建筑——科学与艺术.ppt

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1、建筑科学与艺术 Architecture Science and Art,中文“建筑”对应于英文：architecture building construction牛津字典：architecture art and science of building；design or style of building.建造房子的艺术与科学，房子的设计或风格,“建筑学”还是“建筑术”？正因为architecture包含了art 和 science，所以早年就这个词译成中文是“建筑术”还是“建筑学”，发生过争议。有意思的是“艺术”、“美术”、还有“技术”都是“术”，倒是architecture 成了学，

2、叫“建筑学”，不见了术。要说建筑有学问，但艺术、美术、技术也有学问，不是有“艺术学”、“美术学”、还有“技术学”吗？怎么不可以先有个“建筑术”，再有个研究“建筑术”学问的“建筑术学”？也许四个字的名词，中文念起来拗口，还是“建筑学”吧。,我1999年归纳总结，提出了“清华建筑教育思想”（十条），其中三条是：建筑学科学与艺术的结合；建筑教育理工与人文的结合；建筑教学基本功训练(skill training)与建筑理解(architecture learning)结合；也就是说architecture是既有“术”也有“学”，建筑教育培养建筑师要“术”“学”并举。,我在讲课时提到建筑师具有“匠人”特

3、征（术）和“完人”（学）特征。梁思成先生把自己的散文集题名拙匠随笔，“拙”是自谦，而大家称他是“哲匠”。但总是有个“匠”字。然而，“哲”字就表示有学问了，美国把研究学问的博士叫做PhD，Ph就是“哲（学）”。两千年前，古罗马的维特鲁威在建筑十书中要求：“建筑师必须擅长文笔，熟悉绘图，精通几何学，深悉历史，勤听哲学，理解音乐，对于医学亦非无知，通晓法律学家的论述，具有天文学的知识”。,至于建筑学学生的“术”的训练，在中国建筑教育界长期以来都主要是指美术，指画画：素描、水彩、钢笔画、草图、渲染图等。,这是由于中国建筑教育的源头是巴黎美术学院派的 Beaux Arts 体系（经由美国宾夕法尼亚大学）

4、。,19211931年间在美国宾夕法尼亚大学建筑与艺术学院留学的中国学生先后有13人，包括杨廷宝、梁思成、林徽因、童寯、陈植、王华彬、哈雄文等。期间宾大建筑教育是Beaux Arts 体系，系主任聘请的是来自巴黎美术学院的Paul Cret。而此期间，欧洲现代主义Modernism建筑已经开始。这些人回国后把学院派带到中国，形成中国建筑和建筑教育的主流。在中国美术界也有类似的情况，徐悲鸿等人到法国留学时，欧洲现代艺术已经很是流行了，但他们带回来的还是学院派的绘画。,欧洲建筑院系在包豪斯的影响下，“术”的训练从Beaux Arts的绘画和渲染中跳脱出来，以“建构 tectonic”的名称，要学生

5、动手“建造”。近年来逐渐在中国各大学的建筑学专业教学中推行，如清华大学、南京大学、东南大学、同济大学等。这是一个十分可喜的变化和改进。,清华大学建筑学院建构教学,清华大学建筑学院建构教学,建筑的构成因素,满足人类在其间活动的空间几何特征：形状、尺寸、方位、位置及相互关系等；形成人类审美感觉的艺术特性；建筑的社会经济属性：国民经济、投资、人口、土地、资源、能源、环境、生态、城市、产业、交通、政策、法规、管理、文物保护、文化传统等。,围蔽建筑空间的物质实体：建筑材料，建筑结构，围护结构（墙、屋面、门窗），建筑装修和装饰；满足人类生理要求的健康、舒适、安全的环境：建筑气候环境，建筑物理(热、声、光）

6、环境，室内空气质量，建筑防火和防灾，建筑卫生和防疫，建筑绿化环境；（生产性建筑有工艺对建筑环境的要求）建筑功能保障的设备系统：运输系统（电梯、自动扶梯、自动步道），卫生设备，能源供给系统（供电、供燃气等），供水系统，排污系统，广播、通讯和信息系统，保安监控系统。建筑环境保障的设备系统：采暖系统，通风系统，空调系统，照明系统，消防系统,建筑工程的专业配置,建筑专业建筑师：建筑场地（总图）设计、建筑设计（建筑平面和空间的几何特性、艺术特性）、建筑构造设计、建筑装修和装饰设计、建筑环境特性的要求和设计保障等 适用、美观；结构专业结构工程师：建筑结构（包括地基、基础）设计与施工 牢固、耐久；设备专业设

7、备工程师：功能与环境保障设备系统的设计、施工和运行 适用；,建筑学（一级学科）建筑设计及其理论 architectural design 城市规划与设计 urban planning and design 景观规划与设计 landscape architecture 建筑历史与理论 architectural history and theory 建筑技术科学 building science and technology,建筑设计,建筑设计的工程图,城市规划与设计,兴城市总体规划（2006-2020）,19,景观规划与设计,自然遗产保护,建筑历史与理论,文化遗产保护,建筑技术科学建筑日照模拟

8、,城市夜景照明,厅堂音质设计,计算机辅助建筑设计CAAD,建筑方针 建筑十书 一本2000多年来的建筑经典 古罗马 维特鲁威著（公元前一世纪）,建筑三原则：坚固、适用、美观文革前党“的建筑方针”：适用、经济、在可能条件下注意美观2007年1月五部委联合颁发文件关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见,重申上述方针。,作为“遮蔽所”的建筑,建筑的本原是人类为了抵御自然气候的严酷而建造的“遮蔽所（Shelter），使室内的微气候（Micro Climate）适合人类的生存。同时也有防卫的功能。,西方书籍中描绘中的原始棚屋,西安半坡遗址棚屋复原图,巢居与穴居 韩非子载：“上古之世,人民少而禽兽众，

9、人民不胜禽兽虫蛇，有圣人作，构木为巢，以避群害。”礼记载：“昔者先王未有宫室，冬则居营窟，夏则居缯巢”,美国科罗拉多河谷的印第安人的居住遗址,建筑功能 满足人们生活居住、社会交往和生产活动对建筑空间与环境的使用要求。,非洲土著的乡村聚落,一个单元式住宅的平面图，它表示了住户各个房间的大小和相互的关系，反映了居住的功能需求。,满足同样的功能，建筑可以有不同的形式：人对建筑要求的“将就”性，建筑满足人功能要求的“宽裕”性。,现代建筑功能日趋复杂,英国某医院病房楼顶层的设备机房,现代办公楼走廊顶棚上的管线,建筑是为人使用的，人在建筑空间中活动，所以建筑设计必须了解和考虑人的生理和心理特征。首先是“人

10、体测量学”，了解人体和其活动时的基本尺寸（统计）：平均尺寸、变化范围、最大尺寸、最小尺寸。,楼梯设计：踏步尺寸（高度和宽度）通常考虑平均尺寸，净空高度（不能碰头）考虑最大尺寸，栏杆空挡考虑最小尺寸。,其次是人的视觉、听觉、热舒适等感觉的生理特征和阈值；,还有人的运动和生理节律。一个故事：中世纪城堡中楼梯踏步有一步尺寸是不一样的跘敌踏步。,人的听觉范围 1）最高和最低的可听极限：2020000 Hz 2）最小与最大的可听极限：0120 dB 韦伯定率：感觉的变化程度不是与刺激量成比例，而是与刺激量的对数成比例。从1支蜡烛增至2支蜡烛，人感到的亮度变化比从2支蜡烛增至3支蜡烛为大，而与从2支蜡烛增

11、至4支蜡烛所感到的亮度变化相近。,建筑要考虑人的行为,社会学问题：在城市化的进程中，如何避免大面积贫民窟的产生？,旧城改造：拆迁问题,“居者有其屋”是建筑师的职业理想,穷人的建筑师：哈桑法西 1980年首届阿卡汉建筑奖终身成就奖 1983年国际建筑师协会(UIA)金质奖章,建筑材料 与建筑结构 人类的建筑活动是物质活动，盖房子需要使用建筑材料：传统建筑和乡土建筑常用的建筑材料有：石材、木材、草、土、沙子、石灰、砖瓦、油漆等。现代建筑除了继续使用传统建筑材料外，大量使用水泥、钢材、玻璃、铝合金等金属材料、石膏等无机矿物材料和塑料等有机合成材料。,建筑结构是建筑的“骨骼”，是建筑空间“围蔽”体的支

12、撑系统。建筑结构的作用是把建筑受到的荷载（重力、风力、地震力、设备动力）最终传到地基去。建筑结构是结构材料的力学性能的应用,不同材料的建筑结构具有不同的形式特点,对建筑形式和风格具有很大的影响。,建筑结构是建筑的“骨骼”，是建筑空间“围蔽”体的支撑系统。,建筑结构是结构材料的力学性能的应用,不同材料的建筑结构具有不同的形式特点,对建筑形式和风格具有很大的影响。,古埃及和古希腊用石材作梁柱结构,罗马人发明了拱券技术，使石材可以建造大跨度结构。,英国传统木结构,The Barley Barn13世纪,Westminster Hall,中国传统木结构,伦敦博览会水晶宫 1851年,工业革命后,钢结构

13、的使用,极大地改变了建筑的形态和面貌。,巴黎博览会机械馆（跨度108m），1889,巴黎艾菲尔铁塔 1889,钢框架结构 19世纪末 芝加哥,纽约世界贸易大厦 19621976年,斯图加特机场候机楼 1991年,钢筋混凝土框架结构,混凝土的可塑性使得建筑的形式可以很随意。,纽约肯尼迪机场美国环球航空公司候机楼 19561962年,建筑物的屋盖形状可以三维变化,丰富多彩,“奇形怪状”；墙体可以在平面上“曲折”,而在竖直方向通常是直立的；而楼层只能是水平的,人们需要在上面活动。“建筑是地球引力的艺术”黑格尔,故宫角楼复杂的屋顶形状，而柱子和墙是直立的,毕尔巴鄂美术馆再复杂的外形，楼板总是水平的,蒙

14、特利尔博览会 美国馆 1967年 富勒发明的张力杆件穹窿，直径76m,建筑结构体系的形状及其“包络”空间对建筑体型起着决定性的作用。结构具有巨大的建筑表现力。,耶鲁大学冰球馆,罗马小体育宫,伊利诺伊大学 Assembly Hall,巴黎 拉德芳斯 CNIT,美国丹佛机场候机楼,慕尼黑奥林匹克体育场,环境、生态、资源、能源也是建筑学关注的问题,城市热岛效应,建筑物吸收较多的太阳辐射热；下垫层热容量较大；城市空气污染覆盖层；城市自身排热。,台北的热岛现象,北京的热岛现象,被动式太阳能建筑Passive Solar Building,建筑防灾 防火、防震、防风、防洪 建筑防火,1994年12月8日，

15、克拉玛依友谊宫大火，烧死325名小学生和教师。2000年12月25日，洛阳东都娱乐城火灾，烧死309人。,建筑防震与抗震 2008年5月12日四川汶川发生8级地震,日本阪神地震,建筑防洪,建筑是石头的史书 建筑是人类文明的载体，建筑的发展标志着人类文明的进程。从古至今，在世界各地，建筑无不被视为代表人类文明的里程碑。雨果：“人类沒有任何一种思想不被建筑艺术写在石頭上。”梁思成：“建筑是一本石头的史书，它忠實地反映了一定社会之政治、经济、思想和文化。”,建筑反映了自然条件和气候状况，反映了社会形态和政治制度，反映了宗教、文化和意识形态，反映了社会生活和风俗习惯，反映了经济和技术发展。因此，建筑形

16、态一方面呈现出地域分布的差异性和国家民族的多样性，另一方面呈现出历史的发展性、传统的继承性和时代的特征性。建筑这样的时空特征使得建筑缤纷复杂、丰富多彩。,建筑反映了自然条件和气候状况。,建筑反映了社会形态和政治制度。同为奴隶制的古埃及、希腊和罗马，政治制度不同，建筑风格不同。,建筑反映了民族、宗教和文化。,右：伊斯兰清真寺印度教神庙,左：巴黎圣母院日本神社,建筑反映了社会生活和风俗习惯。,建筑反映了技术发展,Art 与 Technologyart（艺术）the work of man,human skill,人工之物,技艺,技巧;the creation or expression of wh

17、at is beautiful,美的创造和表达;one of the humanities,traditionally includinghistory,philosophy,literature,language and fine art;人文学科的一种，传统上包括历史、哲学、文学、语言和美术。,“art 艺术”一词具有美学的含义起源较晚。在西方，古典的意义上，对艺术一词的解释和现代对艺术界定的涵义是不同的。“art”的古拉丁语ars，类似希腊语中的“技艺”，从古希腊时代到十八世纪末，“艺术”一词是指制造者制做任何一件产品所需要掌握的技艺。无论是一幅画、一件衣服、一只木船，甚至一次演讲所使用

18、的技巧，都可称之为艺术。其制成品称之为艺术品。因此，从历史的角度出发，艺术包含了技能和技艺的涵义。,所以，在西方古代就有的“Architecture is an art”（建筑是一门艺术）这句话，并不是我们今天的理解，指房子（或设计）的美观和形式有创意等。要知道，在希腊、罗马和哥特建筑早已存在的年代，art一词还没有美学的含义，指的还是“技艺、技巧和人工之物”。这些建筑被称为伟大的艺术，是因为它们是匠人们精湛的技艺和技巧（Hi-skill）的产物（注：Hi-skill是秦佑国杜撰的一个词）。正是中世纪的工匠们几十年上百年，前仆后继地精雕细刻，才使得哥特大教堂成为人类文明史上永垂不朽的艺术瑰宝。

19、当然，那个时代并不是没有审美，但不是用art一词指代的。,需要“skill”的人工之物,通常就是艺术(品),而不管是不是“美观”,它并不取决于观看者的审美观点和欣赏与否。,古代，建筑师和匠人(常常是分不开的)以精湛的手工技艺（Hi-skill）使经典建筑具有不朽的艺术价值。,2万工匠用了22年时间建成的泰姬玛哈尔是人类历史的文化和艺术瑰宝。,木结构的中国传统建筑的艺术性，主要取决于建造的技艺和工艺。,世界各地的乡土建筑是由工匠以传统的技艺建造的，同样具有艺术魅力,到了20世纪，现代艺术越来越演变成“有意味的形式significant form”，强调创意，以至于轻视和忽略“技艺、技巧”的长期而

20、艰辛的训练。当把一个现成的小便斗放到美术馆展台上，标上一个“泉”字，就大功告成的艺术，就只剩下“创意”和搬动小便斗的劳动，没有一点“技艺和技巧”了。我不否认杜尚的创意和对现代艺术发展的开创性作用，但这与“Architecture is an art”的art相去太远了！建筑不是纯艺术，审美（现在可能加上审丑）不是它唯一的目的。巨大的物质实体的建造和被赋予的功能要求，使建筑不能成为只是一个“惊人的创意”而别无其他。,technology（技术）systematic treatment of an art 系统化了的一种 art；mechanical or industrial arts 机械的或

21、工业的 arts，（工艺,工艺学）;the application of scientific knowledge to practical purposes in particular field 在具体的领域中应用科学知识于实际的目的（技术）。,在古典的意义上，technology指的是对技艺（arts）做有系统研究的描述，或者描述某一种特殊技艺。其最接近的词源为希腊文tekhnologia、拉丁文technologia，意指有系统的处理。其词根为希腊文tekhe-，指一种技艺或工艺。这是上述第一条释义。在18世纪初期，technology基本的定义就是“对于技艺的描述，尤其是对机械的（t

22、he Mechanical 1706年）”描述，即上述第二条释义。technology专指“实用技艺”（practical arts）主要是在19世纪中叶，即演变成与知识和科学有关联的上述第三条释义。,当我们理解了technology的前两条含意，尤其是第二条含意，再看看蓬皮杜中心的立面结构和构造，就知道“Hi-tech”不是中文译文“高技(派)”望文生义的什么高（新）技术，而是 Hi 的机械或工业的“arts”（Hi-mechanical or industrial arts），“Hi-tech”应该译为“高工艺”才准确。,所以，“技术 technology”是和“艺术 art”紧密关联的，

23、原本是“systematic treatment of an art系统化了的art”，逐渐演变为“mechanical or industrial arts 机械或工业工艺”，后来和科学 science 发生关联：“the application of scientific knowledge 科学知识的实际应用”。在“技术 technology”含意演变的过程中，“艺术 art”也在演变，逐渐有了美学的涵义。但在此之前，建筑已经存在了几千年了。如果我们不能了解 architecture、art 和 technology 三个词的古典含义及其相互关系，我们不能真正理解建筑史！,中国建筑学人需

24、要深入准确地理解建筑、艺术和技术（architecture、art and technology）的含义和关系!,奈尔维说过：“只有对复杂的建筑问题持肤浅的观点，才会把这个整体分划为互相分离的技术方面和艺术方面。建筑是而且必须是一个技术与艺术的综合体，而并非是技术加艺术。”,气质与修养 今天，我们已经不把大学教育仅仅看成是知识传授和专业教育，而是讲“素质”教育：高素质、全面素质、综合素质等；讲“能力”教育：创新能力、研究能力、组织和交往能力等。但我觉得大学教育光讲“素质”和“能力”教育还不够，不仅要讲“素质”，还要讲“气质”（人格的外在表现）；不仅要讲“能力”，还要讲“修养”（人文修养、艺术修

25、养、科学修养、道德修养）。只讲素质、能力还是有些功利的目的，是为了将来“做事”，而气质和修养是“为人”。我们当然希望学生将来能成为“学术大师、治国英才、兴业之士”，能做大事；学生将来能否做“大事”，不仅与大学教育有关，还和他未来的经历和机遇有关。但是，如果做不成“大事”，甚至“一事无成”，他还是不是一个“落魄的君子”呢?,其实“为人”的教育是将来“做事”的基础，精英教育更应如此。在英美国家，气质和修养教育在中学就予以重视，尤其是像英国的伊顿公学等名校和美国东海岸新英格兰的私立寄宿学校，还有美国“常春藤”大学，在其精英教育中，更是把气质和修养教育放在十分重要的地位 清华校长梅贻琦在“大学一解”说

26、：西洋之大学教育其本源所在，实为希腊之人生哲学；而希腊人生哲学之精髓，无他，即“一己之修明”是已。他又说：大学一书开章明义之数语即曰：“大学之道，在明明德，在新民，在止于至善”。他谈到“明明德”时指出：“学子自身之修养为中国教育思想中最基本之部分。”,波士顿 Wellesley College,然而，长期以来，中国的大学教育却没有把气质和修养教育自觉和明确地提出，尽管像“文化大革命中”以“大老粗”为荣的现象一去不返，但社会还没有完全从对“气质”、“风度”、“修养”的误识（认为是贵族化、书呆子、脱离大众）的禁锢中摆脱出来，不敢理直气壮的提大学生应该是“君子”，是“淑女”。大学生们一方面没有受到良

27、好的气质和修养教育，另一方面却受到格调低俗的商业文化和流行文化的影响。教育和教学又过于专业化，缺乏文理（Art and Science）通识教育。以至今天许多受过大学教育的人，只能称为“专业人士”，而不是“知识分子”，或只是“知分子”不是“识分子”。,实行气质和修养教育，除了要为学生开设人文、艺术等方面的课程之外，主要是讲“养成”和“熏陶”。“养成”有：教师的为人师表、教书育人，校纪和校规的约束，班集体的建设，文体活动和社团活动的开展，思想政治工作等。“熏陶”有：校园环境的熏陶、校园文化的熏陶、校园风气的熏陶和学校传统精神的熏陶等。,气质和修养的教育是否会套用一个模子，会限制学生的多样化？我看

28、不会，就拿气质来讲，因为个人性格不同和背景与际遇不同，可以是质朴（而不是粗俗）的、高雅（而不是高傲）的、平和（而不是平庸）的、率真（而不是矫情）的、潇洒（而不是放荡不羁）的、内涵（而不是城府很深）的、精明（而不是狡黠自利）的等等。学生自己应当有意识地在“气质”和“修养”方面要求自己，培养自己。例如不要过分追求“时尚”和“流行”的文化，王尔德说过：“Fashion is really ugly,so that it must be changed every tow months.”，不要迎合低俗的审美趣味，不沉迷于网络游戏和聊天，不要过分看重物质和金钱，在气质上追求雅气、英气、才气、大气和正气，尤其是正气。要提高自己的人文修养、艺术修养、科学修养和道德修养。要多读书，要多游历，“读万卷书，行万里路”,这对建筑学的学生尤为重要。要懂得“享受人类的文明”。,