Prof. Gerber | 建筑类型学、设计原则和评价
主讲人：Prof. Eckhard Gerber
作为德国Gerber Architekten盖博事务所的领头人，今年80岁的盖博教授从业至今已经51年，具有丰富的建筑业经验，并为德国战后建筑学发展以及教育体系的确立提供了显著的贡献。师叔是密斯凡德罗、格罗皮乌斯等现代主义建筑领军人物，盖博教授对于现代主义建筑学耳濡目染；之后的教育和从业经验也让他对于建筑学本身有着深刻的理解和哲学层面的思考。此次我们和盖博教授对话，从“建筑类型学”到“评价体系”进行深入探讨。
前言
相信受过建筑学教育或者接触过许多建筑的人都能够感觉到建筑的设计本身是具有普遍性的元素；剥开建筑学的神秘面纱，我们可以看到许多类似的形式秩序和空间手法，即便是不同的大师，天马行空之余也能寻觅到共通之处。而建筑美学看似玄乎，也并非无迹可寻，比例尺寸、空间感受、心理特征等等都是有可以归纳总结的地方。
此次盖博教授的讲座虽然大部分属于基础性的知识总结，但这样的类型学整理对于前沿的建筑学发展来说却有着启发性的地方。可以为参数化设计（计算机辅助computer-aided，生成设计generative design）提供原型（prototype），通过形式参数（parameter）的调整，可以在此基础上生成更多的形式变化和发展，并在拓扑学（topology）的范畴里研究形式的连通性和不变性。另一方面，在大数据的帮助和辅助下，人工智能也能总结人们的美学喜好，为建筑形式提供更好的见解；而这些类型原型将会提供基准线（baseline）、评价体系及反馈机制，从而使得人工智能可以更好地去理解建筑学的形态空间形式，而得出更优解。
明年是德国魏玛包豪斯学校100年庆典，整个德国都为之兴奋，这所现代设计的摇篮诞生了太多的大师，并提供了系统化的设计原则和思想，点燃了世界现代主义设计之光。至今，建筑学发展对社会产生了巨大的影响，建筑物不再只是人类居住的容器，而被赋予了更多的社会属性。
建筑原则
我们重新审视建筑师设计原则，可以让我们对建筑学有更深一步的了解。在现代建筑发展中出现了很多的著名建筑师。他们终其一生都想在思考和创新，在这个过程中，建筑学产生了更多的表达形式和类型。 而很多建筑师之所以成功甚至伟大，正是他们有着自我完善的设计原则和逻辑，在方法论上有所建树。
不过，即便现代建筑学有很多门类和流派，我们也能从中总结出共同点和相同设计原则，在类型学上将其归纳成几种形式。
从最本质上讲，设计建筑就是在划分空间、划分公共空间、划分室内空间。建筑设计即是划分空间的方式，包括划分室外景观空间以打造好的公共环境。
而墙体等围护结构则是定义室内空间的载体。建筑立面的功能是作为室内外的交流方式。这些交流的愿望产生了门、窗等表达形式，根据不同的交流要求而确定了这些洞口的大小。
故我们总结外墙承重的方式，可以得到三种表达方式：承重外墙体系、网状体系和不传达承重意义的外墙。
承重外墙体系
框架式外墙，The first steel framed high rise residential towers in the world, Lake Shore Drive, Chicago by Mies van der Rohe
非承重墙 Barcelona Pavilion
可见，建筑外墙的发展从承重外墙、后面不需要承重到最后全部解放，一方面是建筑技术的进步，另一方面也展示了人类交流的欲望越来越多，在功能上的要求也使得建筑学形式发生改变，越发通透。
而当我们归纳建筑的使用原则可以发现
建筑形体结构脱离不了这四种原则：
形体、框架、墙体和悬浮屋面
在表达方式上也脱离不了五种形式：
方、圆（弧线）、三角形（折线）
形体原则
我们先来看原则，下面这几个建筑看似有很大的不同，但其实原则是一样的；它们都属于形体类型，只是表达方式有所不同罢了。
在形体的原则下可以产生许多有趣的表达；比如内外空间就可以有不用的形式，这样的形式可以产生强烈的心理冲击、从而使得人们有不同的空间感受与情感变化
总的来说，形体给人以稳定的印象；一方面形体本身可以有不同形状，另一方面开洞开窗的方式可以为形体增加更多的趣味性。
另外，这种形式在文化建筑上出现最多，教堂、音乐厅、文化馆、博物馆等等，许多设计师都喜欢引入形体原则进行设计。而在冷战时代，苏联的乌托邦性质建筑因为包含着政治寓意，常常使用这种原则进行设计。
Georgian Ministry of Highway Construction, Tbilisi, Georgia
框架原则
框架原则产生柱、梁，直角形式。这种原则下内部与外界的交流变得更大，空间更加灵活，功能上也具有更好的可变性。框架本身也为设计提供更多的灵活性。
在框架元素也有许多有趣的变形，因为空间的灵活性，框架在很多竞赛作品里成为了常客。很多作品都利用了其灵活多变的空间以满足差异化的设计要求。不过这种手法从框架建筑出现就很常用啦，在漫长的岁月里被诸多的设计者所偏爱。
Wines’ ink, wash and charcoal drawing of Highrise of Homes (1981)
这种巨构曾经一度引起非常多的建筑师和艺术家的兴趣。垂直性的思路和差异化的建筑街区，似乎是契合了人们向上发展的欲望。当然这种形式的最终会诞生悬浮屋面的原则，更加强调横向线条和开敞性。我们在之后的悬浮屋面一章会详细讲解。
WALKER : le théorème de 1909
实际上，框架结构也能引入装配式等概念，从单元体形体发展成大型形体。我们可以从日本新陈代谢派建筑看到这一特点。
Nakagin Capsule Tower during construction (1971-2)
墙体原则
墙体引导空间，使得建筑更有方向性和目标性。这种原则也让我们思考如何去定义空间，如何熟练运用建筑学工具去解析空间。
比如用墙围合的圆形区域是让人驻足区域，可用于展厅等功能。曲线的表达方式传达空间自由流动，线型空间则给人以限定的作用
Helmut Striffler
Water templeTadao Ando
这些建筑外观上虽然看上去不同，实际上都是利用了墙作为引导媒介。通过这样的面进行梳理交通，会使得人们更有目的性地去观赏、游览或是停留等等。
而在现在，墙本身也不再是实体存在了，而甚至可以引入互动性来进行有趣的交流。
悬浮屋顶原则
最好的例子是密斯的德国柏林美术馆，使用了悬浮屋顶；这种形式看似简单但实际上细节非常复杂：柱子位置尺寸，缝的比例分割等等都需要进行考虑。
Neue Nationalgalerie
这里补充一句，盖博先生认为建筑模数的使用只是让画图、施工简单，实际上没有美学意义。而另一组数字更与美学设计有关：1、2、3、5、8，通过2+3=5、3+5=8等组合可以让比例更加协调。
另外，建筑师也要了解如何用建筑工具去传达心理学意义、功能意义以及空间情绪。比如竖向、横向，竖横向线条就给人以不同的心理暗示：横向线条多给人以安详、柔和的感觉，因为人们最安详的时候就是平躺的姿势；反之，竖向的线条对应人们站立的时候，显得斗志昂扬或是庄严肃穆。而横竖向兼用的形式则通过宽窄变化产生活泼的心情。
WALDRAP Hallenbad Appenzell 2018
而悬浮屋顶多是强调横向线条的做法，稳定而又舒展。给人以更加亲近的姿态。
Villa Schminke, Lobau, Germany. Architect: Hans Scharoun
在悬浮屋顶原则之下有非常多的表达形式，小到单体建筑，大到高层，都能看见悬浮屋面的影子。
这种原则在当今的高层建筑用得非常多，特别是强调垂直绿化和各平台露台花园的大背景下，很符合现今人们对于自然的渴望。
当然，现代社会对于建筑的空间关系、功能关系要求越来越复杂，空间形式也变得不一样；而对于这样的目标，可以通过不同手法进行组合来满足功能需求。客户是需要交流还是封闭，需要什么样的建筑心情，需要引导还是逗留，这些都是建筑师运用手法的时候要探索的。
建筑美学标准
盖博先生认为建筑美学最基本的要素是：
创造空间矛盾性
这也是人类在大自然中繁衍至今所带有的本性。睡着或是醒着，白天或是黑夜，男性和女性，这些对比矛盾组合在一起产生了审美境界。
实际上，建筑的形态手法都是围绕着功能需求展开的。功能促进建筑空间性格的发展：谨慎或是开放。比如喜欢大自然的客户，可以通过墙体引导视线，并通过悬浮屋顶的原则将大自然与人类的沟通尽可能地联系起来。而对于入口来说，许多设计运用了悬浮屋顶的做法以提供开敞的交流空间，吸引人群前来。
另一个心理学例子是楼梯的上端往往有天窗或是开口，因为这样有利于往上走越来越亮，给人以走向光明的感觉。而黑暗与光明又是一组对比矛盾，可以创造非常肃穆的效果。
而判断一个建筑的好坏，最基本的评价是
是否可以清晰地分辨出其运用的设计原则。
知名的建筑师实际上都有着自己一套可自圆其说的逻辑，有着清晰的设计原则使用偏好，也善于组织不同的原则，而不是堆砌元素。
比如赫尔佐格和德梅隆事务所设计的这个图书馆，白天看上去是使用了形体原则、而夜晚就是明显的悬浮屋顶。思路非常清晰，既表现了对比性，又和谐统一。
Germany, Cottbus university library
这种手法非常精妙，许多建筑师都很青睐。比如库哈斯的图书馆。一到夜晚就是另一种风景。
不同的原则除了建筑师自己的主观判断，还应该结合客户的需求。比如盖博事务所设计这个保险公司就通过悬浮屋顶的横向线条去强调其安全感。
有关人工智能
盖博先生认为他活了八十岁了，看过许多的建筑学领域的发展，但是并不认为人工智能能代替建筑师。他认为人工智能通过大数据进行排列组合和深度分析，只是数据的叠加和关联性分析，并不能推导出数据库没有的原创性新数据。
另一个不能替代的原因是人类依旧具有决定权。就像世界杯即使启用了视频裁判但是看不看视频，看了怎么判，还是由裁判决定的。并且视频会议那么发达了，人们还是更倾向于重要事情面对面进行交谈，传达的感情胜过生硬的图纸传递。所以计算机技术也是为建筑师服务而非取代。
编外话
类型学和智能建筑
实际上，现如今我们回过头来回顾这些原则，在对计算机辅助设计的研究上是具有很大意义的。
比如形体原则，通过算法可以控制形体的外部变化，可以引入一定的自发性设计。而通过数据演算可以实现大量的形体结果以进行下一轮的评估，从而增加结果多样性以达到需求。
John Szot
archinect.comaditikolheprojectalgorithmic-housing
同时，对于单个形体来说，交流的需求量不同，可以产生不同的通透性和孔洞数量。这也是能够利用数据进行控制的。如果我们把人们对于交流的需求作为变量参数，则可以对于开窗的数量面积进行逻辑性求解，并通过周边环境、视线、日照等可控物理性分析进行结果优化。
而针对墙体原则，我们也可以通过人流分析和需要驻足空间的量进行计算，从而达到正确引导和逗留。这个放在城市层面思考就会涉及到空间句法的概念。
pr2012.aaschool.ac.uk/students/Xynogiannakopoulo
墙体原则下我们也可以应用多种变量进行墙体演化和自生成。
portfolios.pratt.edugallery22219913The-Anatomy-of-a-Cube
而跟墙体有关的变量有墙体形状、墙出现的密度、墙的视线引导方向、墙的位置等等，这些都可以作为量化的标准，让建筑变得更加理性。比如视线分析，就是非常有趣的衡量建筑观景好坏的点。
www.lakeflatodogrun.com/inspirations/quality-views/
而框架原则下则可以提供建筑排布的灵活性，这种情况下就可以引入人工智能或参数化工具进行优化配比，从而得到更恰当的结果。下图为Autodesk公司的一个团队进行的研究。
从此次与盖博教授的对话里，我们回过头来看建筑学本身，可以看到建筑学向科学方向继续量化有着许多可能性。
本身建筑学在学科分类上非常尴尬，含了诸多的人文学社会学美学等内容使得学科本身难以进行科学性分析，而技术类部分如建筑物理虽然可以分析又没有大量介入进前期设计部分，而常常停留在设计完成后的施工图阶段。所以科学性研究体系往往成为后期反馈的要素，而非包含在设计的出发点之中，使得建筑学设计部分充满了经验主义玄学。而这也使得建筑业本身工业化程度不高；目前存在的工业化往往在与土木工程相关的装配式建筑里。
西方建筑教育通过引入机械臂这种在工业中早已普及的技术来使得建筑行业有所更新也是寻求产业升级的一种办法；参数化的多方案生成的出现，部分原因也是应对客户难以捉摸的口味进行的理性梳理和逻辑性优化从而找到根本需求。现阶段人工智能的确不能替代设计师，但一定程度上给设计师敲了警钟。当其他目前更上游的专业（比如国外前景非常好的System Architect, Software Architect，Information Architect）降维来到建筑行业，一定会给建筑行业更大的冲击和机遇。
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