1960年代起建築界開始探索非線性科學的應用,不同於古典數學中的線性科學,非線性指不按幾何的線性、不按比例、不規則的運動性而形成的幾何,比起線性,自然中有更多非線性的狀態,而受到了數學混沌理論及模糊數學的啟發,建築界因著電腦運算的發展而形成了非線性建築(non linear architecture)。
西班牙建築師高地(Antoni Gaudi),1880年代在巴賽隆納興建的聖家堂,他運用小沙包按照地心引力的牽引形成下拱建築再將其反向運算,採用自然界中的型態推演建築,因此建築史家將其定位為『有機建築』始祖。奧地利建築師魯道夫 史坦納 (Rudolf Steiner)自1920年代在瑞士興建的『第二人類歌德堂』(Second Goetheanum) 即採用形變模式建築。1950年代建築大師柯比意晚年的建築作品廊香教堂以自由流動的形體,揚棄國際式樣而轉向自由雕塑,預言著現代主義的末路。1980年代的解構主義結合了電腦計算的發展,而開啟了非線性建築在思想上及實踐上的全新可能,Zaha Hadid 及Frank O. Gehry更是實踐出了大量的非線性建築,而成為持續湧現的全球性建築風潮,Zaha Hadid 與合夥人Patrik Schumacher 在2012年出版的《自生建築》(autopoiesis of architecture),更是宣告非線性建築結合參數設計(Parametric Design)的實踐時代。
雖然非線性建築的發展在各個時代上,一直是以其外表的異形而攫獲世人目光,但關鍵卻在於其對於空間所產生的特質性根本上有的變化。非線性建築呈現出了空間凝結的流動性(fludity)、空間曖昧性(ambiguity)、空間交疊性(overlap) 、地景連續性(continuity),建築與雕塑的模糊性(Vagueness),是這些特質使空間的本質有了根本上的變化,即便它並非披著流線的外形,即便它是以方框構築而成,還是能使人感受到空間的本質。非線性建築始終只是建築成形的工具與表象,而背後的空間本質卻才是其核心意涵。這些非線性建築所隱藏的特質滲透到了當代建築的個性之中,而以其他不同樣貌與形式幾何出現,內化成為下一代建築的基因。
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