建筑的形式语言

当我们站在一座建筑面前，最先吸引我们注意的往往是它的外形轮廓、空间布局、结构关系。这些视觉上可以感知的特质，我们称之为“形式”。但建筑不仅仅是一个抽象的形状，它还由具体的材料构成——砖石、木材、混凝土、钢铁。形式与材料，就像一对孪生兄弟，在现实世界中总是形影不离。任何实际存在的建筑都同时拥有这两个属性。

然而在建筑师的工作中，我们却不得不在思考和表达时将它们分开。当我们在纸上绘制一座建筑的设计图时，我们描绘的是它的形式，而不是它的材料。这种分离是建筑设计的基础，也是建筑理论探讨的起点。

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形式的持久与材料的更替

在讨论建筑形式之前，让我们先看一个引人深思的例子。山西应县的佛宫寺释迦塔，也就是人们常说的应县木塔，建于辽代1056年，距今已有近千年历史。这座高67.31米的木结构建筑，是世界上现存最高、最古老的纯木结构塔式建筑。

但这里有一个有趣的问题：在近千年的时间里，木塔经历了无数次的维修和加固。部分糟朽的木构件被替换，瓦片被更换，彩绘被重新描绘。那么我们今天看到的应县木塔，它到底是九百多年前的那座塔，还是一座不断更新的建筑？如果说材料已经部分更换，那么是什么让它依然是“应县木塔”？

答案就在于它的形式。木塔的整体结构形式、平面布局、立面比例、斗拱系统的组织方式——这些形式特征保持了近千年的稳定。虽然具体的木料可能已经更换，但形式却代代相传。这个例子清晰地展示了形式与材料在时间维度上的不同特性：材料会腐朽、会更替，而形式则可以超越具体材料的寿命而延续。

在中国传统建筑的保护理念中，形式的传承往往比材料本身更为重要。这与西方某些保护理念形成了有趣的对比。西方建筑保护有时强调保留原有材料的“真实性”，认为换上新材料就失去了历史价值。但在东方的营造传统中，通过定期维护和构件更新来保持建筑功能和形式的延续，本身就是一种传统。

这种理念在北京故宫的维护中体现得淋漓尽致。故宫的大部分建筑都经历过多次修缮，木构件、琉璃瓦、彩画都有所更新，但整体的建筑形制、空间序列、比例关系都严格遵循原有的营造法式，使其形式得以完整保存。

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绘图

建筑师与形式打交道的主要工具，就是绘图。当我们在纸上或电脑屏幕上绘制一座尚未建成的建筑时，我们实际上是在描绘它的形式，而非它的物质构成。这个过程本身就完成了形式与材料的分离。

线条的本质

建筑图纸主要由线条构成。但如果你仔细思考就会发现，现实世界中并不存在“线条”这样的东西。真实建筑中我们看到的是面与面的交界、构件之间的缝隙、光影的分界，但绝不是一条没有宽度的几何线。线条是一种抽象的表达工具，用来表示边界、轮廓、交接关系。

当然，建筑上确实存在一些看起来像“线”的元素——比如砖墙的灰缝、幕墙的竖向分格。但这些在本质上仍然是极细的面，而非数学意义上的线。图纸上的线条是一种符号，是为了便于表达形式而创造的工具。

两种图纸，两种目的

建筑图纸可以大致分为两类，它们服务于不同的目的。

第一类是正投影图，包括平面图、立面图、剖面图。这类图纸的特点是，它们不表现建筑“看起来”的样子，而是表现建筑“本质上”的样子。平面图从正上方投影，立面图从正前方投影，所有平行线保持平行，所有尺寸按统一比例缩放。这类图纸可以精确测量，可以指导施工，可以作为建造的依据。

第二类是透视图，包括各种手绘效果图或电脑渲染图。这类图纸试图模拟人眼观察建筑的真实感受。在透视图中，平行的线会向远处汇聚，近处的物体显得大，远处的物体显得小。透视图的目的是让人“预览”建筑建成后的视觉效果。

这两类图纸代表了两种不同的关注点。正投影图关注的是客观的、可测量的形式关系；透视图关注的是主观的、视觉的感知效果。

国家大剧院的设计过程中，建筑师保罗·安德鲁的团队绘制了大量的正投影图来确定这个巨大椭球体的精确几何关系、钢结构的节点构造、玻璃幕墙的分格尺寸。同时也制作了许多透视图和实体模型，来展示这座建筑在天安门广场西侧的视觉效果，以及它与周围古建筑群的对话关系。两类图纸各司其职，共同完成了从概念到建造的完整表达。

设计图的优先性

这里有一个值得注意的特殊性：在大多数情况下，如果我们绘制一个已经存在的物体，那么实物是原本，图纸是副本。但在建筑设计中，这个关系是颠倒的。设计图纸先于建筑而存在，建筑是按照图纸建造出来的。从某种意义上说，建筑是图纸的“实现”，而非图纸是建筑的“记录”。

这赋予了建筑图纸一种特殊的地位。一座建筑的“真实形式”首先存在于图纸中，然后才通过施工过程在现实世界中用材料实现出来。这也是为什么即使建筑已经建成，原始的设计图纸仍然具有重要的价值——它们记录了建筑形式的“原始意图”。

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比例

当我们说一座建筑“比例优美”时，我们究竟在说什么？我们在谈论的是建筑各部分之间的尺寸关系。一个房间的长宽比、一扇窗户的高宽比、一根柱子的高度与直径之比——这些相对尺寸的关系，就是我们所说的“比例”。

比例是形式设计中最基础也最关键的概念之一。好的比例能让建筑显得和谐、平衡、舒适；不好的比例则会让人感到别扭、失调、不安。但什么样的比例才是“好”的比例呢？这个问题困扰了建筑师数千年。

音乐与建筑的秘密联系

在回答这个问题之前，让我们先做一个看似无关的实验。找一把吉他，弹响任意一根空弦，记住这个音高。然后在这根弦的正中间位置（第12品）按下，再次弹响。你会听到一个更高的音，但神奇的是，这两个音听起来“本质上是同一个音”——它们构成了音乐中的“八度”关系。

现在测量一下：你会发现，第二次振动的弦长正好是第一次的一半。八度音程对应着1:2的比例关系。

如果我们继续实验，会发现其他悦耳的音程也对应着简单的整数比：

这个发现意义重大。它表明，简单的整数比例关系能够产生和谐的感受，而且这种和谐感不需要学习，似乎就内在地存在于人类的感知系统中。既然听觉上如此，那么视觉上是否也存在类似的规律呢？

和谐比例在建筑中的应用

基于这个思路，建筑师们发展出了所谓的“和谐比例”系统。其基本理念是：如果采用与音乐和声相同的整数比例来设计建筑，那么建筑的形式也会呈现出和谐美感。

让我们用图示来看看这些比例的矩形是什么样子的：

从图中的三个矩形可以直观地感受到不同比例带来的视觉效果：1:2 的矩形显得非常平展、具有明显的横向延展感，常用于强调宽度的空间；2:3 的矩形给人平衡、柔和且稳定的印象，是建筑和摄影中最常见、最舒适的长宽比例之一；3:4 的矩形则接近正方形，视觉上中性且均衡，适合用于兼顾高度与宽度的空间或构件。这些比例不仅和谐宜人，也广泛地指导着实际建筑空间和细部的尺度设计。

在中国古代建筑中，这类简单的比例关系也广泛存在。天坛祈年殿的三层圆形屋顶，其直径比例接近3:4:5的关系。故宫太和殿的面阔与进深，其比例约为9:5，也是接近简单整数比的关系。

中国传统的“材分”制度

中国古代建筑有自己独特的比例控制系统，其中最重要的就是宋代李诫在《营造法式》中总结的“材分”制度。

“材”是一个基本的模数单位，相当于斗拱构件的标准断面尺寸。一“材”被分为十五“分”。所有构件的尺寸都以“材”和“分”为基准来确定。比如，柱子的直径可能是2材，高度可能是20材；栏杆的高度可能是6材。

这个系统的巧妙之处在于，它通过一个基本单位统一了整座建筑所有构件的比例关系。只要确定了“材”的尺寸，整座建筑的所有部分就都确定了，而且彼此之间自动保持着协调的比例。

这种系统不仅保证了比例的和谐，还极大地简化了设计和施工过程。工匠不需要复杂的计算，只需要知道建筑的等级（决定了用几等材），就能推算出所有构件的尺寸。

比例的实用性

需要说明的是，比例系统不仅仅是为了追求抽象的“美”，它们往往也有实际的功能。

以中国古建筑的举架制度为例。屋顶的坡度通过“举架”来控制，即每向外延伸一定距离（一架），高度要增加多少。不同位置的举架高度不同，形成了屋顶曲线优美的曲线。这个曲线不仅美观，还有排水、力学和采光的考虑。

类似地，一个房间采用2:3的长宽比，不仅仅是因为“看起来和谐”，也可能是因为这个比例能更好地满足使用需求、便于布置家具、有利于自然通风。

现代建筑师在设计时仍然会使用比例系统，尽管不再像古代那样严格。北京2008年奥运会的国家体育场“鸟巢”，其椭圆形平面的长短轴比例经过精心推敲，既要满足体育场的功能要求，又要在视觉上达到理想的效果。设计团队通过大量的模型和计算机模拟，最终确定了这个比例。

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黄金分割

在所有的比例关系中，有一个特别受到重视，甚至被称为“神圣比例”或“黄金分割”。它的特殊之处在于，这个比例不是简单的整数比，而是一个无理数，约等于1:1.618。

黄金分割的几何构造

黄金分割有一个非常简单的几何定义：将一条线段分为两部分，使得整条线段与较长部分的比，等于较长部分与较短部分的比。

用数学表达就是：如果我们把线段分为长度 $a$ 和 $b$ 两部分（$a > b$），那么应该满足 $\dfrac{a+b}{a} = \dfrac{a}{b}$。

解这个方程可以得到 $\dfrac{a}{b} = \dfrac{1+\sqrt{5}}{2} \approx 1.618$。

这个数字通常用希腊字母φ（phi）表示。

黄金分割的几何构造尽管涉及无理数，但用尺规操作却直观易行，还能展现其“无限嵌套”的结构特征。下图动画展示了如何递归地将黄金矩形不断切分出最大的正方形，每次剩下的部分依然是一个新的黄金矩形。

你可以发现：每次把黄金矩形中最大的正方形“切除”后，余下的橙色矩形与原来的矩形形状完全一致——这正体现了黄金分割独特的自相似性。继续重复这一过程，无论多少次，每一块橙色区域仍是黄金比例。图中蓝色为每次切分出的正方形，橙色为不断缩小的新黄金矩形，整个区域嵌套出一条优美的黄金螺旋。

在实际操作中，我们可先画一个黄金矩形，然后如下分解：

1. 从长边裁下一个最大的正方形。
2. 剩余部分依然是黄金矩形。
3. 不断重复上述切分，理论上可以无限进行。

黄金分割的“神秘性”

黄金分割被认为具有特殊的美学价值。许多人声称，在自然界和艺术作品中都能发现黄金分割的痕迹——鹦鹉螺的螺旋、向日葵种子的排列、人体的比例、古希腊的帕特农神庙、达芬奇的画作等等。

但需要谨慎对待这些说法。后世的研究表明，很多所谓的“黄金分割发现”其实是牵强附会。人们在测量时选择性地找出接近1.618的比例，而忽略大量不符合的情况。帕特农神庙的实际比例与黄金分割有一定差距；人体的各种比例也远非精确的φ。

尽管如此，黄金分割矩形确实给人一种视觉上的舒适感。这可能是因为它恰好处于“过于狭长”和“过于方正”之间的平衡点。从纯粹实用的角度看，黄金分割的几何构造简单，这使得在没有精确测量工具的时代，工匠可以仅凭圆规和直尺就精确地作出这个比例。

在中国当代建筑中，黄金分割也经常被建筑师参考。上海的东方明珠电视塔，其三个球体的位置关系在设计时考虑了黄金分割的原则。深圳的平安金融中心，其立面的分段也运用了类似的比例思考。但这些应用往往是灵活的、经过调整的，而非机械地套用φ=1.618这个数字。

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尺度

讨论了这么多比例关系，我们不能忘记一个根本性的问题：这些比例的基准是什么？一个2:3的矩形，具体应该是多大？这就涉及到“尺度”的问题。

比例是相对的，尺度是绝对的。比例讨论的是“长宽比是多少”，尺度讨论的是“实际有多大”。而建筑尺度的最终基准，始终是人体。

人体尺度的基本参照

人类的身体尺寸存在个体差异，但平均值是相对稳定的。这些基本的人体尺寸构成了建筑尺度的参照系：

这些尺寸直接影响建筑设计中的基本决策。门的高度通常设置在2.0-2.4米之间，这样即使身高1.9米的人也能舒适通过，同时留出心理上的余裕。窗台的高度常设在0.9米左右，这样站立时可以舒适地向外眺望，同时也保证了安全性。

中国传统的尺度系统

中国古代建筑虽然没有统一的“国家标准”，但在长期实践中形成了稳定的尺度惯例。这些惯例记录在《营造法式》等著作中，也通过师徒传承代代相传。

传统建筑的尺度系统以“材”为基础单位，但“材”本身的大小是根据建筑等级和人体尺度确定的。一座普通民居的“材”可能只有十几厘米，而皇家宫殿的“材”可能达到三十几厘米。这种灵活性使得同样的比例系统可以应用于不同规模的建筑。

故宫太和殿的台阶设计就是尺度控制的典范。大殿位于三层须弥座台基之上，总高度约8米。如果用常规的台阶上去，需要设置几十级，会显得琐碎。因此设计采用了三组大型踏步，每组台阶的踏面宽大、级数较少，中间还有平台过渡。这样既保持了威严的尺度感，又没有完全脱离人的行走能力。

现代建筑的尺度考量

现代建筑在尺度设计上有了更多的科学依据，也面临更多样化的需求。人体工程学提供了大量的测量数据，帮助建筑师精确地设计各种功能空间。

但仅仅满足功能需求还不够。建筑的尺度还要传达某种情感或象征意义。

北京国家大剧院的入口设计就是一个有趣的例子。这座巨大的钛金属和玻璃“水滴”外壳高46米，跨度超过200米，给人强烈的震撼感。但观众进入的通道却相对低矮、幽暗，需要从水下通道走过，然后突然进入明亮开阔的中央大厅。这种尺度的对比变化，创造了戏剧性的空间体验——从外部的宏大，到入口的内敛，再到内部的开放，层层递进。

相反，有些建筑追求的是亲切的、人性化的尺度。王澍设计的中国美术学院象山校区，建筑高度大多控制在3-4层，檐口高度接近传统民居，巷道宽度也模仿传统村落的尺度。这种设计让人感到放松和自在，而不是被建筑压倒。

模数与标准化

20世纪，随着工业化建造技术的发展，建筑尺度的标准化成为重要议题。如果所有构件的尺寸都遵循一个基本模数的倍数，那么预制构件就可以互相搭配，大大提高建造效率。

国际上曾推广“模数协调”制度，以100毫米为基本模数（记为M=100mm），建筑的所有尺寸都应该是100mm的整数倍。中国在1980年代也引入了这套系统，建筑设计规范中明确要求采用模数制。

但实践表明，过于严格的模数限制有时会损害设计的灵活性。现代建筑设计逐渐采取更灵活的态度：在主要的结构尺寸和标准构件上遵循模数，但在细部和特殊构件上允许变通。

深圳平安金融中心的幕墙设计就体现了这种灵活性。整体结构采用标准的楼层模数（每层4.2米），但幕墙单元的分格尺寸根据每个立面的具体情况微调，以达到最佳的视觉效果。标准化与个性化在这里找到了平衡。

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透视

在讨论形式时，我们还需要面对一个现实：人眼观看建筑时，看到的形式与图纸上绘制的形式是不同的。这种差异来自透视效应——平行的线条在视觉中会向远方汇聚，相同大小的物体在不同距离上显得大小不一。

透视的发现

在中国绘画传统中，很早就发展出了透视的表达方法，特别是在“界画”这一类建筑题材的绘画中。宋代画家郭忠恕、李嵩等人的作品，已经能够相当准确地表现建筑的透视关系。但这主要依赖画家的观察和经验，而非严格的几何学方法。

西方在15世纪发展出了基于几何学的透视作图法，可以精确地计算出任何物体在特定视点下的透视图像。这个方法的核心原理是：从观察者眼睛发出的视线，与一个假想的“画面平面”相交，交点就是物体在透视图上的位置。所有向远方延伸的平行线，在透视图上会汇聚于一个“消失点”。

这个方法的重要性不仅在于它能帮助画家画出逼真的图画，更在于它揭示了一个深刻的道理：视觉形象虽然因透视而变形，但这种变形是有规律的、可以精确计算的。这意味着建筑的“真实形式”（正投影图上的形式）与“视觉形式”（透视图上的形式）之间存在确定的数学关系。

比例在透视中的保持

早期的建筑理论家担心，透视效应会破坏建筑的和谐比例。如果一个2:3的矩形，从某个角度看上去变成了1:2，那么精心设计的比例关系岂不是毫无意义？

但透视几何学证明了一个重要的事实：虽然视觉形象会变形，但比例关系在某种意义上是守恒的。具体来说，同一距离上的物体，其尺寸缩小的比例是相同的。如果你设计了一组符合和谐比例的柱廊，无论从哪个角度看，柱子之间的节奏关系都是协调的，因为所有柱子受到的透视影响是一致的。

这就解释了为什么精心设计比例的建筑，在实际观看时确实能给人和谐的感受——透视并没有“破坏”比例，只是将它们以另一种方式呈现出来。

视觉修正

不过，建筑师有时也会主动利用透视效应，对设计进行“视觉修正”。

古希腊的帕特农神庙就运用了许多微妙的调整：柱子略微向内倾斜，角柱比中间的柱子稍粗，台基的水平线实际上是微微向上凸起的弧线。这些调整都是为了抵消视觉上的错觉，使建筑在实际观看时显得更加完美。

中国古建筑也有类似的手法。屋檐的“出檐”（屋顶边缘向外挑出的距离）在设计时会考虑从地面仰视的角度。如果出檐不够，屋顶会显得小气；出檐太多，又会显得头重脚轻。工匠通过经验掌握了恰当的尺度，使屋顶在仰视时形成优美的曲线轮廓。

当代建筑师在设计超高层建筑时，也会进行类似的考虑。上海中心大厦的立面在向上升起的过程中逐渐扭转，这种扭转不仅是结构和功能的需要，也考虑了从地面仰望时的视觉效果。建筑师用计算机模拟了多个视点的透视图，反复调整扭转的角度和节奏，最终达到理想的视觉效果。

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形式设计的当代思考

讲到这里，我们已经了解了形式与材料的关系、绘图的作用、比例系统的原理、尺度的基准，以及透视的影响。这些都是建筑形式理论的基本要素。但理论总是在发展的，当代建筑设计对形式的理解已经超越了传统框架。

数字时代的形式生成

计算机技术彻底改变了建筑师与形式的关系。传统上，建筑师需要先在头脑中构思形式,然后用手绘制出来。现在，建筑师可以通过编写算法来“生成”形式。

参数化设计就是这种新方法的典型。设计师不直接画出具体的形式，而是设定一系列参数和规则，让计算机根据这些规则生成形式。改变参数，形式就随之变化。这种方法可以快速生成大量的设计方案，然后从中筛选最优的。

国家游泳中心“水立方”的表皮设计就用了这种方法。设计团队基于“韦尔-费伦泡沫”理论，用算法生成了数千个不规则的多面体气泡，然后根据结构、采光、美观等标准进行筛选和调整，最终形成了那个独特的“泡泡墙”。

形式与性能的整合

当代建筑设计越来越强调形式不仅要美观，还要有良好的性能——节能、环保、舒适、经济。这促使建筑师在形式设计的早期就考虑性能因素。

北京大兴国际机场的屋顶形式就是形式与性能整合的范例。那个巨大的连续曲面屋顶不仅在视觉上震撼,在功能上也有多重考虑：曲面造型有利于自然采光，减少人工照明需求；流线型的形式减小了风阻，降低了结构荷载；屋顶的天窗布局经过日照分析，确保候机大厅各个区域都能获得均匀的自然光。

形式不再是纯粹审美的产物，而是多种因素综合权衡的结果。这并不意味着美感不重要，而是对“美”的理解更加丰富了——真正的美应该是功能与形式的统一，是内在逻辑的外在显现。

传统比例系统的现代价值

在这个数字化、参数化的时代，传统的比例系统还有意义吗？

答案是肯定的，但方式发生了变化。我们不再把黄金分割或斐波那契数列当作必须遵守的教条，而是把它们当作一种设计资源。当设计师需要确定某个尺寸、不知道该取多少时，参考这些经过历史检验的比例系统，往往能得到不错的结果。它们就像是“设计的捷径”——不是唯一的路，但是一条相对可靠的路。

更重要的是，这些传统系统背后的思想——用系统性的方法建立部分与整体的关系，保证设计的内在一致性——这个思想是永远有价值的。无论技术如何发展，建筑设计的核心挑战始终是：如何把众多的元素组织成一个和谐的整体。

回到人的尺度

讲了这么多理论、数学、几何，最后还是要回到最根本的一点：建筑是为人服务的，形式设计的最终评判者是人的感受。

所有的比例系统、尺度标准、透视修正，归根结底都是为了创造让人感到舒适、愉悦、感动的空间。数字可以指导设计,但不能代替设计。规则可以提供参考,但不能限制创造。

优秀的建筑师既要掌握形式设计的理论和方法,又要能跳出这些框架,根据具体的场地、功能、文化、气候等条件,创造出独特的、恰当的形式。正如中国古代工匠既遵循《营造法式》的规范,又能根据实际情况灵活变通,创造出各具特色的建筑一样。

形式的理论是建筑师的工具箱,而不是囚笼。理解这些理论,是为了更自由地创作,而不是被它们束缚。这或许就是学习建筑形式理论的真正意义所在。

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总结与展望

我们从形式与材料的基本关系出发，探讨了绘图如何分离形式，比例系统如何组织形式，尺度如何连接建筑与人，透视如何影响形式的视觉呈现。这些议题构成了建筑形式理论的基本框架。

建筑形式的设计既是一门科学，也是一门艺术。科学的部分在于，它有可以学习的规律和方法；艺术的部分在于，它需要创造力、想象力和对美的敏感。

对于初学者来说，重要的是先理解基本的原理和方法，多观察、多思考、多练习。看到一座建筑时，试着分析它的比例关系；设计一个方案时，有意识地运用比例系统；绘制图纸时，思考不同类型图纸的作用。

随着经验的积累，这些知识会逐渐内化，成为直觉的一部分。到那时，你不需要刻意去想“这个比例是不是黄金分割”，你的眼睛和手自然会找到恰当的形式。这就是建筑设计能力的成长过程。

建筑的形式语言博大精深，值得我们用一生的时间去学习和探索。但不要被它吓倒——每个建筑大师都是从基本的比例和尺度开始学起的。重要的是迈出第一步，并持续地向前走。