汽车设计与建筑设计的比较

卢 易

(西南交通大学建筑学院,四川成都611756)

汽车设计从20世纪20年代开始，作为一门独立的学科在许多方面凸显了设计时代性和高度工业化的特质。在大众审美不断提升、建造材料与技术日新月异的今天，汽车设计方法与建筑的设计有许多地方共通且相互影响，借鉴汽车设计的方法对于建筑师来说是有积极意义的，建筑师应该在更为全面的设计领域创建新的设计思维，以便适应时代的发展。

1 设计的标准化

模块化设计是标准化生产的进化产物。在汽车领域，亨利·福特在1908年9月27日就在他发明的流水生产线(图1)上生产出了畅销美国长达20年之久的“福特T型车”，并将标准化生产线带入机械行业。这一新的生产方式为制造业带来了新的活力，这种标准化的生产方式是对制造业的一次技术革新。所谓模块化设计, 是指设计时把整车按功能分成几大独立的模块, 每个模块上集成多个零件或总成, 各个模块之间的连接是固定的, 不会因为其中零件或总成的变化而改变, 在装配时以模块为基础装配。在建筑方面，其实也有这样的尝试。比如柯布西耶的“多米诺体系”(Dom-lno)(图2)，实际上是希望住宅可以像骨牌那样标准化生产。将整个建筑设计预先拆分成不同的组件加以设计，不同组件的拼接形成标准件的模块化，这是柯布西耶的多米诺体系，也是他对福特式制造的回应，柯布西耶希望住宅可以像汽车流水线一样生产。而密斯的“少就是多”并不仅仅是国际主义风格的描述，还深刻寓含着“少品种大批量”的生产逻辑。密斯通过自己的实践将这一生产逻辑发挥到了极致，并影响了全世界。

图1 福特的流水生产线(图片来源：汽车之家)

图2 柯布西耶的多米诺体系(图片来源：www.flickr.com)

模块化设计的第一阶段, 是总装装配零件的模块化，第二阶段, 要达到整车层面上的整体模块化设计。采用模块化思想设计的汽车, 当同一个模块中选用不同的零件或总成时, 就可以得到这一模块的变形, 选用不同的模块变形装配在一起就会得到不同的变型车。所以按照这种设计思想开发汽车能够满足消费者对于个性化的需求。在汽车设计中这种方法很通用，比方说汽车的发动机、变速箱、空调等等，毕竟汽车是一件工业产品的综合体，所以设计过程中应最大限度地采用标准件、通用件和借用件，用以提高设计的继承性和产品的标准化程度。

其实，在建筑中这种组合化和模块化的设计并不少见 从20世纪初，柯布西耶将建筑的组成构件分门别类，从而使现代建筑业与工业化生产方式紧密地联系起来，构件“工厂预制，现场组装”的特别建造方式对现代建筑的发展影响深远。我们今天建筑上的幕墙、阳台、门窗、栏杆、楼梯等构件的大批量生产，都和柯布西耶的成功探索不可分。在现代建筑中，如阿拉伯世界文化中心(图3)的设计与建造就大量运用了模块化设计。这座建筑具有幻觉效果的室内环境，暗示着伟大的清真寺，利用反光和折射等手法营造出神秘奇幻的室内感觉。而这种光、影、空间共同表现的复杂性都通过由很多模块单元组成的南墙面对光线的控制来实现，这其中的每一个模块单元就是一个自动照片的感光和控光装置，它能根据室外光线的强弱来调节进入室内光线的多少，从而能创造一个具有象征性的空间形态。对于建筑的外部造型来讲，它又是构成南立面的组合模块。这个高技派建筑能充分反映建筑设计的组合化和模块化。

图3 阿拉伯世界文化中心

2 空气动力学与造型设计

空气动力学原理从发展到被运用在汽车设计上，并对汽车形状产生影响的过程经历了20多年。20世纪30年代的经济大萧条到二战结束的20年,是汽车设计向现代化转变的重要时期,由美国人独占鳌头的汽车设计领域也加入了欧洲人，且欧洲在流线型设计方面走在前面。其实，流线型与未来主义和象征主义一脉相承。他们都是用象征的表现手法歌颂“速度”，来体现工业时代的精神。这种 美国式流线型风格的影响并不局限于美国，它作为美国文化的一个象征，通过出版物、电影等形象化的传播媒介而流传到世界各地。空气动力学同样受到了建筑师们的重视，英国建筑师诺曼·福斯特(NormanFoster)所设计的伦敦瑞士再保险公司总部大楼(SwiSS Re Headquarters，1997-2004)(图5)是一个典型案例：面对特殊的条件-狭小的基地，福斯特并不是像盖里那样设计出夸张的表现形式，而是试图找到面对空气动力学的“适合基地的最有效的结构”。这个建筑的空气物理性能特别优秀：塔楼的外表面被设计成拥用空气动力学性能的曲面，引导从不同方向吹来的自然风都能够沿着预设的方向吹过，避免了高空的强风被反导到地面，形成街道风道，当风压过高时会造成行人的不适。这种光滑的幕墙结构将风力对建筑的荷载影响降到最低，还改善建筑周边城市环境的通风状况(图5)；并且，当风沿建筑表面曲面滑过，会环绕建筑表面形成一定的风压，从而增强塔楼室内的自然通风性能：其塔楼表面切挖出的六条螺旋形的共享空间除有效地增进工作人员的空间、视觉联系外,还为整栋建筑创造了一个良好的生态系统：将各空中绿化带连接起来的螺旋形共享空间，既有利于日光自上而下地穿射建筑内部，又利于空气流在建筑内部的流通，形成烟囱效应，可见建筑中的对空气动力学的应用也非常充分。

图4 在进行风洞试验的汽车(图片来源：汽车之家)

图5 伦敦瑞士再保险公司总部大楼

3 仿生与色彩的运用

图6 汽车的仿生设计(图片来源：www.carbodydesign.com)

在汽车设计领域，具有借鉴的不仅仅是合理的物理结构，在美学的角度，仿生的设计方法，一直都是汽车设计师手中的王牌(图6)无论是功能的仿生还是形态的仿生，都能强化汽车的性格，仿生也能为汽车设计师提供更多的创造空间。早在二战之前，费迪南德·保时捷就设计出来了外形酷似甲壳虫的小型汽车，并成为世界销量最大的汽车。

色彩设计也是汽车设计中的一个重要组成部分，也是最直观的部分。色彩的视觉特征表明，色彩具有“先声夺人”的特征。视神经对颜色的反应远远超过对形态的把握，是人们观察事物的第一感觉。色彩直接影响造型的质量，甚至在某种程度上影响产品的功能与使用效果。设计师对色彩和尺度的把控直接影响了设计效果,好的色彩能美化车的造型，给使用者产生心理好感与愉悦。反之，则会破坏车身比例与造型的美感，引起使用者视觉厌恶，心理产生不适感。

而在建筑方面，色彩的美学原则在建筑造型上同样适用。建筑造型与色彩是否具有艺术效果，关键在于建筑师能否从固有的建筑内容中发现形式的美感因素，以及处理它们的能力。比如悉尼歌剧院(图7)，设计原型来自于海洋里的海螺和水面上行走的帆船，风帆的造型配以纯净的白色，使建筑获得极高的形式美。蓬皮杜艺术中心(图8)也是将大量色彩运用到建筑中，产生了特别的建筑美感，人们感受到艺术的氛围。

图7 悉尼歌剧院的形态仿生(图片来源：谷德设计网站)

图8 蓬皮杜艺术中心的色彩运用(图片来源：谷德设计网站)

4 虚拟现实技术的运用

虚拟现实技术是虚拟制造系统的基础，虚拟制造系统是由多学科知识形成的综合系统，是利用计算机支持技术对必须生产和制造的产品进行全面建模和仿真，它能够仿真非实际生产的材料和产品，同时产生有关它们的信息。也可以制定零件生产的机加工方案、拟定产品检验和试验步骤等。虚拟制造系统(Virtual manufacturing system)。由虚拟信息系(Virtual informationsystem)和虚拟物理系统(Virtual physical system)组成。虚拟信息系统也叫虚拟逻辑系统，主要是用来模拟处理设计、管理、计划调度等制造活动中的信息；而虚拟物理系统是计算机对实际的加工车间、包括机床、材料、工人等进行建模，并在此模型的基础上进行仿真实际制造系统的制造过程。

这种数字化的趋势随着社会的不断向前发展，在建筑设计中也开始得到应用。虚拟现实技术在建筑设计中可以将建筑工程的形态结构、施工过程等用比较直观的方式呈现出来。在建筑设计中既要进行空间形象思维，又要考虑到以用户的感受为核心，是一连串的创新过程，包括规划、设计、建设施工、维护等。虚拟现实技术充分利用计算机辅助设计和虚拟现实，可减轻设计人员的劳动强度，缩短设计周期，提高设计质量，节省投资，实现设计、建造以及未来管理的一体化。

5 结束语

现代建筑是机械化的产品，现代建筑就如同与受到力学法则、经济规律所产生的汽车一样。同时，建筑也和飞机、火车、汽车一样随着科技的变化正逐步向着工厂化、预制化、装配化发展，无法与工业文明相脱离，反映着工业化社会大生产下的时代特征。这篇文章就是希望站在建筑的立场上，通过分析汽车设计语言、设计手法以及制造技术以及汽车特有的一些设计理论运用到建筑设计上，让建筑师获得更多的灵感，发展思维，打开眼界，使建筑设计的方法更加多样化。

[1] 林平.汽车史话：汽车发展史[M].北京：电子工业出版社，2005

[2] (英)彭妮.斯帕克.设计百年——20世纪汽车设计的先驱[M].李信，译.北京：中国建筑工业出版社，2005

[3] 王受之.世界现代建筑史[M].北京：中国建筑工业出版社，2012

[4] (意)曼弗雷多·塔夫里，(意)弗朗切斯科·达尔科.现代建筑[M].刘先觉，译.中国建筑工业出版社，1999

[5] 张嘉岷.跨领域的思考：浅谈汽车车身设计与建筑外墙设计的比较[J].建筑创作，2004，(8)

[6] 刘基荣.建筑师的新“利器”——虚拟现实技术在建筑设计中应用的再认识[D].东南大学，2004