汽車設計與建筑設計的比較

盧 易

(西南交通大學建筑學院,四川成都611756)

汽車設計從20世紀20年代開始，作為一門獨立的學科在許多方面凸顯了設計時代性和高度工業化的特質。在大眾審美不斷提升、建造材料與技術日新月異的今天，汽車設計方法與建筑的設計有許多地方共通且相互影響，借鑒汽車設計的方法對于建筑師來說是有積極意義的，建筑師應該在更為全面的設計領域創建新的設計思維，以便適應時代的發展。

1 設計的標準化

模塊化設計是標準化生產的進化產物。在汽車領域，亨利·福特在1908年9月27日就在他發明的流水生產線(圖1)上生產出了暢銷美國長達20年之久的“福特T型車”，并將標準化生產線帶入機械行業。這一新的生產方式為制造業帶來了新的活力，這種標準化的生產方式是對制造業的一次技術革新。所謂模塊化設計, 是指設計時把整車按功能分成幾大獨立的模塊, 每個模塊上集成多個零件或總成, 各個模塊之間的連接是固定的, 不會因為其中零件或總成的變化而改變, 在裝配時以模塊為基礎裝配。在建筑方面，其實也有這樣的嘗試。比如柯布西耶的“多米諾體系”(Dom-lno)(圖2)，實際上是希望住宅可以像骨牌那樣標準化生產。將整個建筑設計預先拆分成不同的組件加以設計，不同組件的拼接形成標準件的模塊化，這是柯布西耶的多米諾體系，也是他對福特式制造的回應，柯布西耶希望住宅可以像汽車流水線一樣生產。而密斯的“少就是多”并不僅僅是國際主義風格的描述，還深刻寓含著“少品種大批量”的生產邏輯。密斯通過自己的實踐將這一生產邏輯發揮到了極致，并影響了全世界。

圖1 福特的流水生產線(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)

模塊化設計的第一階段, 是總裝裝配零件的模塊化，第二階段, 要達到整車層面上的整體模塊化設計。采用模塊化思想設計的汽車, 當同一個模塊中選用不同的零件或總成時, 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得到不同的變型車。所以按照這種設計思想開發汽車能夠滿足消費者對于個性化的需求。在汽車設計中這種方法很通用，比方說汽車的發動機、變速箱、空調等等，畢竟汽車是一件工業產品的綜合體，所以設計過程中應最大限度地采用標準件、通用件和借用件，用以提高設計的繼承性和產品的標準化程度。

其實，在建筑中這種組合化和模塊化的設計并不少見 從20世紀初，柯布西耶將建筑的組成構件分門別類，從而使現代建筑業與工業化生產方式緊密地聯系起來，構件“工廠預制，現場組裝”的特別建造方式對現代建筑的發展影響深遠。我們今天建筑上的幕墻、陽臺、門窗、欄桿、樓梯等構件的大批量生產，都和柯布西耶的成功探索不可分。在現代建筑中，如阿拉伯世界文化中心(圖3)的設計與建造就大量運用了模塊化設計。這座建筑具有幻覺效果的室內環境，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感覺。而這種光、影、空間共同表現的復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現，這其中的每一個模塊單元就是一個自動照片的感光和控光裝置，它能根據室外光線的強弱來調節進入室內光線的多少，從而能創造一個具有象征性的空間形態。對于建筑的外部造型來講，它又是構成南立面的組合模塊。這個高技派建筑能充分反映建筑設計的組合化和模塊化。

圖3 阿拉伯世界文化中心

2 空氣動力學與造型設計

空氣動力學原理從發展到被運用在汽車設計上，并對汽車形狀產生影響的過程經歷了20多年。20世紀30年代的經濟大蕭條到二戰結束的20年,是汽車設計向現代化轉變的重要時期,由美國人獨占鰲頭的汽車設計領域也加入了歐洲人，且歐洲在流線型設計方面走在前面。其實，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手法歌頌“速度”，來體現工業時代的精神。這種 美國式流線型風格的影響并不局限于美國，它作為美國文化的一個象征，通過出版物、電影等形象化的傳播媒介而流傳到世界各地。空氣動力學同樣受到了建筑師們的重視，英國建筑師諾曼·福斯特(NormanFoster)所設計的倫敦瑞士再保險公司總部大樓(SwiSS Re Headquarters，1997-2004)(圖5)是一個典型案例：面對特殊的條件-狹小的基地，福斯特并不是像蓋里那樣設計出夸張的表現形式，而是試圖找到面對空氣動力學的“適合基地的最有效的結構”。這個建筑的空氣物理性能特別優秀：塔樓的外表面被設計成擁用空氣動力學性能的曲面，引導從不同方向吹來的自然風都能夠沿著預設的方向吹過，避免了高空的強風被反導到地面，形成街道風道，當風壓過高時會造成行人的不適。這種光滑的幕墻結構將風力對建筑的荷載影響降到最低，還改善建筑周邊城市環境的通風狀況(圖5)；并且，當風沿建筑表面曲面滑過，會環繞建筑表面形成一定的風壓，從而增強塔樓室內的自然通風性能：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工作人員的空間、視覺聯系外,還為整棟建筑創造了一個良好的生態系統：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部，又利于空氣流在建筑內部的流通，形成煙囪效應，可見建筑中的對空氣動力學的應用也非常充分。

圖4 在進行風洞試驗的汽車(圖片來源：汽車之家)

圖5 倫敦瑞士再保險公司總部大樓

3 仿生與色彩的運用

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

在汽車設計領域，具有借鑒的不僅僅是合理的物理結構，在美學的角度，仿生的設計方法，一直都是汽車設計師手中的王牌(圖6)無論是功能的仿生還是形態的仿生，都能強化汽車的性格，仿生也能為汽車設計師提供更多的創造空間。早在二戰之前，費迪南德·保時捷就設計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。

色彩設計也是汽車設計中的一個重要組成部分，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。視神經對顏色的反應遠遠超過對形態的把握，是人們觀察事物的第一感覺。色彩直接影響造型的質量，甚至在某種程度上影響產品的功能與使用效果。設計師對色彩和尺度的把控直接影響了設計效果,好的色彩能美化車的造型，給使用者產生心理好感與愉悅。反之，則會破壞車身比例與造型的美感，引起使用者視覺厭惡，心理產生不適感。

而在建筑方面，色彩的美學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效果，關鍵在于建筑師能否從固有的建筑內容中發現形式的美感因素，以及處理它們的能力。比如悉尼歌劇院(圖7)，設計原型來自于海洋里的海螺和水面上行走的帆船，風帆的造型配以純凈的白色，使建筑獲得極高的形式美。蓬皮杜藝術中心(圖8)也是將大量色彩運用到建筑中，產生了特別的建筑美感，人們感受到藝術的氛圍。

圖7 悉尼歌劇院的形態仿生(圖片來源：谷德設計網站)

圖8 蓬皮杜藝術中心的色彩運用(圖片來源：谷德設計網站)

4 虛擬現實技術的運用

虛擬現實技術是虛擬制造系統的基礎，虛擬制造系統是由多學科知識形成的綜合系統，是利用計算機支持技術對必須生產和制造的產品進行全面建模和仿真，它能夠仿真非實際生產的材料和產品，同時產生有關它們的信息。也可以制定零件生產的機加工方案、擬定產品檢驗和試驗步驟等。虛擬制造系統(Virtual manufacturing system)。由虛擬信息系(Virtual informationsystem)和虛擬物理系統(Virtual physical system)組成。虛擬信息系統也叫虛擬邏輯系統，主要是用來模擬處理設計、管理、計劃調度等制造活動中的信息；而虛擬物理系統是計算機對實際的加工車間、包括機床、材料、工人等進行建模，并在此模型的基礎上進行仿真實際制造系統的制造過程。

這種數字化的趨勢隨著社會的不斷向前發展，在建筑設計中也開始得到應用。虛擬現實技術在建筑設計中可以將建筑工程的形態結構、施工過程等用比較直觀的方式呈現出來。在建筑設計中既要進行空間形象思維，又要考慮到以用戶的感受為核心，是一連串的創新過程，包括規劃、設計、建設施工、維護等。虛擬現實技術充分利用計算機輔助設計和虛擬現實，可減輕設計人員的勞動強度，縮短設計周期，提高設計質量，節省投資，實現設計、建造以及未來管理的一體化。

5 結束語

現代建筑是機械化的產品，現代建筑就如同與受到力學法則、經濟規律所產生的汽車一樣。同時，建筑也和飛機、火車、汽車一樣隨著科技的變化正逐步向著工廠化、預制化、裝配化發展，無法與工業文明相脫離，反映著工業化社會大生產下的時代特征。這篇文章就是希望站在建筑的立場上，通過分析汽車設計語言、設計手法以及制造技術以及汽車特有的一些設計理論運用到建筑設計上，讓建筑師獲得更多的靈感，發展思維，打開眼界，使建筑設計的方法更加多樣化。

[1] 林平.汽車史話：汽車發展史[M].北京：電子工業出版社，2005

[2] (英)彭妮.斯帕克.設計百年——20世紀汽車設計的先驅[M].李信，譯.北京：中國建筑工業出版社，2005

[3] 王受之.世界現代建筑史[M].北京：中國建筑工業出版社，2012

[4] (意)曼弗雷多·塔夫里，(意)弗朗切斯科·達爾科.現代建筑[M].劉先覺，譯.中國建筑工業出版社，1999

[5] 張嘉岷.跨領域的思考：淺談汽車車身設計與建筑外墻設計的比較[J].建筑創作，2004，(8)

[6] 劉基榮.建筑師的新“利器”——虛擬現實技術在建筑設計中應用的再認識[D].東南大學，2004