建筑科学与艺术课件.ppt
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- 建筑 科学 艺术 课件
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1、建筑科学与艺术中文中文“建筑建筑”对应于英文对应于英文:architecture building construction牛津字典: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,房子的设计建造房子的艺术与科学,房子的设计或风格或风格 “建筑学建筑学”还是还是“建筑术建筑术”?正因为正因为architecture包含了包含了art 和和 science,所以早年,所以早年就这个词译成中文是就这个词译成中文是“建筑术建筑术”还是还是“建筑学建筑学”,发,发生过争议。有意思的
2、是生过争议。有意思的是“艺术艺术”、“美术美术”、还有、还有“技术技术”都是都是“术术”,倒是,倒是architecture 成了学,叫成了学,叫“建筑学建筑学”,不见了术。要说建筑有学问,但艺术、,不见了术。要说建筑有学问,但艺术、美术、技术也有学问,不是有美术、技术也有学问,不是有“艺术学艺术学”、“美术美术学学”、还有、还有“技术学技术学”吗?怎么不可以先有个吗?怎么不可以先有个“建筑建筑术术”,再有个研究,再有个研究“建筑术建筑术”学问的学问的“建筑术学建筑术学”?也许四个字的名词,中文念起来拗口,还是也许四个字的名词,中文念起来拗口,还是“建筑学建筑学”吧。吧。我我1999年归纳总结
3、,提出了年归纳总结,提出了“清华建筑教育清华建筑教育思想思想”(十条),其中三条是:(十条),其中三条是:建筑学建筑学科学与艺术的结合;科学与艺术的结合;建筑教育建筑教育理工与人文的结合;理工与人文的结合;建筑教学建筑教学基本功训练基本功训练(skill training)与建筑与建筑理解理解(architecture learning)结合;结合;也就是说也就是说architecture是既有是既有“术术”也有也有“学学”,建筑教育培养建筑师要,建筑教育培养建筑师要“术术”“”“学学”并举。并举。我在讲课时提到建筑师具有我在讲课时提到建筑师具有“匠人匠人”特征(术)特征(术)和和“完人完人”
4、(学)特征。(学)特征。梁思成先生把自己的散文集题名梁思成先生把自己的散文集题名拙匠随笔拙匠随笔,“拙拙”是自谦,而大家称他是是自谦,而大家称他是“哲匠哲匠”。但总是有个。但总是有个“匠匠”字。然而,字。然而,“哲哲”字就表示有学问了,美国把字就表示有学问了,美国把研究学问的博士叫做研究学问的博士叫做PhD,Ph就是就是“哲(学)哲(学)”。两千年前,古罗马的维特鲁威在两千年前,古罗马的维特鲁威在建筑十书建筑十书中中要求:要求:“建筑师必须擅长文笔,熟悉绘图,精通几何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,对于医学亦非学,深悉历史,勤听哲学,理解音乐,对于医学亦
5、非无知,通晓法律学家的论述,具有天文学的知识无知,通晓法律学家的论述,具有天文学的知识”。至于建筑学学生的至于建筑学学生的“术术”的训练,在中国建筑教育的训练,在中国建筑教育界长期以来都主要是指美术界长期以来都主要是指美术,指画画:素描、水彩、钢,指画画:素描、水彩、钢笔画、草图、渲染图等。笔画、草图、渲染图等。这是由于中国建筑教育的源头是巴这是由于中国建筑教育的源头是巴黎美术学院派的黎美术学院派的 Beaux Arts 体系(经体系(经由美国宾夕法尼亚大学)。由美国宾夕法尼亚大学)。其实“为人”的教育是将来“做事”的基础,精英教育更应如此。他谈到“明明德”时指出:“学子自身之修养为中国教育思
6、想中最基本之部分。design or style of building.systematic treatment of an art 系统化了的一种 art;毕尔巴鄂美术馆再复杂的外形,楼板总是水平的建筑技术科学建筑日照模拟然而,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”。环境、生态、资源、能源也是建筑学关注的问题社会学问题:在城市化的进程中,如何避免大面积贫民窟的
7、产生?罗马人发明了拱券技术,使石材可以建造大跨度结构。世界各地的乡土建筑是由工匠以传统的技艺建造的,同样具有艺术魅力其制成品称之为艺术品。工业革命后,钢结构的使用,极大地改变了建筑的形态和面貌。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。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。19211931年间在美国宾夕法尼亚大学建筑与艺术学院留学的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中国学生先后有13人,包括杨廷宝、梁思成、林徽因、童寯、陈植人,包括杨廷宝、梁思成、林徽因、童寯、陈植、王华彬、哈雄
8、文等。期间宾大建筑教育是、王华彬、哈雄文等。期间宾大建筑教育是Beaux Arts 体系体系,系主,系主任聘请的是来自巴黎美术学院的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。而此期间,欧洲现代主义义Modernism建筑已经开始。这些人回国后把学院派带到中国,形建筑已经开始。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。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。洲现代艺术已经很是流行了,但他们带回来的还
9、是学院派的绘画。欧洲建筑院系在包豪斯的影响下,欧洲建筑院系在包豪斯的影响下,“术术”的训练从的训练从Beaux Arts的绘画和渲染中的绘画和渲染中跳脱出来,以跳脱出来,以“建构建构 tectonic”的名称,要学生动手的名称,要学生动手“建造建造”。近年来逐渐在中国。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。等。这是一个十分可喜的变化和改进。清华大学清华大学建筑学院建筑学院建构教学建构教学 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
10、成因素建筑的构成因素 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。l 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;l 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)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)l 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
11、,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。l 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、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建筑环境特性的要求和设计保障等 适用、美观;适用、美观;结构专业结构工程师:建筑结构(包括地基、基础)设计与施工建筑结构(包括地基、基础)设
12、计与施工 牢固、耐久牢固、耐久;设备专业设备工程师:功能与环境保障设备系统的设计、施工和运行功能与环境保障设备系统的设计、施工和运行 适用;适用;建筑学建筑学(一级学科)建筑设计及其理论建筑设计及其理论 architectural design 城市规划与设计城市规划与设计 urban planning and design 景观规划与设计景观规划与设计 landscape architecture 建筑历史与理论建筑历史与理论 architectural history and theory 建筑技术科学建筑技术科学 building science and technology 建筑设计建
13、筑设计 建筑设计的建筑设计的工程图工程图 城市规划与设计城市规划与设计兴城市总体规划兴城市总体规划(2006-2020)19建筑技术科学建筑日照模拟建筑教育理工与人文的结合;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。2000年12月25日,洛阳东都娱乐城火灾,烧死309人。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支蜡烛增至4支蜡烛所感到的亮度变化相近。Art 与 Technologyart(艺术)the work of man,human skill,人工之物,技艺,技巧;the cr
14、eation or expression of what 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。教育和教学又过于专业化,缺乏文理(Art and Science)通识教育。建筑技术科学 building science and technology而希腊人生哲学之精髓,无他,即“一己之修明”是已。(生产性建筑有工艺对建筑环境的要求)人居环境概论
15、系列讲座之六城市与建筑物理环境我1999年归纳总结,提出了“清华建筑教育思想”(十条),其中三条是:建筑反映了民族、宗教和文化。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。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。景观规划与设计景观规划与设计自然遗产保护 建筑历史与理论建筑历史与理论文化遗产保护建筑技术科学建筑技术科学建筑日照模拟建筑日照模拟 城市夜景照明城市夜景照明厅堂音质设计厅堂音质设计计算机辅助建筑设计计算机辅助建筑设计CAAD 建筑方针建筑方针 建筑十书建筑十书 一本一本2000多年来的建筑经典多年来的建筑经典 古罗马古罗马 维
16、特鲁威著(公元前一世纪)维特鲁威著(公元前一世纪)建筑三原则:坚固、适用、美观建筑三原则:坚固、适用、美观文革前党文革前党“的建筑方针的建筑方针”:适用、经济、在可能条适用、经济、在可能条件下注意美观件下注意美观2007年年1月五部委联合颁发文件月五部委联合颁发文件关于加强大型公共建关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见筑工程建设管理的若干意见,重申上述方针。重申上述方针。作为作为“遮蔽所遮蔽所”的建筑的建筑 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西方
17、书籍中描绘中的原始棚屋屋西安半坡遗址棚屋复原图西安半坡遗址棚屋复原图巢居与穴居巢居与穴居 韩非子载:“上古之世,人民少而禽兽众,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“将就将就”性性,建筑满足
18、人功能要求的,建筑满足人功能要求的“宽裕宽裕”性。性。现代建筑功能日趋复杂现代建筑功能日趋复杂英国某医院英国某医院病房楼顶层病房楼顶层的设备机房的设备机房现代办公楼走廊顶棚上的管线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。计必须了解和考虑人的生理和心理特征。首先是首先是“人体测量学人体测量学”,了解人体和其活动时的基本尺寸(统计),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。:平均尺寸、变化范围、最大尺寸、最小尺寸。楼梯设计楼梯设计:踏步尺寸(
19、高度和宽度)踏步尺寸(高度和宽度)通常考虑平均尺寸,通常考虑平均尺寸,净空高度(不能碰头)考净空高度(不能碰头)考虑最大尺寸,虑最大尺寸,栏杆空挡考虑最小尺寸。栏杆空挡考虑最小尺寸。其次是人的视觉、听觉、其次是人的视觉、听觉、热舒适热舒适等感觉的生理特征和阈值;等感觉的生理特征和阈值;还有人的运动和生理节律。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 韦伯定韦伯定率率:感觉的变化程度不是与刺激量成比:感觉的变化程度不是与刺激量成比例,而是与
20、刺激量的对数成比例。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支蜡烛增至4支蜡烛所感到的亮度变化相近。建筑要考虑人的行为建筑要考虑人的行为社会学问题: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?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:拆迁问题旧城改造:拆迁问题 “居者有其屋”是建筑师的职业理想人居环境概论人居环境概论系列讲座系列讲座之六之六城市与建筑物理城市与建筑物理环境环境穷人的建筑师穷人的建筑师:哈桑哈桑法西法西 19801980年首届阿卡汉建筑奖终身成就奖年首届阿卡汉建筑奖终身成就奖 1983
21、1983年国际建筑师协会年国际建筑师协会(UIA)(UIA)金质奖章金质奖章建筑材料建筑材料 与建筑结构与建筑结构 人类的建筑活动是物质活动,盖房子需要使用人类的建筑活动是物质活动,盖房子需要使用建筑材料:建筑材料:传统建筑和乡土建筑常用的建筑材料有:石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。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、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。石膏等无机矿物材料和
22、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。建筑结构是建筑的建筑结构是建筑的“骨骼骨骼”,是建筑空间,是建筑空间“围蔽围蔽”体的支撑系统。体的支撑系统。建筑结构是结构材料的力学性能的应用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材料的建筑结构具有不同的形式特点不同的形式特点,对建筑形式和风格具有很大的影响。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
23、作梁柱结构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,使石材可以建罗马人发明了拱券技术,使石材可以建造大跨度结构。造大跨度结构。英国传统木结构英国传统木结构The Barley Barn13世纪 Westminster Hall中国传统木结构中国传统木结构伦敦博览会水晶宫伦敦博览会水晶宫 1851年年 工业革命后工业革命后,钢结构的使用钢结构的使用,极大地改变了建筑的形态和面貌。极大地改变了建筑的形态和面貌。巴黎博览会机械馆(跨度巴黎博览会机械馆(跨度108m),),1889 巴黎艾菲尔铁塔巴黎艾菲尔铁塔 1889钢框架结构钢框架结构 19世纪末世纪末 芝加哥芝加哥 纽约世界贸易大厦
24、纽约世界贸易大厦 19621976年年 斯图加特机场候机楼斯图加特机场候机楼 1991年年钢筋混凝土框架结构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。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纽约肯尼迪机场美国环球航空公司候机楼 19561962年年 建筑物的屋盖形状可以三维变化建筑物的屋盖形状可以三维变化,丰富多彩丰富多彩,“,“奇形怪状奇形怪状”;墙体;墙体可以在平面上可以在平面上“曲折曲折”,而在竖直方向通常是直立的;而楼层只能是水而在竖直方向通常是直立的;而楼层只能是水平的平的,人们需要在上面活动。人们需要在上面活动。“建筑是地球引力的
25、艺术建筑是地球引力的艺术”黑格尔黑格尔 故宫角楼故宫角楼复杂的屋顶形状,而柱子和墙是直立的复杂的屋顶形状,而柱子和墙是直立的毕尔巴鄂美术馆毕尔巴鄂美术馆再复杂的外形,楼板总是水平的再复杂的外形,楼板总是水平的 蒙特利尔博览会蒙特利尔博览会 美国馆美国馆 1967年年 富勒发明的张力杆件穹窿,直径富勒发明的张力杆件穹窿,直径76 m建筑结构体系的形状及其建筑结构体系的形状及其“包络包络”空间对建筑体型起着决定性的作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。用。结构具有巨大的建筑表现力。耶鲁大学冰球馆耶鲁大学冰球馆罗马小体育宫罗马小体育宫伊利诺伊大学伊利诺伊大学 Assembly
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