汽車設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)的比較

盧 易

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院,四川成都611756)

汽車設(shè)計(jì)從20世紀(jì)20年代開始，作為一門獨(dú)立的學(xué)科在許多方面凸顯了設(shè)計(jì)時(shí)代性和高度工業(yè)化的特質(zhì)。在大眾審美不斷提升、建造材料與技術(shù)日新月異的今天，汽車設(shè)計(jì)方法與建筑的設(shè)計(jì)有許多地方共通且相互影響，借鑒汽車設(shè)計(jì)的方法對于建筑師來說是有積極意義的，建筑師應(yīng)該在更為全面的設(shè)計(jì)領(lǐng)域創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)思維，以便適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

1 設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化

模塊化設(shè)計(jì)是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的進(jìn)化產(chǎn)物。在汽車領(lǐng)域，亨利·福特在1908年9月27日就在他發(fā)明的流水生產(chǎn)線(圖1)上生產(chǎn)出了暢銷美國長達(dá)20年之久的“福特T型車”，并將標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線帶入機(jī)械行業(yè)。這一新的生產(chǎn)方式為制造業(yè)帶來了新的活力，這種標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)方式是對制造業(yè)的一次技術(shù)革新。所謂模塊化設(shè)計(jì), 是指設(shè)計(jì)時(shí)把整車按功能分成幾大獨(dú)立的模塊, 每個(gè)模塊上集成多個(gè)零件或總成, 各個(gè)模塊之間的連接是固定的, 不會(huì)因?yàn)槠渲辛慵蚩偝傻淖兓淖? 在裝配時(shí)以模塊為基礎(chǔ)裝配。在建筑方面，其實(shí)也有這樣的嘗試。比如柯布西耶的“多米諾體系”(Dom-lno)(圖2)，實(shí)際上是希望住宅可以像骨牌那樣標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。將整個(gè)建筑設(shè)計(jì)預(yù)先拆分成不同的組件加以設(shè)計(jì)，不同組件的拼接形成標(biāo)準(zhǔn)件的模塊化，這是柯布西耶的多米諾體系，也是他對福特式制造的回應(yīng)，柯布西耶希望住宅可以像汽車流水線一樣生產(chǎn)。而密斯的“少就是多”并不僅僅是國際主義風(fēng)格的描述，還深刻寓含著“少品種大批量”的生產(chǎn)邏輯。密斯通過自己的實(shí)踐將這一生產(chǎn)邏輯發(fā)揮到了極致，并影響了全世界。

圖1 福特的流水生產(chǎn)線(圖片來源：汽車之家)

圖2 柯布西耶的多米諾體系(圖片來源：www.flickr.com)

模塊化設(shè)計(jì)的第一階段, 是總裝裝配零件的模塊化，第二階段, 要達(dá)到整車層面上的整體模塊化設(shè)計(jì)。采用模塊化思想設(shè)計(jì)的汽車, 當(dāng)同一個(gè)模塊中選用不同的零件或總成時(shí), 就可以得到這一模塊的變形, 選用不同的模塊變形裝配在一起就會(huì)得到不同的變型車。所以按照這種設(shè)計(jì)思想開發(fā)汽車能夠滿足消費(fèi)者對于個(gè)性化的需求。在汽車設(shè)計(jì)中這種方法很通用，比方說汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、空調(diào)等等，畢竟汽車是一件工業(yè)產(chǎn)品的綜合體，所以設(shè)計(jì)過程中應(yīng)最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和借用件，用以提高設(shè)計(jì)的繼承性和產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度。

其實(shí)，在建筑中這種組合化和模塊化的設(shè)計(jì)并不少見 從20世紀(jì)初，柯布西耶將建筑的組成構(gòu)件分門別類，從而使現(xiàn)代建筑業(yè)與工業(yè)化生產(chǎn)方式緊密地聯(lián)系起來，構(gòu)件“工廠預(yù)制，現(xiàn)場組裝”的特別建造方式對現(xiàn)代建筑的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。我們今天建筑上的幕墻、陽臺(tái)、門窗、欄桿、樓梯等構(gòu)件的大批量生產(chǎn)，都和柯布西耶的成功探索不可分。在現(xiàn)代建筑中，如阿拉伯世界文化中心(圖3)的設(shè)計(jì)與建造就大量運(yùn)用了模塊化設(shè)計(jì)。這座建筑具有幻覺效果的室內(nèi)環(huán)境，暗示著偉大的清真寺，利用反光和折射等手法營造出神秘奇幻的室內(nèi)感覺。而這種光、影、空間共同表現(xiàn)的復(fù)雜性都通過由很多模塊單元組成的南墻面對光線的控制來實(shí)現(xiàn)，這其中的每一個(gè)模塊單元就是一個(gè)自動(dòng)照片的感光和控光裝置，它能根據(jù)室外光線的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)光線的多少，從而能創(chuàng)造一個(gè)具有象征性的空間形態(tài)。對于建筑的外部造型來講，它又是構(gòu)成南立面的組合模塊。這個(gè)高技派建筑能充分反映建筑設(shè)計(jì)的組合化和模塊化。

圖3 阿拉伯世界文化中心

2 空氣動(dòng)力學(xué)與造型設(shè)計(jì)

空氣動(dòng)力學(xué)原理從發(fā)展到被運(yùn)用在汽車設(shè)計(jì)上，并對汽車形狀產(chǎn)生影響的過程經(jīng)歷了20多年。20世紀(jì)30年代的經(jīng)濟(jì)大蕭條到二戰(zhàn)結(jié)束的20年,是汽車設(shè)計(jì)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期,由美國人獨(dú)占鰲頭的汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域也加入了歐洲人，且歐洲在流線型設(shè)計(jì)方面走在前面。其實(shí)，流線型與未來主義和象征主義一脈相承。他們都是用象征的表現(xiàn)手法歌頌“速度”，來體現(xiàn)工業(yè)時(shí)代的精神。這種 美國式流線型風(fēng)格的影響并不局限于美國，它作為美國文化的一個(gè)象征，通過出版物、電影等形象化的傳播媒介而流傳到世界各地。空氣動(dòng)力學(xué)同樣受到了建筑師們的重視，英國建筑師諾曼·福斯特(NormanFoster)所設(shè)計(jì)的倫敦瑞士再保險(xiǎn)公司總部大樓(SwiSS Re Headquarters，1997-2004)(圖5)是一個(gè)典型案例：面對特殊的條件-狹小的基地，福斯特并不是像蓋里那樣設(shè)計(jì)出夸張的表現(xiàn)形式，而是試圖找到面對空氣動(dòng)力學(xué)的“適合基地的最有效的結(jié)構(gòu)”。這個(gè)建筑的空氣物理性能特別優(yōu)秀：塔樓的外表面被設(shè)計(jì)成擁用空氣動(dòng)力學(xué)性能的曲面，引導(dǎo)從不同方向吹來的自然風(fēng)都能夠沿著預(yù)設(shè)的方向吹過，避免了高空的強(qiáng)風(fēng)被反導(dǎo)到地面，形成街道風(fēng)道，當(dāng)風(fēng)壓過高時(shí)會(huì)造成行人的不適。這種光滑的幕墻結(jié)構(gòu)將風(fēng)力對建筑的荷載影響降到最低，還改善建筑周邊城市環(huán)境的通風(fēng)狀況(圖5)；并且，當(dāng)風(fēng)沿建筑表面曲面滑過，會(huì)環(huán)繞建筑表面形成一定的風(fēng)壓，從而增強(qiáng)塔樓室內(nèi)的自然通風(fēng)性能：其塔樓表面切挖出的六條螺旋形的共享空間除有效地增進(jìn)工作人員的空間、視覺聯(lián)系外,還為整棟建筑創(chuàng)造了一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)：將各空中綠化帶連接起來的螺旋形共享空間，既有利于日光自上而下地穿射建筑內(nèi)部，又利于空氣流在建筑內(nèi)部的流通，形成煙囪效應(yīng)，可見建筑中的對空氣動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用也非常充分。

圖4 在進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)的汽車(圖片來源：汽車之家)

圖5 倫敦瑞士再保險(xiǎn)公司總部大樓

3 仿生與色彩的運(yùn)用

圖6 汽車的仿生設(shè)計(jì)(圖片來源：www.carbodydesign.com)

在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具有借鑒的不僅僅是合理的物理結(jié)構(gòu)，在美學(xué)的角度，仿生的設(shè)計(jì)方法，一直都是汽車設(shè)計(jì)師手中的王牌(圖6)無論是功能的仿生還是形態(tài)的仿生，都能強(qiáng)化汽車的性格，仿生也能為汽車設(shè)計(jì)師提供更多的創(chuàng)造空間。早在二戰(zhàn)之前，費(fèi)迪南德·保時(shí)捷就設(shè)計(jì)出來了外形酷似甲殼蟲的小型汽車，并成為世界銷量最大的汽車。

色彩設(shè)計(jì)也是汽車設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，也是最直觀的部分。色彩的視覺特征表明，色彩具有“先聲奪人”的特征。視神經(jīng)對顏色的反應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對形態(tài)的把握，是人們觀察事物的第一感覺。色彩直接影響造型的質(zhì)量，甚至在某種程度上影響產(chǎn)品的功能與使用效果。設(shè)計(jì)師對色彩和尺度的把控直接影響了設(shè)計(jì)效果,好的色彩能美化車的造型，給使用者產(chǎn)生心理好感與愉悅。反之，則會(huì)破壞車身比例與造型的美感，引起使用者視覺厭惡，心理產(chǎn)生不適感。

而在建筑方面，色彩的美學(xué)原則在建筑造型上同樣適用。建筑造型與色彩是否具有藝術(shù)效果，關(guān)鍵在于建筑師能否從固有的建筑內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)形式的美感因素，以及處理它們的能力。比如悉尼歌劇院(圖7)，設(shè)計(jì)原型來自于海洋里的海螺和水面上行走的帆船，風(fēng)帆的造型配以純凈的白色，使建筑獲得極高的形式美。蓬皮杜藝術(shù)中心(圖8)也是將大量色彩運(yùn)用到建筑中，產(chǎn)生了特別的建筑美感，人們感受到藝術(shù)的氛圍。

圖7 悉尼歌劇院的形態(tài)仿生(圖片來源：谷德設(shè)計(jì)網(wǎng)站)

圖8 蓬皮杜藝術(shù)中心的色彩運(yùn)用(圖片來源：谷德設(shè)計(jì)網(wǎng)站)

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，虛擬制造系統(tǒng)是由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)，是利用計(jì)算機(jī)支持技術(shù)對必須生產(chǎn)和制造的產(chǎn)品進(jìn)行全面建模和仿真，它能夠仿真非實(shí)際生產(chǎn)的材料和產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)生有關(guān)它們的信息。也可以制定零件生產(chǎn)的機(jī)加工方案、擬定產(chǎn)品檢驗(yàn)和試驗(yàn)步驟等。虛擬制造系統(tǒng)(Virtual manufacturing system)。由虛擬信息系(Virtual informationsystem)和虛擬物理系統(tǒng)(Virtual physical system)組成。虛擬信息系統(tǒng)也叫虛擬邏輯系統(tǒng)，主要是用來模擬處理設(shè)計(jì)、管理、計(jì)劃調(diào)度等制造活動(dòng)中的信息；而虛擬物理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)對實(shí)際的加工車間、包括機(jī)床、材料、工人等進(jìn)行建模，并在此模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真實(shí)際制造系統(tǒng)的制造過程。

這種數(shù)字化的趨勢隨著社會(huì)的不斷向前發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)中也開始得到應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中可以將建筑工程的形態(tài)結(jié)構(gòu)、施工過程等用比較直觀的方式呈現(xiàn)出來。在建筑設(shè)計(jì)中既要進(jìn)行空間形象思維，又要考慮到以用戶的感受為核心，是一連串的創(chuàng)新過程，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、維護(hù)等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和虛擬現(xiàn)實(shí)，可減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省投資，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、建造以及未來管理的一體化。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代建筑是機(jī)械化的產(chǎn)品，現(xiàn)代建筑就如同與受到力學(xué)法則、經(jīng)濟(jì)規(guī)律所產(chǎn)生的汽車一樣。同時(shí)，建筑也和飛機(jī)、火車、汽車一樣隨著科技的變化正逐步向著工廠化、預(yù)制化、裝配化發(fā)展，無法與工業(yè)文明相脫離，反映著工業(yè)化社會(huì)大生產(chǎn)下的時(shí)代特征。這篇文章就是希望站在建筑的立場上，通過分析汽車設(shè)計(jì)語言、設(shè)計(jì)手法以及制造技術(shù)以及汽車特有的一些設(shè)計(jì)理論運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)上，讓建筑師獲得更多的靈感，發(fā)展思維，打開眼界，使建筑設(shè)計(jì)的方法更加多樣化。

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