架结构，使得楼体表面能够呈菠萝纹似的旋转式样，正由于该塔楼的平面和剖面形状保持着连续的、非线性的几何渐变，每层钢结构的搭接构件的尺寸和角度都在持续地发生微妙的、但有规律性的变化。

从中我们可以看到，非线性不代表非理性。

整栋建筑其非线性的外形与复杂多变的内部空间背后隐含着明确的目的与理性的秩序。

非线性建筑是不规则的、动态的、随机的、流动的。

它是一种自由形体的建筑，非线性建筑的思想是对生物生长规律的一种借鉴，和植物、动物在自然中的生存是一样的，植物的形态受制于自身的DNA作用，也受到周边环境因素的影响，而非线性建筑设计也是希望建筑形态既符合自身性能又是适应于环境影响。

参考文献：
[1]袁承志.论非线性建筑设计[J]，华中建筑2012年第8期第9页
[2]刘先觉.现代建筑理论[M],北京：中国建筑工业出版社，2008
[3]曾卫，曾一龙.地域建筑的复杂性形态设计初探[J]，重庆建筑 2012年第3期第11卷。