近年來我國科技實力不斷發(fā)展提升，建筑工程行業(yè)也涌現(xiàn)出了一系列創(chuàng)新技術(shù)，同時在建筑工程行業(yè)的諸多領(lǐng)域中也出現(xiàn)了許多可拓性思維發(fā)展模式，取得了很大的突破和進步。近年來可拓式思維模式的不斷發(fā)展創(chuàng)新為建筑工程行業(yè)的設(shè)計人員帶來了不少設(shè)計靈感。主要從介紹建筑設(shè)計的目的和意義出發(fā)，討論建筑設(shè)計創(chuàng)新的基本原則，并分析了建筑創(chuàng)新設(shè)計中的可拓性思維模式及其優(yōu)點，最后通過一些實例來說明這種可拓思維模式在建筑設(shè)計創(chuàng)新中的具體應(yīng)用。

　　1建筑設(shè)計的目的

　　建筑物有其本身的功能、形態(tài)以及民族文化特征等，在建筑設(shè)計時應(yīng)該充分考慮以上各種元素，使得建筑設(shè)計貼合上述要求，同時更加自然、得體。建筑設(shè)計者要設(shè)計出這樣的建筑則需要充分發(fā)揮自己的建筑設(shè)計靈感，發(fā)揮自身的想象力，以此得到創(chuàng)新性建筑設(shè)計。建筑設(shè)計的目的主要有以下三個方面：首先是其文化價值，在現(xiàn)代社會中，建筑數(shù)量和質(zhì)量在不斷提高，建筑設(shè)計的意義和象征性特點就顯得尤為重要，在建筑設(shè)計中必然要注意其文化價值，提升人們居住環(huán)境的質(zhì)量和感受等。其次是建筑的經(jīng)濟效益，這主要是從建筑開發(fā)商的角度來考量的，建筑開發(fā)商要考慮到企業(yè)的營銷和繼續(xù)發(fā)展的問題，因此在進行設(shè)計時不僅要考慮到人們實際居住的感受和品質(zhì)，也應(yīng)該考慮利用不同的設(shè)計創(chuàng)新來實現(xiàn)建筑經(jīng)濟效益的最大化。第三就是安全性問題，這是建筑設(shè)計中必須要考慮的重中之重的問題，建筑設(shè)計安全關(guān)乎人民的生命財產(chǎn)健康安全，良好的建筑設(shè)計要從建筑的可靠性、實用性、消防安全等方面進行考量。

　　2建筑設(shè)計的意義

　　2.1建筑設(shè)計與城市的關(guān)系

　　人類與建筑之間的關(guān)系從原始的氏族社會向奴隸社會轉(zhuǎn)變的過程中就已經(jīng)突顯出來了，在這一過程中，人類開始建造有一定規(guī)模的城市作為定居之所，同時也揭開了人類進行建筑設(shè)計的大幕。首先，在現(xiàn)代人類城市活動與建筑設(shè)計的關(guān)系中，綠化是非常重要的一環(huán)，建筑物的存在必然會導(dǎo)致有的植被或綠地被侵占，而好的設(shè)計甚至可以幫助改善綠化環(huán)境、恢復(fù)一定的植被覆蓋率，提供更多富有趣味的綠化場所等。其次是城市中人和車輛的增加加劇了城市堵塞，汽車大量占用了城市空間而且污染城市環(huán)境，成熟而良好的城市建筑設(shè)計可以幫助梳理城市交通規(guī)劃，減少人車爭道的問題，還可以減少城市空氣污染給城市帶來的環(huán)境破壞以及人們的生命健康問題。此外，成熟的城市設(shè)計中有節(jié)能措施設(shè)計，減輕由于新的建筑而出現(xiàn)的能源消耗問題。

　　2.2建筑設(shè)計與社會文明的關(guān)系

　　建筑由于其具有長期性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的特點，經(jīng)常處于滯后于當(dāng)時的科學(xué)文化發(fā)展的階段。縱觀國內(nèi)外古今歷史和建筑發(fā)展史，一個成熟的建筑設(shè)計一般凝聚了那個時代最杰出的科學(xué)藝術(shù)文化成就，某些建筑甚至在歷史的長河中屹立不倒甚至能夠穿越時空的界限世世代代影響著人們的建筑設(shè)計思維，也給予這個民族和人民在精神文明的傳承和思想上的巨大影響。

　　2.3建筑設(shè)計與人的關(guān)系

　　建筑最基礎(chǔ)的設(shè)計目標(biāo)就是滿足人們各式各樣生產(chǎn)生活的需求，這是其最基本的功能，這種需求對于每個人來說既包括身體需求也包括心理需求。首先，人們的大部分活動都是在各類建筑中開展的，最基本的衣食住行等基本上都離不開建筑，滿足人類的這些需求是建筑設(shè)計的第一要務(wù)。其次是人與其他動物所不同的是還有一些其他的更高的生物需求，關(guān)于隱私、適宜的居住環(huán)境如光線、聲音、居住空間等等。此外對于特定的人群有著較為特殊的建筑需求，諸如公共場所的無障礙電梯、無障礙衛(wèi)生間以及母嬰室;火車站飛機場等室內(nèi)的等候區(qū)與休息區(qū)等等。

　　2.4建筑設(shè)計與能源節(jié)約和保護環(huán)境的關(guān)系

　　隨著人們生活水平越來越高，人們對于生活質(zhì)量的要求也越來越高，近年來節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為社會上廣泛討論的話題。政府也從各個方面著手解決建筑設(shè)計中的各項能源節(jié)約和環(huán)境保護的方法。在建筑工程設(shè)計中，建筑師應(yīng)該按照國家有關(guān)法律法規(guī)和地方政策來改進設(shè)計方案，提升建筑整體能源利用效率，更多使用新能源設(shè)計方案，減少建筑使用的能耗，為節(jié)約建筑能源做出應(yīng)有的貢獻。

　　3建筑設(shè)計創(chuàng)新性的基本原則

　　3.1建筑設(shè)計的整體性

　　建筑設(shè)計的整體性主要是體現(xiàn)在每個建筑設(shè)施的設(shè)計上，從建筑設(shè)計的整體來考慮，將每個獨立的部分拼湊成一個完整的整體，從全局的角度對其進行綜合分析，了解其設(shè)計的建筑的整體的功能構(gòu)造，并按照建筑的主要功能進行調(diào)整，使得每個部分與建筑整體之間呈現(xiàn)出協(xié)調(diào)的美感。

　　3.2建筑設(shè)計的綜合性

　　建筑設(shè)計的綜合性是指對建筑中的每個結(jié)構(gòu)進行考察，對建筑施工的每個細(xì)節(jié)進行實地調(diào)查，然后得出建筑的基本結(jié)構(gòu)與組成要素，探究每個部分與整體建筑的審美與功能的關(guān)系，按照一定的邏輯規(guī)則綜合分析每個部分與整體的聯(lián)系，并對其進行反饋調(diào)節(jié)，讓整體建筑和每個部分達(dá)到高度統(tǒng)一。此外還有建筑內(nèi)部功能分區(qū)和結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，主要是指在建筑內(nèi)部各個部分之間的設(shè)計要有層次感、比例協(xié)調(diào)等。

　　3.3建筑設(shè)計的聯(lián)系性

　　建筑設(shè)計的聯(lián)系性主要是指建筑內(nèi)部各個部分之間的聯(lián)結(jié)程度，考察其內(nèi)部之間是否具有和諧性，同時還要考慮在施工時其內(nèi)部的各項聯(lián)系是否能夠滿足建筑設(shè)施的施工要求。在實際的建筑設(shè)計中，還要考慮建筑與其所在的地理位置與地質(zhì)地貌是否能夠產(chǎn)生聯(lián)系，將環(huán)境成分作為建筑整體設(shè)計的重要觀測指標(biāo)等。

　　3.4建筑設(shè)計的動態(tài)性

　　建筑設(shè)計的動態(tài)性是指要對建筑整體系統(tǒng)和建筑內(nèi)外的整體聯(lián)系進行動態(tài)的考量，對其未來的發(fā)展方向以及發(fā)展趨勢進行綜合判斷，通過對建筑整體發(fā)展的預(yù)判及其發(fā)展規(guī)律進行有效的實踐探索，把握其整體發(fā)展規(guī)律，根據(jù)不同時代背景下的發(fā)展特征來設(shè)計進行建筑工程的后續(xù)設(shè)計規(guī)劃方案等。

　　4建筑創(chuàng)新設(shè)計中的可拓性思維模式

　　4.1共軛思維

　　從邏輯學(xué)上來看，每個事物一般均由四個共軛部分組成，也就是正負(fù)、虛實、軟硬以及潛居四對共軛，同時上述這幾個部分還能夠?qū)崿F(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)換。共軛配對其實就是事物的兩個方面在一定的規(guī)則之下進行配對，一方隨著另一方的變化而產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。在建筑設(shè)計中的創(chuàng)新可以利用這四對共軛屬性，進而尋求建筑設(shè)計的創(chuàng)新思路和方法。設(shè)計者利用這種共軛模式的思維方法可以更加深入地了解事物本質(zhì)內(nèi)容，從建筑整體上去把握建筑設(shè)計的優(yōu)劣勢，進而化解其中的矛盾、解決相應(yīng)的問題。

　　4.2傳導(dǎo)思維

　　在一個具體的建筑設(shè)計中，某一項事物可能會隨著另一事物的改變而發(fā)生改變，這一過程也就是傳導(dǎo)的過程，而這種思考問題的方式和角度也就是傳導(dǎo)思維模式。建筑設(shè)計中經(jīng)常會遇到一些設(shè)計上的難題，如果這些問題不能夠及時有效的解決則可能導(dǎo)致建筑工程其他方面產(chǎn)生影響，影響其正常運轉(zhuǎn)。為了解決協(xié)議類的問題，建筑設(shè)計者就應(yīng)該注意將傳導(dǎo)性思維引用到建筑設(shè)計中來，加以積極引導(dǎo)，轉(zhuǎn)換矛盾，從而使得建筑設(shè)計能夠高效率進行。

　　4.3菱形思維

　　菱形思維模式的主要特點就是先發(fā)散后收斂，通過對相應(yīng)的問題進行發(fā)散和收斂從而進行有效的整合。一般來說這種發(fā)散和收斂的過程需要經(jīng)過多次，出現(xiàn)的問題越復(fù)雜則需要發(fā)散和收斂的次數(shù)就越多，而且在其中可能會涉及分層次的問題。其中菱形思維中的發(fā)散思維其本質(zhì)上就是一個事物經(jīng)過可拓變的方式與可拓分析的基礎(chǔ)之上按照不同的途徑進行拓展，得到相應(yīng)的大量信息來分析這一問題。而菱形思維中的收斂思維本質(zhì)上就是共軛分析得到的資源信息，對其內(nèi)容進行分析、整合，了解信息價值，對其真?zhèn)巍⒖尚行缘确矫孢M行評估，在得到大量分析結(jié)果之后找出最優(yōu)部分進而達(dá)到篩選信息和拓寬思維的目的。利用這種菱形思維，可以不斷地將事物的優(yōu)點進行挖掘，同時對其缺點加以改進補足，在建筑設(shè)計中運用菱形思維最終能夠促進建筑設(shè)計方案的不斷優(yōu)化，促成最優(yōu)方案。

　　4.4逆向思維

　　逆向思維其實就是人們通常提到的換位思考，應(yīng)用在建筑設(shè)計中主要是為了解決一些設(shè)計上的疑難問題以及在建筑設(shè)計中進行創(chuàng)新設(shè)計。逆向思維的優(yōu)點在于設(shè)計者通過從不同的角度打破固有的思維模式從而擁有不同的設(shè)計靈感來實現(xiàn)建筑設(shè)計創(chuàng)新，在古代與現(xiàn)當(dāng)代的很多建筑設(shè)計中都運用逆向思維模式，最為著名的就是盧浮宮前的透明金字塔的設(shè)計，融入了這種思維模式，最終呈現(xiàn)令世人驚艷的設(shè)計美感。

　　5可拓性建筑設(shè)計創(chuàng)新的優(yōu)點分析

　　5.1可拓性建筑設(shè)計具有較強的系統(tǒng)性

　　建筑設(shè)計創(chuàng)新中的系統(tǒng)性主要包括創(chuàng)新相關(guān)因素的系統(tǒng)性、研究方法的系統(tǒng)性以及創(chuàng)新過程的系統(tǒng)性。首先可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新研究中的創(chuàng)新相關(guān)因素在系統(tǒng)內(nèi)部有若干個相互關(guān)聯(lián)的要素，在與地域特征、歷史文化以及自然科技水平等方面進行聯(lián)系之后成為較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。其次可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新通過利用各種形式化的語言建立可拓設(shè)計創(chuàng)新模型，并設(shè)計相關(guān)函數(shù)來計算表達(dá)創(chuàng)新的程度，再借由此分析制約和促進創(chuàng)新的因素，將創(chuàng)新過程理性化、形象化表達(dá)出來。最后從整個創(chuàng)新的過程來看也具有系統(tǒng)性，從創(chuàng)新問題啟動開始，進而對具體目標(biāo)和創(chuàng)新條件進行整理并梳理出主要問題，接著建立可拓模型來解決問題，最終實現(xiàn)解決疑難問題的目標(biāo)。

　　5.2可拓性建筑設(shè)計具有較高的效率性

　　可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新模型利用基元模型和理性分析的方法對設(shè)計問題形式化、模型化。這種理性分析主要是通過建立以物元、事元以及關(guān)系元為基礎(chǔ)的形式化體系，進而建立起可拓集，利用可拓集的相關(guān)概念去描述事物的正反面、矛盾與相容程度等等，使得創(chuàng)新方案設(shè)計變得具有規(guī)律性。這種基元模型提供的形式化語言與計算方法實現(xiàn)了高速推導(dǎo)，最終實現(xiàn)高效率的設(shè)計創(chuàng)新。

　　5.3可拓性建筑設(shè)計具有較好的穩(wěn)定性

　　可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新利用形式化推導(dǎo)理性創(chuàng)新機制，利用形式化的模型來描述研究中的各類問題，并利用其進行理性推演，降低了以往建筑設(shè)計中依賴直覺、頓悟等方法達(dá)到創(chuàng)新的占比，進而使得建筑設(shè)計創(chuàng)新中的理性和科學(xué)比重增加，從而增加了建筑設(shè)計創(chuàng)新的可靠性和穩(wěn)定性。

　　6以不同創(chuàng)新資源進行建筑設(shè)計創(chuàng)新舉例

　　6.1以地域特性為創(chuàng)新資源進行建筑設(shè)計創(chuàng)新

　　建筑設(shè)計創(chuàng)新與建筑所在的自然環(huán)境、地方文化以及地域特點等相關(guān)。利用地域特性進行建筑設(shè)計創(chuàng)新是一種合理利用資源進行因地制宜的創(chuàng)新設(shè)計的策略。可拓建筑設(shè)計創(chuàng)新通過吸收建筑當(dāng)?shù)氐莫毺刈匀画h(huán)境、文化習(xí)俗和當(dāng)?shù)鬲毺丶夹g(shù)來進行建筑設(shè)計，同時融合當(dāng)代的建筑材料、建造技術(shù)和方法，實現(xiàn)建筑設(shè)計的創(chuàng)新性。例如沙漠中的毛里塔尼亞一家醫(yī)院就是設(shè)計師通過利用當(dāng)?shù)厥�產(chǎn)的沙石以及泥土等制成磚塊，然后按照伊斯蘭教傳統(tǒng)和當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c搭建建筑物，以此來適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奶鞖狻⑽幕�特征等�?/p>

　　6.2歷史因素為創(chuàng)新資源進行建筑設(shè)計創(chuàng)新

　　歷史因素主要包括歷史上比較成功的歷史建筑構(gòu)造、元素以及色彩運用等具體歷史建筑，以及歷史建筑所蘊含的特定的秩序結(jié)構(gòu)關(guān)系和空間組合關(guān)系。我國北京有很多的胡同就是以歷史上的四合院格局為原型進行改造的，具有濃厚的歷史氛圍，達(dá)到了較好的創(chuàng)新效果。還有中山岐江公園的設(shè)計主要是利用有獨特工業(yè)化象征記憶的大型龍門吊作為建筑設(shè)計創(chuàng)新資源而設(shè)計出來的，成為生活在這個城市的人們對于這座城市過往的集體記憶。

　　6.3以自然物象為創(chuàng)新資源進行建筑設(shè)計創(chuàng)新

　　人類作為大自然中的一員，其諸多行為都受到自然的影響，人類在進行建筑設(shè)計創(chuàng)新時自然也可以利用自然景觀等作為參照進行設(shè)計。自然物象也就是自然界中的生物、自然現(xiàn)象等作為建筑設(shè)計創(chuàng)新的素材，再通過可拓分析和變換等過程建立一定的建筑模型，從而實現(xiàn)建筑設(shè)計創(chuàng)新。我國大興國際機場的設(shè)計就是如同張開翅膀的鳳凰要展翅高飛;北京的國家體育館則是借鑒了自然界中的鳥巢形狀等，這些都是利用自然物象進行仿生建設(shè)的實例。

　　6.4以科技成果為創(chuàng)新資源進行建筑設(shè)計創(chuàng)新

　　縱觀國內(nèi)外歷史和建筑發(fā)展史，我們可以發(fā)現(xiàn)，雖然建筑設(shè)計一般要滯后于當(dāng)時的最先進科學(xué)技術(shù)，但是最精良的建筑設(shè)計無一不是當(dāng)時最杰出科技的綜合體，科技成果是推動建筑設(shè)計創(chuàng)新的重要推力。建筑設(shè)計中的科技成果主要有新材料、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備等。例如澳大利亞的悉尼歌劇院、我國的廣州歌劇院、水立方國家跳水游泳館等均是科技成果應(yīng)用到建筑設(shè)計創(chuàng)新中的典型。

　　7結(jié)語

　　在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，設(shè)計創(chuàng)新始終貫穿其中，它為人們的生活帶來了多種多樣的可能性，也助推了當(dāng)代建筑事業(yè)不斷發(fā)展。可拓性建筑設(shè)計創(chuàng)新具有系統(tǒng)性強、效率高、穩(wěn)定性強等特點，在建筑設(shè)計創(chuàng)新中有重要作用，建筑設(shè)計者應(yīng)該根據(jù)自身設(shè)計工程的經(jīng)驗以及相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范進行建筑設(shè)計，并利用可拓建思維模式中的共軛思維、傳導(dǎo)思維、逆向思維以及菱形思維等進行建筑設(shè)計創(chuàng)新，助力我國建筑設(shè)計事業(yè)的發(fā)展。

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　　《建筑設(shè)計與可拓思維模式分析》來源：《磚瓦》，作者：程飛