弧线在建筑空间设计的美学表达

摘要：弧线是一种灵动的线形，其具有长度，弧度及方向上的变化，它的面相多样具有很高的艺术审美，本文主要从技术及艺术的美学表达层面剖析弧线形的实际应用价值，结合成功的建筑空间设计案例剖析弧线于建筑的“感性”的亦或是“理性”的艺术语意，以期更好地在实际项目中运用弧线的技术美章法。

关键词：弧线；建筑空间；技术美表达；艺术表达

1弧线的形态

弧线的形态源于自然，建筑设计师高迪说过；“直线属于人类，而曲线归于上帝”，建筑与自然合一，建筑亦是自然的一部分。在他的建筑中很少可以找到直线，自然界中没有完全的直线，具有随意性的美来自于大自然，弧线分为凹弧线，凸弧线及组合流线形态，不同类型的弧线及有机组合面体现着不同的美学章法。

2技术美学表达章法

建筑空间结构中弧线的技术美表达。弧线的弧度与其长度，角度是互为关联并相互制约的。不同的关系组合体现在建筑空间屋顶结构上的技术美表达主要分为：拱、穹窿、壳体、悬索、网架等新型的空间结构，在保证建筑安全性的前提下竖向墙体结构则多为不同组合形态的弧线或是弧面有机体，例如仿生或流线型及非线性的建筑结构，其大多体现为自然界严谨的有机体形态，空间诉说着来自自然的自由与张力，由于弧线具有相当的曲率变化，甚至于建筑顶面与墙面，横向与纵向的建筑结构体系可由连续的弧线形态呈现，突破建筑的“盒子”概念，弧线的弧度特性又给了空间在纵向上的延展性，使空间不受于平面形状的限制，建筑竣工后的弧线有机形态的实现是技术与艺术的统一，是彼此制约发展的结果。藉此，有必要对弧线技术美的基本章法进行分析，并进而说明其艺术表现效果，以期更好的理解并运用弧线艺术设计元素。首先在屋顶结构上主要表现为拱、穹窿、壳体、悬索及网架结构。不同的结构体现为对建材不同弧度及组合的技术要求：①拱形结构。拱形的截面形状为不大于1/2圆的圆弧，在建筑室内空间中可做为主体空间亦或是过廊空间拱形顶。拱顶按艺术风格主要分为欧式拱形顶，中式拱形顶及现代拱形顶，其吊顶构造为轻钢龙骨弧线造型骨架及罩面材料，在现代及后现代的风格中，拱形顶的技术美更多的体现为钢结构与玻璃共构的弧线拱形顶部造型，钢材的可塑性更好的塑造弧线形态，在美学上体现为现代通透的哲学空间；②穹窿结构。穹窿指天空，形容如天空般的高，四周下垂的样子，形状来源于自然界的天空，如伊斯兰教清真寺中的天房，又如蒙古族的蒙古包这类的圆形民居，穹隆结构顶形如倒扣的碗柔化了空间同时其吸纳的空间气场给空间增加了一些神秘色彩。由伯鲁乃列斯基设计建造的佛罗伦萨主教堂的大型穹窿顶建筑，被誉为文艺复兴建筑的报春花，是建筑人心中的圣地，穹窿拱矢高度超过30m，表现为尖拱形状，拱壳共分两层，外部自然光线透过中间布的缝隙，技术细节上穹顶下厚上薄，减轻了穹顶的重量，随着技术的发展，到文艺复兴时期，钢材及铸铁以其优良的物理性质成为建筑构造的主要材料，传统的拱结构及穹窿结构进一步改良，出现了金属大跨度的结构形式，同时提升了空间举架。如巴黎国家图书馆充分利用了钢材的可塑性特质，天花整体以钢结构塑造若干凹弧线形态，将纵向空间无形中得到了提升，超高的视觉比例在心理上给读者营造一种自我渺小感，体现为一种悠闲，自然，无我的空间感受，向上的弧线的形态象征着人类漫长的永无止境的文化沉积，结束了这座建筑的标志性，使读者忘记了自己在城市的坐标，而沉浸在书的海洋里。实现了技术与艺术美的完美结合，提升了空间的知觉感受；③壳体结构。壳体形状延展了动物的壳结构，弧线构成的壳体结构在形态上与穹窿类似，但却体现为更为坚韧，稳定的力学特征，弧线的截面为以180°角的弧线形为基准形态沿单一的方向延伸形成弧面，这样的弧面在壳体概念中称为筒壳，可承受较大的荷重，另有一种为双曲抛物面壳，表现为凹弧线及凸弧线的形态交融，屋顶结构为双向弧线的设计，使建筑外在艺术形式富有张力同时富有很强的装饰性，双面抛物面壳更接近仿生的形态，使建筑更为接近自然，是天人合一理念的真实体现；④悬索结构。悬索结构是弧线跨度最大的结构，技术上利用高强材料的抗拉性能，其受力特点为仅仅通过索的轴向的拉伸抵制外力，能做到跨度大，自重轻，材料省且易施工，这样的技术特点表现为不受不同平面形式的限制，为建筑顶棚大弧度角弧线形态的实现提供了可能，其曲率平缓的特征做到了经济有效的利用室内空间的作用，适用于大跨度的公共建筑，如由小沙里宁设计的华盛顿杜勒斯国际航空站就是以悬索结构构成的弧线形建筑外观，屋顶采用单向悬索结构，设计形态为凹弧线形，这样的形态在大跨度的建筑中发挥了悬索结构不可替代的受力优势，在美学上使得建筑更接近自然，仿生的形态使得建筑空间更为多样化；⑤账篷式结构。与以上结构形式不同，它是由撑杆，拉索，薄膜组成的结构形式，适合用于某些半永久性的建筑的屋顶结构，弧形形态轻盈自然；⑥网架结构。弧线形的编织形态，在美学上不同方向的弧线相交，呈现为新的组合形态，多用于体育馆建筑。如“岭南明珠”体育馆，占地22.3km2，建筑高度约26.4m，其主馆与副馆通过三个穹顶连接在一起，体育馆的屋顶结构全部采用连续的网壳结构，外表的圆弧好似一颗灼灼生辉的明珠，结构上部为压缩环，下部为张力环，其网架组合为H型钢组成的空间三角形钢桁架，这样的结构体现为一种及其严谨，富有几何感与力感的建筑美的形式。弧线的曲率及长度变化与有机组合发展为以上构造，建筑的技术美的表现植根于建筑力学与构造，在此基础上于美学上融合。

意大利建筑师奈尔维（1891-1919）说过：“建筑必须是一个技术与艺术的几何体，而并非是技术加艺术”，建筑是综合的学科，艺术与技术是相辅相成的，技术是实现建筑艺术效果的保障，而艺术则是基于技术的外在体现，综上弧线在建筑空间中的艺术美学规律多表现为若干弧线的重复和渐变，重复即是同一规格设计元素的有序排列，形成从弧线到弧面的建筑体量感，具有整体性，弧线的渐变则是由线到面的不同方向与不同长度与弧度的变化，组成多样的流线型建筑体量空间，共构完整的建筑空间艺术美。弧线在建筑中的作用不可小觑，无论是作为结构亦或是装饰元素体现的不仅是其自由，自然，原始，流线的的艺术感受，更是基于自然物像生长规律提取出的最为严谨的自然结构，设计源于生活，同时源于自然，弧线多样的设计面相，会更多的运用到实际项目中来，在高科技的时代背景下，其表现形式会更为多样。

参考文献

[1]辛艺峰，著.建筑室内环境设计.北京：机械工业出版社，2018，6.

[2]王受之，著.世界现代建筑史.北京：中国青年出版社，2015，12.

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[4]（英）欧文•霍普金斯，著.解读建筑.北京：北京美术摄影出版社，2016，5.

[5]伯恩德•艾弗森.建筑理论从文艺复兴至今.北京：北京美术摄影出版社，2018，6.

作者:马爽 单位:吉林城市职业技术学院