许英英

当代建筑的复杂性语意

许英英

运用复杂性科学的理论分析当代建筑设计。认为复杂性已经成为当代建筑设计的发展趋势之一。当代建筑形态复杂多样，扭曲、折叠、旋转、交错、流动、变换等体现着多元化的审美观和价值观，反映了建筑与环境共生的设计理念。

建筑设计；建筑形态；复杂性；复杂性科学

艺术与科学的交叉现象是当代学术研究的重点之一，这种现象在建筑领域尤为明显。当代建筑形态复杂多样，如扭曲、折叠、旋转、交错、流动、变换等，体现着多元化的审美观和价值观。

现代主义的准则在20世纪80年代后期至90年代初被解构主义批判和消解。解构主义运用反叛的形式话语如颠倒、错位、分解、移置、倾斜、扭曲、交叉、折叠等一系列手法，创造出充满矛盾性、复杂性和不确定性的建筑形象，使建筑具有松散、偶然、杂乱的形式特征。现代各学科间相互交叉，科学理论成为建筑师设计大量新建筑形式的指导观念，各学科的理论也被引入建筑学中。针对众多理论与设计结合的现象，复杂性科学的理念与思想也被运用于当代建筑设计分析。

一、有关复杂性的基本理论

复杂性科学（Complexity Sciences）兴起于20世纪80年代，是当代科学发展的前沿之一，也是系统科学发展的新阶段。复杂性是相对于简单性而言的，它是表现事物或系统的组织水平的范畴，指事物或系统的多因素性、多层次性、多变性以及相互作用所形成的整体行为和演化。

建筑的复杂性和简单性，用密斯的话讲就是建筑中多与少的问题。“少就是多”，多与少是一对矛盾，建筑的复杂性与简单性也是一对矛盾。我们理解这里的“多”是指建筑中所表现出来的丰富的空间，复杂的形式或是耐看的细部。密斯所讲的“少”决不是简单的少，而是通过复杂的高度抽象和理性分析之后得来的精确而简洁的空间与形式。建筑从审美的角度来说争议无时不在，其社会属性也决定了建筑师并不是单纯地凭一个好的点子就可以高枕无忧。我们需要做的是在引进复杂性科学理论的基础上，进一步寻求建筑空间的适应性，它从构思到实现的每个环节都要尽可能地与人类世界、环境条件相协调，满足日益复杂化的场所需求。

（一）混沌理论

气象学家洛伦兹提出的“蝴蝶效应”被作为混沌的代表性标志。混沌理论研究有序与无序之间的演化关系，认为在复杂系统中有一种隐藏的秩序，简单的操作系统中也存在着复杂性与非预测性。“正如混沌产生于一种新类型的秩序，因此混沌成为秩序的基础。对混沌和复杂性的精深思考，使科学家们发现了迄今未知的模式、新的结构、新的秩序模式，也明白了在无秩序中隐藏着潜在的秩序。一些人在无序后面看到了深层的模式和结构，同时另一些人看到了无序，混沌产生着新的秩序模式：秩序源自混沌。”［1］也就是说，无序与有序间的关系一方面是无序蕴涵有序，一方面是有序源自无序。系统演化一般要经历从无序到有序，再从有序到更高一个层次的无序即混沌的过程。

（二）涌现理论

涌现理论使建筑方法发生了重大变化，它要求建筑师用一种新的方式来思考。学术界通常将这种新的方式称为“形态发生”设计法。涌现理论的研究对象，不仅是对自然界如何进化、如何存续的解释，而且还包含了设计过程中存在的一系列产品形态和复杂行为，甚至是真实的人工智能模型的内容。

美国科学家约翰·霍兰（John Holland）教授基于复杂的适应性系统，对涌现理论及其所涉及的问题进行了总结。霍兰指出：“如果一个基因群有足够的统一性和稳定性，那么这个基因群通常就可以作为更大基因群的建设砖块。细胞的结合形成生理组织，生理组织的结合形成了器官，器官的结合形成生物体，生物体的结合形成了生态系统，等等。这就是涌现的全部意义：一个层次上的建设砖块组合成更高层次上的建设砖块。这似乎是这个世界最根本的规律之一。”［2］

（三）分形理论

1975年曼德勃罗在《分形：形式、偶然性与维数》一书中提出了分形的概念，书名中也体现出分形的三要素。他指出，分形的核心概念是体现整体与部分的某种自相似性。这种自相似性体现在放大与平移的意义之下，它体现出跨越不同尺度的对称，或者是某种递归关系，再或者是图案套图案，模式套模式的关系。同时曼德勃罗开始研究非线性模式下的分形，指出了分形理念的基本规律，即简单规律之间反复迭代表达出复杂的模式。

自然结构在分形几何学的描述下显得更加真实，并体现在简单背后的复杂性。分形解释了无机世界和有机生命之间的尺度关系，揭示出在不同尺度下自然的自相似和层级性。分形思想在整个艺术创作中及建筑空间中都揭示出创作的新规律，体现出一种深刻的哲学与美学的思想。分形几何反对传统既定的属性，而青睐质感、不确定性、不规则程度、复杂程度等。在设计中相对于传统美学中的节奏、韵律、对称、均衡、秩序等美学规律，分形几何体现出自适应性、自相似性、自组织临界性、多样性、非线性的多种复杂形态。

二、关于建筑设计的复杂性

近年来，随着复杂性科学研究成果的逐渐增多，建筑设计的复杂性也成为当代建筑设计的发展趋势之一。当代建筑空间与造型越来越表现出一种形态学的倾向，建筑空间形态的生成机制也成为计算机时代建筑空间研究的重点。

（一）确定性的丧失

建筑由古典沿袭下来的结构、秩序、能指与所指、空间功能的对应等法则，都可以在内部被动摇，被解体。当某种偶然形态在均质中嵌套，使得随机产物在空间里表现出生机勃勃的有序。

1.追求流动性

追求建筑的流动性，在上个世纪初已经出现像高迪的巴特罗公寓及米拉公寓，斯坦恩的巴塞尔学校也表现出建筑的流动性，之后柯布西耶的朗香教堂、伍重的悉尼歌剧院、沙里宁的纽约环球公司候机楼、丹下健三的东京代代木体育馆，代表了战后对建筑流动性的持续发展。

当代建筑的复杂性表现在对空间流动性的追求，传达出一种新的审美追求。当代建筑形态追求曲面的自由和动感。伴随当代数字技术的发展，当代建筑空间形态追求流动的、曲线的、动态的、自由的等多种变化形态。威斯康星州的密尔沃基艺术博物馆扩建工程（见图1）是卡拉特拉瓦在美国的第一个作品，其加建的Quadracci展厅名号不大，最终效果却极为惊人。厅内空间是几乎通身纯白的局面，厚重的混凝土拱作为基本元素反复叠加，沿着南北轴线一路延伸过去，如动物的脊椎般富有连绵不断的韵律。

图1 密尔沃基艺术博物馆

2.突出不确定性

巴黎的拉维莱特公园（如图2）是“解构”的案例。屈米把整个项目分解成了碎片，然后把它们放在一个网格上。最后的构造包含了点装置、直线走廊和富有韵律的曲线的散步道。屈米的“点”装置——亭子——在重复中又有变化。亭子单体或许无法理解，而红色网架结构的单体组织在一起，便形成了整体自相似的复杂的体系。这三部分又一起构成一个复杂的体系，没有起点，没有终点，没有定义边界，就像朱利亚集。有起点，但是因无穷尽的反复而没有终点，空间形态在有序与无序之间。没有韵律，没有总和，没有秩序。格网、线、面三系统的碰撞和任意叠加，显示着对清晰含义的否定，否定单一的主导含义。

图2 拉维莱特公园

（二）整体与多样化的发展

整体性是涌现理论的核心，而涌现理论为复杂系统研究的主要理论。霍兰在《涌现：从混沌到有序》中首先论述了涌现理论：整体具有而部分不具有的特性，称为涌现性。复杂系统无一不具有非线性，非线性是产生涌现性的根源。

在建筑空间设计中，格雷格·林提出了新的概念，包括流动、折叠、连续、多层性、泡状物、多样性，等等。

1.折叠

德勒兹哲学中的多样性和连续性影响了格雷格·林对建筑及其影响因素的思考，从而提出了建筑生成的组织策略——折叠。格雷格·林在建筑设计中，摒弃了现代主义建筑对差异性的否认，也避免了后现代、解构主义对差异的过分强调，而采用了第三种组织策略即“流动方式”，采用“折叠”的方法，即“不是抹去差异而是混合差异”的方法。林的折叠强调的是曲线和流动，是内部的张力和外力共同作用的结果。折叠使连续自由的形体在空间中得到完美的诠释，在形体重复与差异中建立时间与空间的联系。折叠（fold）与展开（unfold）这对概念具有跳跃于三维空间和二维空间的能力。“折叠”操作形成的皱褶是不定形的三维表面，“展开”则体现了三维实体的表面经过运算后展开的二维投影。

图3 墨尔本联邦广场

2.连续

澳大利亚联邦广场于2003年落成，以其富于变化而统一的设计，将一组功能各异的公共建筑整合成墨尔本的城市新中心。英国建筑实验室的建筑师彼得·戴维森借用“分形几何”的数学方法来构建了这个庞大而复杂的建筑群体：整个联邦广场看起来很复杂的外立面却是一种尺寸固定的小三角形的反复（见图3）。这有些像我们所熟悉的“一生二、二生三、三生万物”的道理一样。墨尔本联邦广场的立面网格基本确定后，设计者们组织墨尔本当地儿童进行了一次填色游戏，并挑选出最佳方案使用到建筑立面上。这是一个生成设计与“公众参与”事件相融合而影响设计结果的例子。

（三）时间意义的表达

在建筑空间设计中对时间意义的表达，是建筑复杂性的更深层次。对时间方面的思考是从理论物理学方面对不确定性的阐释。在建筑空间中虽然不涉及时间可逆性的表达，却面临着历时性的表现，因此可通过时间意义的表达来分析建筑复杂性表现。

对赫尔佐格与德梅隆的设计作品，大家更注重其对建筑表皮的研究，而往往忽略其深层次的表达。在设计中，赫尔佐格与德梅隆更加关注时间与建筑表皮的融合。有了时间性的介入，就使建筑从另一个途径表现出其复杂性特征，从而表现出建筑的活力。如建筑师挑选德国艺术家托马斯·鲁夫收集的旧报纸上的历史照片作为题材，运用丝网印刷术，连续地印制在建筑的外立面上（见图4）。不同的材料被印上相同的图案，整个立面上的印痕统一了外观，使两种不同时代的产物得以统一，也使建筑在某种程度上体现出随机性、多样性，同时也具有一种历时性的活力。时间意义的表达是建筑复杂性的深层表达，建筑作为一种历史的容器去承载、体现多样的生活，是对未来随机的一种无言的表述。

三、结语

当代简单、明确和可理解的审美逐渐转变为对复杂、含混、动态的美学追求。这种复杂性审美有其社会和哲学背景，而从复杂性科学角度也可得到科学的解释。当代建筑复杂性的趋势以及计算机生成方法，摆脱形式主义的套索，在新的理论及思想科学的指导下，形成了新的审美观和空间演化形式。

[1]斯蒂芬·贝斯特，道格拉斯·科尔纳.后现代转向[M].陈刚，等译.南京大学出版社，2002.

[2]黄献明.复杂性科学与建筑的复杂性研究[J].华中建筑，2004（4）.

TU-021

A

1673-1999（2012）11-0135-03

许英英（1984-），女，山西晋中人，硕士，南阳师范学院（河南南阳473061）美术与艺术设计学院助教。

2012-03-03