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方圆之道
如何用方、圆生成建筑

无规矩不成方圆。方&圆，一直是建筑设计的几何手法。

古代社会很早就有对于方&圆几何属性的探索，并将之运用到构图比例中。无论古今中外的建筑实践，都能看到方&圆的身影。

回溯建筑史，方&圆如同一把钥匙，为我们打开了建筑生成的逻辑传统。方&圆，串联中西，沟通古今。


01
规矩方圆：建筑理论的方圆传统

中国古人很早就有对方&圆关系的探讨，中国现存最重要的古代建筑专书——北宋李诫《营造法式》一书中，出现在图版中的第一幅插图即是“圆方方圆图”。

古人对方&圆几何关系的研究影响到了建筑设计，一些研究者认为中国古代建筑在设计时运用了方&圆中1：√2的比例关系。


▲《周髀算经》和《营造法式》中的“圆方方圆图”

王贵祥教授分析了唐宋单檐木构建筑比例，认为存在√2比例关系，并将之阐释为正方形边长与其外接圆直径之比。

王南对此做了进一步发展，认为中国古代建筑中的√2比例关系与中国古人“天圆地方”的观念相关，浓缩了中国古人的宇宙观念。


▲唐宋建筑檐高与柱高比例分析图

西方世界也很早有关于方&圆几何关系的研究，并发展出了0.618的黄金分割比，将之广泛运用到建筑、绘画、雕塑等艺术中。

达芬奇的作品《维特鲁威人》，以最典型的男性人体为范本，来诠释黄金分割比的概念，即肚脐到脚底的距离跟全身的比例为0.618。


▲达芬奇《维特鲁威人》

早在古希腊时期，黄金分割比就被应用在建筑中。例如帕特农神庙，其侧面高度与其宽度比约为0.618，其山花部分的高度与下侧柱子的高度的比也是约等于0.618。




▲帕特农神庙立面的几何分析

文艺复兴时期，古典柱式再次成为建筑造型的主要手段，建筑师效法古希腊、古罗马，追求建筑立面的比例关系。

这一时期重要的建筑师阿尔伯蒂、帕拉第奥等，都在其建筑实践中呈现古典建筑的语汇，并赋予其新的空间和组合形式。




▲阿尔伯蒂新圣母教堂立面


02
方上做圆：古代建筑的方圆尝试

无论古代中国还是古代西方，建筑师都面临了一个难题：如何在立柱围合的方形平面上，设置一个体现集中性的穹顶？

这一方上做圆的难题被古人的智慧化解，在古代建筑中常常能看到这类方上做圆的实例。古人通过结构技术，创造了这些具有向心性的室内空间。


▲穹窿做法示意图


▲帆拱做法

这类方上做圆的手法在欧洲的集中式教堂中尤为常见。例如伊斯坦布尔的圣索菲亚大教堂，将拉丁十字和集中式很好地结合在一起，其中有很多方形平面上的穹顶。


▲圣索菲亚大教堂


▲圣索菲亚大教堂剖面图及平面图

始建于11世纪的威尼斯圣马可大教堂，被认为模仿了君士坦丁堡神圣使徒教堂。平面形式采用显著的集中式布局，四个小穹顶在整个支撑结构中起到了支撑中间大穹顶的作用。




▲圣马可大教堂


▲圣马可大教堂剖面图


▲圣马可大教堂平面图

位于梵蒂冈的圣彼得大教堂建于1506年至1626年，历经数位建筑师的设计与完善，最终完成了这座不朽的建筑。其震撼的立面形式和内部空间，对后世建筑影响深远。




▲圣彼得大教堂


▲圣彼得大教堂剖面图

参与过圣彼得大教堂及其广场设计的建筑师包括伯拉孟特、拉斐尔、米开朗基罗、小安东尼奥·达·桑加罗和贝尼尼。在百余年的设计中，圣彼得大教堂的平面不断发展，最终形成了兼具纵深感和向心性的平面形式。


▲圣彼得大教堂平面演变


▲圣彼得大教堂平面图中的方&圆


03
方圆之道：现代建筑的方圆意象

现代主义建筑同样注重方&圆的运用。一方面，利用方&圆建构空间形式，另一方面，利用方&圆进行立面设计。

在路易斯·康的作品中，常见方&圆的意象。例如建成于1972年的菲利普斯·埃克塞特学院图书馆，其中方&圆以极具几何感的形象出现。


▲路易斯·康，埃克塞特学院图书馆


▲埃克塞特学院图书馆结构示意图




▲图书馆内部的几何元素

在路易斯·康的其它作品，如印度管理学院（1974年）、孟加拉国民议会大厦（1982年）中，方&圆成为极具标识性的建筑语言，构成了令人印象深刻的建筑意象。


▲路易斯·康，印度管理学院




▲印度管理学院立面中的方&圆

妹岛和世的金泽21世纪美术馆中同样运用了方&圆组合。19个立方体的箱子林立在一个巨大的圆形空间中，像一个巨大的聚落，看似随意的立方体箱子实际上有严格的规范。


▲妹岛和世，金泽21世纪美术馆


▲金泽21世纪美术馆模型

安藤忠雄的小筱邸，平面上化用了方&圆的组合。小筱邸利用简约、质朴的空间形式，诠释了建筑师对居住理念的思考。


▲安藤忠雄，小筱邸


▲主单元平面图


▲小筱邸设计草图


结语

无论东方还是西方，从古至今都不乏对方&圆这两种最基本几何形式的探索。方&圆串联起了古今中外建筑的共性。

从平面形式、立面表达，到空间意象，建筑师运用方&圆的组合，创造了令人难忘的建筑体验。

方&圆，已经不仅是一种建筑手法，更是一种建筑态度，一种建筑文化。

资料引述：
1.《王南：规矩方圆 浮图万千——中国古代佛塔构图比例探析》
2.《从南京中华门外砖构穹窿顶浴室看元明时期东西方建筑文化交流》
3.《解开中西方建筑之美的密码：方五斜七和黄金分割比》
4.《有方 | 埃克塞特学院图书馆：建筑中的建筑》
4.《有方 | 印度管理学院：砖与拱的故事》
4.《知乎 | 妹岛和世金泽21世纪美术馆设计分析》
4.《有方 | 小筱邸：希望的建筑》

编辑  韩雨立
责编  袁兆童