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点、线、面、体,以及格鲁吉亚独立住宅建筑构图元素

【摘要】:点、线、面、体是构成形态的最基本元素,点是其他基本元素的出发点,线是点的移动轨迹,线在某一方向上的位移形成面,而形态的终极产物体则是由面的平移形成,或者由面围合而成。图3-10 空间的形态基本构成元素a)线 b)面 c)体建筑形态构成中的点、线、面、体都是相对概念,一座单体建筑可以看作一个体,但将其置于城市规划中就成为一个点。图3-14 格鲁吉亚独立住宅建筑构图中的曲线是比直线富有动感和节奏感的线形构图元素。

点、线、面、体是构成形态的最基本元素,点是其他基本元素的出发点,线是点的移动轨迹,线在某一方向上的位移形成面,而形态的终极产物体则是由面的平移形成,或者由面围合而成。

根据上述定义可知“点”是构成所有形态基本元素的最基本单位,也就是说所有形态都可以看作是“点”的几何,因此组成元素的每个“点”的空间位置决定了元素尺寸与形态:

1)空间中的点:几何学中认为空间中的点没有尺寸。

2)空间中的线:如图3-10a所示,空间中的直线只在一个方向有尺寸,空间中的平面拥有两个方向的尺寸。

3)空间中的面:如图3-10b所示,在三维坐标系中XZ轴上拥有尺寸的平面是水平平面,而在XY轴,ZY轴上拥有尺寸的平面是垂直平面。面在坐标系上的尺寸决定面的形态(矩形、正方形、三角形等)。

4)空间中的体:如图3-10c所示,在三个坐标轴上均有尺寸的形态元素是体。体在坐标系中各轴向的尺寸决定体的形态,例如各轴向尺寸都相等的形体是立方体或者球体。

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3-10 空间的形态基本构成元素

a)线 b)面 c)体

建筑形态构成中的点、线、面、体都是相对概念,一座单体建筑可以看作一个体,但将其置于城市规划中就成为一个点。建筑上的窗具有平面的形状和面积,本身是一个面,但放在一个较大的建筑立面中就成为一个点。如图3-11所示的克罗地亚杜布罗夫尼克的城市红顶建筑在较远距离的鸟瞰中由体成为点。因此,建筑构图中的点、线、面、体的概念取决于它所处的范围,观察的角度与距离,以及参照物的大小。

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3-11 克罗地亚杜布罗夫尼克城市鸟瞰图(吴小路拍摄)

点、线、面的合理组织形成建筑的立面与平面构图,同时又和体共同构成立体构图和空间构图。体的形式可分为“实体”与“虚空体”,在建筑中“实体”多指建筑的外观形状和构成建筑的各部分,而“虚空体”则用作对于空间的解读和控制,两者在建筑构图中缺一不可。

(1)建筑构图中的点 如上述内容介绍可知,在建筑构图中各个部分比例均较小的构成元素都可以被认为是点。点在建筑中主要有两种构图形式:规律性构图与非规律性构图。

1)规律性构图是指建筑构图中的点按照一定的序列呈几何形的构图方式,主要方式有:直线重复排列、直线韵律排列、曲线韵律排列、平面矩阵排列,环形排列。如图3-12a中所示的建筑外立面中的窗洞通过互相垂直与平行的直线形排列形成在建筑立面上的整齐矩阵,表达出强烈的秩序感。

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3-12 建筑立面构图中点的排列方式(刘雨薇拍摄)

a)规律性点构图 b)非规律性点构图

由此可见规律性点构图需要满足以下几个条件:各个元素的自身形式相同;元素间的排列方式能成为完整的几何图形;元素之间具有一定的韵律关系(等差、等比、重复)。

2)点的非规律性构图是指建筑构图中的点元素自由且开放的排列方式,点与点之间并不能组成完整的几何图形。非规律性构图并不意味着绝对的随意和无序,各元素之间同样存着一定的韵律(等比、等差)或疏密关系。如图3-12b所示的建筑外立面窗洞形式存在多种尺寸和形式(甚至点与线元素的交错),其中的各点元素具有各自的比例与尺寸(形式差异),且元素的组合无法形成具体的几何图形,这样的非规律性构图显得自由且活泼,但仔细观察会发现其元素的组合具有一定的疏密关系。

(2)建筑构图中的线 线是建筑构图中的必要元素,它具有长度、连续性和方向性。线在建筑构图中的作用有很多,最主要的作用有:

1)塑造建筑的形式:城市天际线可以看作城市中建筑组合的轮廓形状,城市天际线已经成为反映城市面貌的一个标志。建筑的轮廓线形状也被看作建筑的形状,如君士坦丁凯旋门立面的矩形轮廓线和中国国家大剧院的半球形轮廓线都使人对建筑形象产生直观印象。

有些建筑物或者构筑物本身就呈现出线形,例如桥梁可以看作跨越江河的横线,而高耸的灯塔、烟囱等则是城市中垂直于地面的竖线。

2)对建筑进行划分:因为线的连续长度,使其成为最有效的划分工具,建筑立面、平面、形体、空间的分区(划分)一般都是由各种各样的线完成的。如图3-12a所示的建筑立面中每个点元素的窗洞都是由横向与竖向互相垂直的线划分形成的。国家大剧院的整个形体都由环形的线形自上而下进行划分。

3)建筑中的装饰元素:线的连续性使其可以轻松构成各种图形,建筑立面和平面构图中的大部分图形都是通过线完成的。如图3-13所示由贝聿铭设计的苏州博物馆室内外均采用白色墙面配深色线条勾边的装饰形式,十分符合中国传统建筑风格特点。如图3-12b所示的建筑立面上的线形长窗则是具有功能性的线形建筑立面构图元素。

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3-13 苏州博物馆内部装饰中的线元素(孙曦梦拍摄)

4)表达情感和传递文化:第二章第一节关于形状的阐述中将线形划分为直线、曲线、折线、螺旋线、分段线。完形心理学(见本书第二章第二节相关内容)的直接经验原则表明,视觉接收到的信息会根据经验让人产生联想,平行直线和垂直线在人们的生活中往往呈现出秩序和整齐,因此直线会使人们联想准确的方向和拉伸感;曲线是球形的轮廓线,因此看到曲线会使人们感觉圆润、光滑;而锐角折线则给人锋利的感觉。

建筑中的某些轮廓线则具有清晰地象征意义,这些建筑中的线形也成为文化的特定符号。例如俄罗斯东正教堂的“洋葱头”式的穹顶、古罗马半圆穹顶、哥特式教堂的尖券以及穆斯林建筑的弓形、钟乳形拱券的轮廓线形都具有清晰的识别性。

建筑构图中的直线关系主要有平行线和相交线两类。平行线之间彼此产生距离,易于形成亲切、平静的气氛。相交线分为垂直相交线和交叉线两种,区别在于相交线的夹角是否为90°。垂直相交线构成矩形或者正方形,在建筑构图中呈现出明显的秩序感。如图3-14所示,由格鲁吉亚建筑师leqso tsiskarishvili设计的独立住宅,其建筑立面中的大部分都采用垂直与平行的线形关系,车库与出入口旁的局部立面部分采用直线斜向交叉的构图方式,构图中创造线形间的对比关系。

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3-14 格鲁吉亚独立住宅

建筑构图中的曲线是比直线富有动感和节奏感的线形构图元素。可以分为几何曲线和自由曲线两类。几何曲线包括圆形、椭圆形、抛物线双曲线、螺旋线、S形曲线和正弦曲线等,这些曲线都遵循几何学规律。相较于直线,自由曲线则更加自由、流畅和充满动感,在场地、景观设计雕塑中运用广泛。古典建筑构图中的曲线主要体现在各种拱、雕花、穹顶的设计中,也都是遵循一定比例的几何曲线。随着流动空间、有机表皮和参数化设计的兴起,当代建筑设计中的曲线应用越来越多,立面、平面、形体、空间中都能见到各种曲线的构成关系。如图3-15所示是由圣地亚哥·卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)设计的新列日市居尔曼火车站,其建筑形体、构件与空间中的主体线形均为各种曲线,整座建筑圆满、稳定,且动感十足。

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3-15 新列日市居尔曼火车站

(3)建筑构图中的面分为平面(二维)、曲面和折面(三维)。面的形式构成方式主要包括分割、弯折和组合。建筑空间的界面、建筑的立面、平面、表皮都是面,或由面元素构成。

面的分割是通过线元素完成的,线的属性(长短、形状)和在面上位置都决定了被分割面的形式,具体的分割手法包括:等量分割、比例分割、自由分割等。分割只会改变原有面元素的形状和尺寸,而弯折和组合有可能将二维的面变成三维的体。

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3-16 直回转面实例:广州电视塔

1)建筑中的平面分为水平面和垂直面,建筑中的地面和顶面设计中使用水平面构图元素,立面设计中运用垂直面构图元素。折面是由一个平面通过一定角度的弯折或两个以上平面有角度的组合而成的三维面元素。

2)建筑中的曲面是空间三维形态,分为回转面、非回转面和自由曲面三类。

回转面可以分为直回转面和曲回转面。前面关于面的定义解释了线的移动形成面,这条移动的线被称为“母线”,回转面是母线沿着一条轴线旋转所形成的曲面。当母线是直线时,形成直回转面,如图3-16所示是由荷兰建筑师马克·海尔莫设计的广州电视塔,其横切面的直径呈现上下宽中间窄的形式,这样的形式正是通过非垂直直线沿中轴的旋转而形成的直回转面。圆柱体、圆锥体的曲面都是直回转面。当母线是曲线时形成曲回转面。例如圆球表面可看作其一半周长线沿着过两端点的直径旋转360°形成的闭合的曲回转面。曲回转面还包括抛物线回转面、双曲线回转面和椭圆回转面等。

曲线母线沿直线或曲线方向移动所形成的面称为非回转面。因此非回转面可以分为两类:沿直线方向移动形成的非回转面和沿曲线方向移动形成的非回转面。如图3-17所示是由路易斯·康设计的金贝尔美术馆,其整体外形是由一组轮转曲线拱组合而成,每个拱可看作由一个轮转曲线沿直线方向平移生成。

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3-17 沿直线方向移动的曲面实例:金贝尔美术馆

沿曲线方向移动形成的非回转面的移动方向是固定形式的曲线方向,例如抛物线方向,螺旋线方向等。

自由曲面的母线可以是直线也可以是曲线,其自由主要体现在移动方向的自由性,自由并不代表随意,建筑自由曲面中曲线的移动方向决定了建筑形态,表现出建筑师的设计意图。

(4)建筑构图中的体 可以分为实体或者虚空体两类,实体通常作为建筑装饰构件或建筑结构,虚空体则是包括建筑围护体系及其所围合而成的空间形态。

决定虚空体形态的基本要素有以下两方面:

1)构成形体的面的形状(平面形状或曲面形状)。

2)构成形体的面的尺寸。

如图3-18所示虚空体按照其形态的组成方式可以分为以下几类:

1)由互相平行与互相垂直的平面围合而成的形体,例如,长方体和正方体

2)由相交平面组成,但相交线互相不垂直的形体,例如,锥体、多面体

3)由一个面绕一条固定轴旋转生成的主面为曲面的形体,例如,球体、圆锥体、圆柱体。

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3-18 各种形状的几何形体

4)由平面和曲面共同组成的复杂不规则形体。

上述列举的四类体形,从简单的立方体到复杂不规则形体,因其构成面形状和尺寸的差异使其构成无数种形态各异的体。这些体自身或者通过相互组合的方式构成各种可供选择的建筑形态。现代建筑构图中最常使用最频繁的形体是平行六面体(长方体与正方体),其原因有以下几方面:

1)平行六面体的所有面和边都互相平行且垂直,便于进行多个形体间的相互组合与拼接。

2)平行六面体组合成的围合空间形式规整,贴近人生活习惯。

3)面与边的相互关系更加符合常见的墙体与屋面结构体系。

4)形态的对称与均衡性,以及其比例关系更加符合人的审美习惯。