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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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記憶所繫之處 lieu de mémoire

『我們探究的不是那些具有決定性的事物,而是他們將造成的影響,不是那些被記憶或被紀念的行動慶典,而是他們留下的痕跡。不是為了研究事件本身,而是了解事件如何在時間之流中如何被建構,.....總之,不是死後復活、不是重建、甚至不是再現、而是一種”再記憶“。是記憶不是回憶,是現在對於過去的全盤操作與支配』。 …… 皮耶 諾哈 Pierre Nora 法國歷史學家 《記憶所繫之處lieu de mémoire》 法國歷史學家 皮耶 諾哈(Pierre Nora)在《記憶所繫之處》lieu de mémoire一書中曾述:『我們探究的不是那些具有決定性的事物,而是他們將造成的影響,不是那些被記憶或被紀念的行動慶典,而是他們留下的痕跡。不是為了研究事件本身,而是了解事件如何在時間之流中如何被建構,.....總之,不是死後復活、不是重建、甚至不是再現、而是一種”再記憶“。是記憶不是回憶,是現在對於過去的全盤操作與支配』。 記憶或是再記憶的建築, 雖然會是這些物質實體與非物質效力的總合,但實際上建築在記憶一事上所能做的卻極其困乏,魂縈夢繫關鍵最終還是回到建築中的文學這件事來了,既然是“再記憶”必然會是現下的創造,而非已經過去了的回憶,若建築無法提供再記憶的機制、活動背景或生活場域,創造出給當下人群的意義。當代對於舊有歷史建築不是採靜止保留的古物觀點,而是帶入更多當下活動使其再生利用,但對於建築中的再記憶這件事,關於建築對應文學與歷史的形式上,在再記憶這件事上,仍舊留有一個極大的縫隙。

心性 or 數位

『參數化設計的核心在於,構成建築的元素變得可調節、多樣化、可以相互適應。它們能根據外部環境和內部使用狀態進行靈活調整,與前代建築更為固定、單一的理想範式相比,這是最關鍵的區別。』 .......帕特里克·舒馬赫 Patrik Schumacher   很多建築表面上是數位實際上卻充滿心性,數位是否最終仍會受制於心性或是能獨立地展現出一種不以個人意志為轉移的數學個性,這是一個存在建築中關於數位與心性的矛盾命題。 數位建築在現在並非是什麼新穎的想法,數學上開始對於非線性的探索也早在十六世紀,起始於對於生物上有更多無法以線性解釋的現象探索。而衍生到建築上卻是當電腦繪圖技術發展開始,才能將數學轉換成為可見的形式變化,因此才能具象化的成為建築設計。而數位建築晚至 1980 年才開始發展,在軟體中能操作出面與體的形變,而開啟了非線性在建築上的實踐。 在數位建築的領域中,或許拜軟體之賜,因而發展出了具有液態特質的建築形式,液態、流動、囊體、黏菌、肢節等創造性的形式。而在這些發展中或許可以說分為了兩條與不同數學模式有關的路數,一個是以數學參數為導向的發展,由 Zaha Hadid 的接班人 Patrick Schumacher 所領導的 CODE (Computational Design Research Group) ,以形式語言及軟體開發來解決並實踐複雜的自由建築,在 2012 年出版的《自我生成建築》 (Autopoiesis of Architecture) ,以參數式設計創造出了可實踐的建築,仍沿著數學與幾何的生成邏輯,以規則可拓展曲面、折疊平面、拓墣優化等路線,以數學線性變性的模式生產建築,以單一小的數學模式演化成為一大的建築,或許較為簡單的理解方式是,在一個建築中納入複雜的數學公式,透過參數加以放大縮小的組合模式,而兼顧建造的實際需求。而另一極的發展則是以法蘭克蓋瑞( Frank Gehry) 的自由線性模式,在設計的過程中,先製造具象的自由模型,再以以航太工業使用的繪圖工具捕捉還原其曲線,完全的以心性的自由來創造建築,如同雕刻家般的削減捏塑形式,完全以『心性』引導的設計過程,無任何的公式,只是純粹的自由表現形式創造,數位是實踐心性表現的工具。這兩種數位設計路數,可以說是在嚴謹的數學理性與自由心性的兩端。

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...