“涌現”在建筑領域的研究綜述及建筑“涌現性”分析

“涌現”是系統的一種基本性質，對于“涌現”概念的研究，具體到各學科領域其研究的對象各有不同，在當今信息社會隨著計算機技術的發展“涌現”被運用到建筑設計中，綜述“涌現”在建筑領域的研究，探討建筑的涌現性。

“涌現”在建筑領域的研究綜述

近年來，涌現理論的研究成果也已滲入到與人類生活密切相關的建筑領域，通過計算機的“涌現生成”理論進行空間模擬、建構、定制、生產等新設計方法的探索，“‘生成’設計的編碼系統就像自然生物結構中的DNA，那是一個復雜的結構系統，控制著生物演化過程中千變萬化的復雜性”。在國內外越來越多的建筑學院開設了《涌現創作手法》的課程教學，并進行了大量的實驗性工程設計，比較典型的有英國建筑聯盟建筑學院，它的教育理念認為涌現已成為生物學和數學、人工智能、信息論和計算機以及新興的天氣與氣候研究領域、材料科學、尤其是仿生工程的重要概念，并預料由于涌現引發的航空航天、海洋、汽車和消費品的設計與生產方面所出現的劇烈變化，遲早會對建筑產品產生類似的影響。它的教學宗旨就是關注那些與建筑相關的變化，從而讓建筑與時俱進。其著名的DRL設計研究實驗室就被設計成為一種新型的、獨特共享式的研究生設計工作室形式，通過開展各種高度分散的、互動的項目以探索接近設計過程的涌現策略。除此之外，還有許多受到“涌現”新設計思潮影響的學校，如哈佛大學設計研究生院、麻省理工學院計算小組、維也納工藝美術學院建筑學院等。他們在建筑設計教學中對涌現創作及建造新技術的研究，不僅使涌現成為了一個思想交織、互連且影響遍及全球的創作概念，而且已經在一些社會實踐中產生了重要影響。

許多建筑師在試圖打破傳統的建筑創作思維模式時，將視線轉向了復雜性科學研究的帶來的新思維、新形式。他們紛紛在設計方案和工程實踐中引入涌現概念，很大程度上推動了涌現設計策略的實際運用。Steven Johnson（史蒂文﹒約翰遜）在《Emergence：The Connected Lives of Ants，Brains，Cities and Software》中用“涌現”一詞表現城市，并指出城市這個動態自適應系統與蟻穴、鳥群、神經元網絡乃至全球經濟這些大量小規模離散元素構成的群體相似，它表現出的自下而上的整體效應與單個構成部分相比，顯得更加精妙與繁復，并將涌現的原理推廣到某些軟件程序的操作上，探討模擬城市形態的計算方法。

美國建筑師尼爾·林奇和清華大學徐衛國教授分別在2004、2006、2008、2010年策劃和舉辦了建筑雙年展，主要展出了當代青年建筑師及學生作品，其中在2006年建筑展覽的主題是“涌現”。把“涌現”作為建筑設計策略是指“設計過程中，對場地及周邊進行深入細致的觀察調查，并在此基礎上分析研究建筑性能，確定設計參數。確定的設計參數應轉化為圖形語言，并通過某種規則，建立參數模型（基因型），憑借可變參數的系統性變化，利用選定的軟件生成豐富多樣的建筑形態雛形。經過評估，從設計雛形中選擇一個進行結構系統及基型構造節點的設計研究”，如青年建筑師艾琳娜·曼佛蒂尼（Elena Manferdini）通過參數化設計生成的Phare大樓。

把“涌現”應用在建筑設計中是將建筑設計過程作為一個復雜的系統，是設計過程中各個參數按照某種規則相互動態作用的結果，而設計結果只是“過程”某階段的動態結構形態的定格記錄，這一動態穩定結構的形態是建筑設計過程這一復雜系統的寫照，反映著各個參變量之間游牧狀的相互關聯，其形態會呈現出一種非線性的存在狀態。

建筑個體的涌現性

涌現性是系統的基本性質，雖然“涌現”在建筑領域作為一個學術概念出現才十幾年的時間，但是建筑自身所具有的涌現特點卻是一直以來都存在著的。在復雜系統的行為研究中，最令人感興趣的是其行為的動態變化過程，同時也是用動態的觀點來觀察事物。每一個個體建筑的出現都蘊含著非常復雜的動態變化過程，在社會文化、環境氣候、經濟運行、設計施工、技術支持等各方面都受到很多因素的制約。最初建筑的出現僅是為了滿足人類生存所需要的遮風避雨、防寒祛暑及生存所需要的居住場所，隨著人類進步建筑也不斷發展，一旦有了可能，建筑中便出現了裝飾，出現了非功能性的構件和形式，建造出大量造型多樣、功能各異的建筑形象。人類的建筑活動始終在追求著對單一居住功能的超越，使今天的建筑比過去復雜的多，豐富的多，盡管在很長的時期內這種追求并非有意識的自覺行為。

建筑可以說，是一個生態過程，沒有人能夠超脫建筑生態的范圍，自己另辟蹊徑，即便是“新藝術”運動中西班牙設計師高迪所設計的那些當時看來極其非主流的建筑也根本沒有能夠擺脫時代的局限性，高迪的設計思想其中受到了當時他所生活的巴塞羅那地區反基督教會思想的影響，在他建筑設計中也較傾向于非宗教化的方向，在他所設計的建筑中大多體現了具有自由主義思想的氛圍；在高迪建筑設計的表現形式上受到哥特主義和新藝術風格的影響，以及當時混凝土、金屬澆鑄工藝等新材料和新技術的發展被應用到建筑中，再加上高迪自身個性的建筑設計構思，所有這些因素集中體現到他的建筑中，實現了建筑個體在那個時代的涌現，這也體現了特定的社會環境對建筑個體涌現的約束性；雖然高迪的建筑在當時并不被大多數人所接受，這些建筑在當時看來是孤立、微弱的存在，其實它們的出現不可避免地刺激了人們固有的審美意識，也一定程度上反作用于社會環境中具有不可磨滅的現實意義。

總而言之，每一種建筑個體都不是孤立的、靜止的存在著，而是人們實踐活動及與之緊密聯系的其他各影響因素共同構成的一個整體，它是一種與自然現象有著鮮明區別的社會現象。事實上，人們也不得不承認建筑其實就是一個復雜的混沌的研究對象，一個建筑最終所呈現的狀態就是各種運行著的子系統共同作用下涌現的結果。而一個時代的建筑最終所表現出來的狀態，同樣是這樣的無數的子系統共同運行相互牽制相互推動，形成各種表現方法進而涌現出最具影響力的表現范式。

建筑群體的涌現性

無論是建筑還是藝術，自從產生以來就具有強烈的意識形態特征，建筑具有物質文明的屬性，同時又具有精神文明和上層建筑的屬性。從某一個體建筑來看，可以表達出某個設計師個性和創造力，但是從建筑整體來看，任何建筑都無法擺脫文明發展的總趨勢的影響，建筑的發展與人類社會的發展是一致的，經濟水平的每一次提高，技術能力的每一次革新，功能需求和社會文化的每一次重大變革都會轉化為建筑發展的動力，特別是隨著這種相互作用因素的數量增加，建筑個體的數量的增長也必然引起建筑強烈的涌現能力，進而引起了建筑大規模的嬗變。

每一種建筑的涌現都反映了人們在當時特定的歷史時期的生存理念及其某種審美訴求的表達比如，在12世紀上半葉哥特式建筑，在設計中通過空間、光線、線條、幾何等形式元素的使用，以及肋拱、尖拱、飛扶壁等結構元素塑造了建筑新的視覺氛圍，一方面，由于11世紀末12世紀早期歐洲的城市逐漸開始發展為商業和手工業中心，建筑在社會政治、經濟生活中的地位也隨之加強，加上新的建筑材料和技術的發展如混凝土的誕生和拱券技術的出現，以及在城市中匯集了各種工匠和手工藝人；另一方面，由于這時期歐洲對教會的依賴性較大以及建筑師和設計家們對宗教的信仰，其主要的思想和宗教潮流都在大教堂中得到象征性表達，因此而導致了哥特式建筑的涌現，建筑中體現出的諸多因素都是為了營造建筑超世氛圍以滿足當時人們對超世價值的強調。

某一時期建筑群體的涌現在突破其之前的建筑形制的同時，也會對整個社會起到重要的影響作用，如19世紀末20世紀初“新藝術運動”時期，這場設計運動波及了家具設計、平面設計、繪畫、雕塑及建筑領域，雖然地域不同各個國家所追求的建筑風格有所不同，但都反映了當時建筑師和設計家們對機械、工業化和維多利亞風格壟斷的反動，以及在在新的時期人們對新風格的探索、追求的愿望是這類建筑風格的涌現的主要根源。

建筑群體的涌現性，體現在現實社會環境中建筑永不停息的演化過程中，建筑以不同的形態適應時代發展的趨向，建筑群體所具有涌現性也反映在諸如新的技術、新材料、社會文化及建筑師等各子系統之間及其與環境之間的互動作用中，涌現的“結果”則表現在新的建筑形態中。如，20世紀末社會全球化的發展，人們對公共的、商業的或私人的建筑需求越來越朝著同類型化的方向發展，國際化成為建筑發展的一種主流趨向，同時也依然有重視地方特色的建筑存在，但地方風格的建筑往往無法滿足人們的現代化需求，所以也很難的得到大規模的發展。這時期人們對建筑的需求越來越具有趨同性，如對旅館、商務樓、住宅的基本條件的趨同，以及建筑在建造技術和結構上的標準的普及，最終在建筑形態上表現出的一致性的“結果，”形成了國際化建筑的整體涌現現象。

在當今的建筑領域，一些前衛的設計師也已經開始嘗試著用“涌現”的設計表達方法來進行建筑設計，他們利用計算機作為逐漸將設計從“表現設計”轉變為“過程設計”，將各種生成理論——L系統、遺傳算法、細胞自動機——運用到建筑設計中，利用數學化、參數化、程序化的數字技術使建筑生成多元、復雜的非歐式幾何形體。這類建筑表現的形式正在逐步形成一種潮流，沖擊著人們的傳統審美經驗，并引發一輪新的審美思潮，這種審美嬗變也將引領新的建筑藝術表現形式的涌現。

（作者單位：常州大學懷德學院）

作者：王恬（1987-），女，山東濰坊人，碩士，常州大學懷德學院教師，研究方向：設計藝術學。