建筑藝術(shù)設計中微觀(guān)科學(xué)的應用論文

　　摘要：微觀(guān)科學(xué)基于對建筑設計領(lǐng)域的探究，啟發(fā)借助科技在微觀(guān)環(huán)境下的各種形態(tài)的藝術(shù)創(chuàng )作，將微觀(guān)科學(xué)中的特殊形態(tài)和建筑設計的思維相互結合穿插，提供創(chuàng )新的設計理念。觀(guān)察思考微觀(guān)景象來(lái)啟發(fā)和影響建筑藝術(shù)設計。

　　關(guān)鍵詞：微觀(guān)科學(xué)；建筑設計；藝術(shù)創(chuàng )作；創(chuàng )新

　　一、建筑藝術(shù)中微觀(guān)設計創(chuàng )意產(chǎn)生的來(lái)源

　　微觀(guān)科學(xué)研究將以前肉眼不易感知到的微觀(guān)世界的形態(tài)、色彩、功能、結構展現在人們面前，給人耳目一新的感覺(jué)，促使人們從微觀(guān)世界各種形態(tài)中尋找素材、獲取創(chuàng )意，運用于室內裝飾家居用品、繪畫(huà)創(chuàng )作、攝影從事藝術(shù)創(chuàng )作�？梢哉f(shuō)微觀(guān)科學(xué)的發(fā)展為藝術(shù)創(chuàng )作提供了新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑，當前微觀(guān)科學(xué)研究成果應用于藝術(shù)領(lǐng)域已是一種趨勢。目前中國的建筑行業(yè)都在蓬勃發(fā)展，而微觀(guān)藝術(shù)世界中這些微觀(guān)的分子結構則正是（建筑室內外）最具創(chuàng )新性與可塑性的良好設計素材。通過(guò)微觀(guān)科學(xué)機構中個(gè)體的形態(tài)，結構變形，有機的排列組合，生成一個(gè)較為具象的二維圖形，再將二維圖像升華到立體的三維空間的一個(gè)發(fā)展過(guò)程。在實(shí)際造型的設計過(guò)程中，將重點(diǎn)研究下列幾個(gè)方面的元素：微觀(guān)世界藝術(shù)中的微觀(guān)物質(zhì)（離子分子單晶體類(lèi)細胞機理微生物機理幾何學(xué)原理），相關(guān)文獻的記載，空間設計中的實(shí)際案例。通過(guò)研究上述這些方面，找到一些規律。綜合平面設計，空間設計等方面理論進(jìn)行新的設計探討研究。

　　二、微觀(guān)形態(tài)設計在建筑藝術(shù)設計中的應用方法

　�。ㄒ唬┪⒂^(guān)形態(tài)的結構特征，可以最簡(jiǎn)單的劃分為以下這三類(lèi)的微觀(guān)組織結構：

　　1.動(dòng)植物的微觀(guān)結構和組織。

　　2.微生物種類(lèi)繁多，至少有十萬(wàn)種以上，按其結構、化學(xué)組成及生活習性等差異可分成三大類(lèi)：

　�。�1）真核細胞型微生，真菌屬于此類(lèi)型微生物。

　�。�2）原核細胞型微生物。

　�。�3）非細胞型微生物。

　　3.自然形態(tài)中的微觀(guān)結構和組織。

　�。ǘ�）微觀(guān)形態(tài)特征的主觀(guān)認識

　　1.微觀(guān)形態(tài)的美感認識：人類(lèi)在歷史長(cháng)河中所培養出的視覺(jué)體驗。而今已然作為大眾評判事物的標準。

　　2.微觀(guān)形態(tài)的意象認知：微觀(guān)形態(tài)有著(zhù)自己的多樣性和隨機性，而當我們把自己的主觀(guān)認識安放在這些形態(tài)上其所標到的內涵又有了新的意義。這種人的意識其實(shí)是對某種物的轉移，微觀(guān)形態(tài)本身不具有意象，當人們通過(guò)各種解讀從而讓他有了意象。如下圖所示，不同的形態(tài)會(huì )給人以不同的心理感受，當然這歸結于人的意向認知�？梢哉f(shuō)，微觀(guān)形態(tài)所帶給建筑的啟示也是依附于人的自我感官及審美能力范疇，最關(guān)鍵的是其自我的微觀(guān)形態(tài)認知意識。

　　三、微觀(guān)科學(xué)建筑案例分析

　　我們對微觀(guān)科學(xué)中的系統的認知最基本的主要是理解微觀(guān)形態(tài)給予人的視覺(jué)形式。有些是人的肉眼所能直觀(guān)看到的，而另一種則是需要科學(xué)儀器設備來(lái)呈現出來(lái)�？砂堰@兩種形式稱(chēng)作大微觀(guān)和小微觀(guān)。大微觀(guān)（及人眼所見(jiàn)的微觀(guān)形態(tài)）：

　　1.鳥(niǎo)巢體育館。

　　2.蜘蛛網(wǎng)形態(tài)演變出的蒙特利爾博覽會(huì )德國館肥皂泡，這也是生活中最常見(jiàn)的可見(jiàn)形態(tài)，水立方也是很好的利用了這種形式。小微觀(guān)（需要設備儀器所見(jiàn)的微觀(guān)形態(tài)）：

　　1）.馬鞍藻。

　　2）.細胞骨架。

　　3）.細胞質(zhì)基質(zhì)。

　　4）.植物細胞。這些生物體形態(tài)在設備的研究下所獲取的結構可作為建筑設計素材。在建筑藝術(shù)中借鑒微觀(guān)科學(xué)發(fā)現的事物形態(tài)進(jìn)行建筑設計，只要比現存的建筑具有優(yōu)越性，值得設計師借鑒的微觀(guān)科學(xué)發(fā)現的物質(zhì)形態(tài)都屬于微觀(guān)形態(tài)設計的范疇。案例1細胞分裂與水立方建筑案例：北京奧運會(huì )設計的水立方——國家游泳中心。水立方是一個(gè)關(guān)于水的建筑,水是一個(gè)建筑的魂。設計的中心就是引入中國傳統理念“上善若水”的思想內涵。為了體現這一理念,建筑師配合鳥(niǎo)巢的形式為場(chǎng)館設計了一個(gè)方行盒子,其中布滿(mǎn)了類(lèi)似細胞分裂的多元化幾何形結構。在微觀(guān)結構中，肥皂泡沫的結構造型與水立方所呈現出來(lái)的不規則多邊形結構高度的統一。而在微觀(guān)圖形意向中，泡沫的模仿度極高，它在生成堆積排列的過(guò)程給予水立方相同的衍生模式，在建筑群體中能到很高的辨識度。很容易讓觀(guān)者第一時(shí)間聯(lián)想到泡沫的縮影。案例2自然中的鳥(niǎo)巢與北京鳥(niǎo)巢體育公園建筑案例：自然形態(tài)中的微觀(guān)鳥(niǎo)巢的結構性形態(tài)，通過(guò)架構的變形衍生出了新的形式。單體的樹(shù)枝架構通過(guò)了有序的堆積排列形成了非常穩定的結構。從而演變出了新的建筑案例。案例3蜘蛛網(wǎng)與蒙特利爾博覽會(huì )德國館：從微觀(guān)形象中所提取的元素模仿的是蜘蛛網(wǎng)的造型模式，由弗雷奧托設計的德國館第一次創(chuàng )造性地大規模成功應用了支撐膜結構技術(shù)。發(fā)散的造型取自平常我們很難注意的蜘蛛網(wǎng)，當這種微觀(guān)的結構放大以后自然而然就更加穩定的與建筑空間所聯(lián)系起來(lái)，所謂支撐膜結構實(shí)際上就是帳篷的放大，使得帳篷做的足夠大且耐用。

　　案例3馬鞍藻與倫敦奧與會(huì )水上運動(dòng)中心建筑案例：馬鞍藻的猶如馬鞍的形狀，在微觀(guān)鏡像中的馬鞍藻兩頭翅起，美感十足，如今的許多體育場(chǎng)館也有相類(lèi)似形象,因為造型的美觀(guān)，結構之堅固這種常規的手法已經(jīng)廣泛應用。建筑師扎哈哈迪德設計的倫敦奧運會(huì )水上運動(dòng)中心在屋頂呈現出拉升扭曲狀的另一個(gè)目的是為了應對氣候變化，各種惡劣天氣等對屋頂和運動(dòng)中心所造成的二次傷害。場(chǎng)館兩翼的翹起與馬安藻的外形結構神似。而這一發(fā)現也是對微觀(guān)鏡像中馬安藻的結構形態(tài)的研究所得出的結論。案例4細胞骨架與PRADA旗艦店：要提到就是關(guān)于細胞骨架與服裝店內部裝飾立面墻的結構分析。洛杉磯新旗艦店的店中可以看到一面穿孔式的偽立面墻。它所運用的的結構模式與細胞骨架的結構類(lèi)似。細胞骨架結構是真核細胞中的蛋白纖維網(wǎng)絡(luò )結構。這種需要在電鏡顯微鏡下所看到的細胞結構呈現出多孔均勻分布的排列結構。將這種特別的形式通過(guò)展開(kāi)以后所得到的藝術(shù)效果遠遠大于其本身。微觀(guān)世界中的某些鏡像不僅僅對于建筑來(lái)說(shuō)有著(zhù)仿生和設計意義。若是把這種形式帶入到室內空間中也可以成為另一種表現形式。案例5細胞質(zhì)基質(zhì)與臺中大劇院建筑案例：臺中大劇院用機的結構形式,對細胞的結構變化的利用引到了一個(gè)新的設計方法路線(xiàn)。它對于細胞質(zhì)基質(zhì)的模擬是以分層次的結構形式。細胞質(zhì)的沒(méi)一個(gè)層都是建筑師對于功能區域劃分細化，所以細胞內部的機體組織對在建筑功能場(chǎng)所、形態(tài)、空間組織上對建筑的設計有著(zhù)特殊的實(shí)踐含義。以上的建筑案例是比較突出的利用了微觀(guān)形態(tài)來(lái)對建筑的改造所獲得的實(shí)例，不管是外立面亦是建筑的整體外形都有了不一樣的體驗和感受。

　　四、微觀(guān)科學(xué)在建筑設計中的應用研究意義

　　1.微觀(guān)科學(xué)在藝術(shù)領(lǐng)域的應用為當今國內空間的設計提供了一種選擇，一種設計依據，不論是設計思想，還是空間的形態(tài)、功能的組織、參數化的設計等，空間的設計不再是模仿，抄襲，沒(méi)有新意的重復。

　　2.正對目前我國大多數盲目追求奇異形式與參數化的空間設計的行為提出不同理念，極度缺乏的想象思維。而微觀(guān)科學(xué)在藝術(shù)領(lǐng)域的應用能為空間設計提供合理的形式與規則的模板。

　　3.在復雜性、智能化、可持續等影響下，未來(lái)的空間設計將走向非線(xiàn)性、智能、可持續，微觀(guān)科學(xué)的藝術(shù)應用成為了其中的一種可能。

　　4.本文對論題的研究并非最終結論。微觀(guān)科學(xué)中的微觀(guān)物質(zhì)繁多形態(tài)、復雜機體種類(lèi)繁多，隨著(zhù)研究的深入，以及不同的設計師（建筑師）的其它解讀和設計，更多類(lèi)型的微觀(guān)科學(xué)物質(zhì)還會(huì )為藝術(shù)領(lǐng)域提供更好的設計作品。

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