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建築即數學

 『數學,正確地看,不僅擁有真,也擁有至高的美。一種冷而嚴峻的美,一種屹立不搖的美。如雕塑一般,一種不為我們軟弱天性所動搖的美。不像繪畫或音樂那般,有著富麗堂皇的修飾,然而這是極其純淨的美,只有這個最偉大的藝術才能顯示出最嚴格的完美。』...........伯特蘭·羅素 Bertrand Russell 數學家


幾何可以說是建築之母,幾何的重要性在建築中佔據了關鍵性的創造位置,而幾何創作的根源則是關於數學這件事。如果柯比意時空跳耀來到現在的世界看到現代的建築,是不是會後悔當初不應該提出Domino House 平版樓層方盒子的這個構想,自此人類似乎失去了創造幾何空間的能力,而進入了平面思考設計的胡同,大量的製作出方盒子般的建築。即使是在中世紀的古典建築,建築師藉由圓拱及飛扶壁的基本力學構造,即能一再的創造出各式各樣的巨大量體與特殊幾何的建築。建築中有相當多的元素,如光、自然、動線、材料、構築、地方、時間、歷史......等,然而在這麼多元素當中,建築的最根本可以說是在於空間的創作。義大利有機建築學派理論家塞維(Bruno Zevi)在《建築空間論》(Architechure as space)一書中強調:『空間才是建築的本質』,在書中作者抨擊了採用繪畫和雕塑等造型藝術的評價方法來品評建築的現象,強調空間是建築的主角。而空間既是建築創作的根本,那麼空間創作的根本便是幾何了。

1910年代起始的前衛藝術運動中有一系列的建築實驗來自蘇聯,傳奇的俄羅斯建築師 蘇可夫(Vladimir Shukhov)他將數學家羅巴切夫斯基(Nikolai Lobachevsky)發展的雙曲幾何學(hyperbolic geometry)應用在新時代的建築造型上。蘇可夫在幾何建築造型上的創作,讓他成為最早應用雙曲幾何的建築師,也是創造斜肋構架(diagrid)薄殼結構和抗拉結構(tensile structure)的先驅。二次世界大戰之後的首次博覽會於1958年在布魯塞爾舉行,柯比意Le Corbusier設計的 Pavillon Philips Building,柯比意以軸線翻轉產生曲面的數學式演算設計量體,雖然這個案子在建築史上的重要性不如1955年的廊香教堂,但却代表了柯比意從廊香教堂如雕刻般的自由曲線的模式轉向尋找建築中更嚴謹的數學線性關係。而同樣在 1957 年由烏戎 Jørn Utzon 獲得競圖首獎的雪梨歌劇院,則是以圓球體上的六片弧面的數學幾何組合而成,創造出了獨特的幾何空間。東海的路思義教堂在1958年,由貝聿銘提出磚砌的圓拱造型構想之後,陳其寬考量台灣多地震,最後決定採用雙曲面的薄殼建築。如同其他1950年代的建築有種追求嚴謹精準的強烈傾向,建築中的幾何創造成為建築中最重要的關鍵,建築師如同幾何學家般專注在創造出獨特的幾何空間,而回頭看當代建築似乎缺少了在幾何創造上的關注,反而將焦點放在幾何這個根本之外的事上了。

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通用空間 Universal Space

『新建築技術的傑出成就之一就是取消了牆的分隔功能。』 …… 密斯 范德羅 Mies van der Rohe 通用空間(Universal Space) 最早由Mies van der Rohe所提出,來描述一種在大跨度單體空間中多種機能通用的概念,他在當時用了一張1937年格倫·馬丁飛機組裝機棚的照片,蒙太奇地來說明如何在一個大空間中容納各種使用活動。因此通用是不針對個別空間的特殊性加以區別對待設計,以不產生排他性。 日本建築師伊東豐雄在1997年以自由彈性的概念贏得仙台媒體館的競圖案,以一個正方形透明的玻璃方盒、以幾乎去除了所有固定式隔間來容納所有活動的彈性,取而代之的是以各樣活動隔屏來建構不停變異的活動圈,實踐了通用空間的終極版本,使得空間不再有固定隔間因而能隨著機能代謝,在仙台媒體館的設計中將空間的定義(無論在區隔機能或是形式上)都試圖減到最低因而達成了自由,無相而真實地實踐了日本前代建築代謝派的理念。自由的重大關鍵之一在於『均質 Homogeneous』這個建築觀念的達成,均質與異質 Heterogeneous Vs. Homogeneous 在建築上作為對比的概念,均質建築指的是在建築中達成相同而滲透到全體的空間均質,不去做出異化的區別設計,以單一的空間語法來達成統一均質,是以減法的策略來達成均質。而異質化指的是在一個建築內的個別的空間中極力去設計出差異化的區別,而創造出樣態的豐富差異度,異質化的設計策略一直是從古典建築及至前現代建築中思考的狀態,按照空間中的各別線索去創造出空間的特質,是一種以多制勝 more is more 的設計策略,但均質與異質兩者矛盾對立難容。 當仙台媒體館建築出世之後,一方面代表著純正國際樣式的平反。在以影像為主導的建築世界中,當代建築過多受到影像與媒體的影響,追求強烈而複雜的型式,因此方正簡單的建築中所擁有的基本美德便被忽視。對於豐富與複雜的追求可以說本來就是人類的一項根深柢固的性格,因而追求在一個建築中創造出更多而異質的空間而以豐富為美。但為何均質與異質會成為建築中是否『自由』的關鍵?撇開除了因為實質的區隔自由及使用的因素之外,更是因為均質的建築去化了所有不必要的『差異』這件事,在減少差異化的過程中而使得建築能回歸到最基本的空間樣態,而使得人能感受到『無/少』所帶來的淨化與自由,這與藝術上的極簡主義的精神有著部分的疊合,極...

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『空間是一種同時存在的秩序。』 .....哥特佛萊德 萊布尼茲 Gottfried Leibniz 十七世紀德國的數學家與哲學家 萊布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibniz)在他的絕對時空論(Absolute Theory of Space & Time) 中曾說:「空間是一種同時存在的秩序。」,雖然這個描述指涉的是物理與數學上的思考,但似乎可以用到建築上來說明『均質空間』的這件事。如果說一般建築是個方盒的空間,差別的只是盒子的形狀、大小、甚至是盒子的材質、式樣這樣外觀上的差別,但人在這樣的盒子中的某一點,特別是在現代的樓板堆疊式建築中,盒子的空間形式特質與內部無法關聯。均質空間的概念,是在整體的空間中創造出能均質滲透到整體各處的建築形式,而產生出同時存在的秩序。建築在這樣的概念下,如果想像人是隻螞蟻的話,建築從過去的盒子設計,可以說類比於均質的海綿的設計,差異的是這些海綿的孔隙、密度、形式與建構模式。均質空間使得建築在每一局部,都有著相同而連續的空間特質,而產生出了空間的均質性 美國建築師法蘭克 萊特 Frank Lloyd Wright 於1936年在芝加哥設計了SC Johnson 辦公室,辦公室採圓型獨立柱陣列設計,日光從圓形的柱頭縫間落下,創造了當時被稱為美國最美辦公室的建築,一個大型而均質的空間。而這個建築中所隱藏的『均質』這件事,在當時倒是並未受到太大的著墨與注意,而將焦點集中在了光影與幾何形式上。

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