近年來我國科技實力不斷發展提升，建筑工程行業也涌現出了一系列創新技術，同時在建筑工程行業的諸多領域中也出現了許多可拓性思維發展模式，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展創新為建筑工程行業的設計人員帶來了不少設計靈感。主要從介紹建筑設計的目的和意義出發，討論建筑設計創新的基本原則，并分析了建筑創新設計中的可拓性思維模式及其優點，最后通過一些實例來說明這種可拓思維模式在建筑設計創新中的具體應用。

　　1建筑設計的目的

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

　　2建筑設計的意義

　　2.1建筑設計與城市的關系

　　人類與建筑之間的關系從原始的氏族社會向奴隸社會轉變的過程中就已經突顯出來了，在這一過程中，人類開始建造有一定規模的城市作為定居之所，同時也揭開了人類進行建筑設計的大幕。首先，在現代人類城市活動與建筑設計的關系中，綠化是非常重要的一環，建筑物的存在必然會導致有的植被或綠地被侵占，而好的設計甚至可以幫助改善綠化環境、恢復一定的植被覆蓋率，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境，成熟而良好的城市建筑設計可以幫助梳理城市交通規劃，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境破壞以及人們的生命健康問題。此外，成熟的城市設計中有節能措施設計，減輕由于新的建筑而出現的能源消耗問題。

　　2.2建筑設計與社會文明的關系

　　建筑由于其具有長期性和結構復雜性的特點，經常處于滯后于當時的科學文化發展的階段。縱觀國內外古今歷史和建筑發展史，一個成熟的建筑設計一般凝聚了那個時代最杰出的科學藝術文化成就，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建筑設計與人的關系

　　建筑最基礎的設計目標就是滿足人們各式各樣生產生活的需求，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計的第一要務。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，關于隱私、適宜的居住環境如光線、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、無障礙衛生間以及母嬰室;火車站飛機場等室內的等候區與休息區等等。

　　2.4建筑設計與能源節約和保護環境的關系

　　隨著人們生活水平越來越高，人們對于生活質量的要求也越來越高，近年來節能環保已經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計中的各項能源節約和環境保護的方法。在建筑工程設計中，建筑師應該按照國家有關法律法規和地方政策來改進設計方案，提升建筑整體能源利用效率，更多使用新能源設計方案，減少建筑使用的能耗，為節約建筑能源做出應有的貢獻。

　　3建筑設計創新性的基本原則

　　3.1建筑設計的整體性

　　建筑設計的整體性主要是體現在每個建筑設施的設計上，從建筑設計的整體來考慮，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，了解其設計的建筑的整體的功能構造，并按照建筑的主要功能進行調整，使得每個部分與建筑整體之間呈現出協調的美感。

　　3.2建筑設計的綜合性

　　建筑設計的綜合性是指對建筑中的每個結構進行考察，對建筑施工的每個細節進行實地調查，然后得出建筑的基本結構與組成要素，探究每個部分與整體建筑的審美與功能的關系，按照一定的邏輯規則綜合分析每個部分與整體的聯系，并對其進行反饋調節，讓整體建筑和每個部分達到高度統一。此外還有建筑內部功能分區和結構設計的合理性，主要是指在建筑內部各個部分之間的設計要有層次感、比例協調等。

　　3.3建筑設計的聯系性

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

　　3.4建筑設計的動態性

　　建筑設計的動態性是指要對建筑整體系統和建筑內外的整體聯系進行動態的考量，對其未來的發展方向以及發展趨勢進行綜合判斷，通過對建筑整體發展的預判及其發展規律進行有效的實踐探索，把握其整體發展規律，根據不同時代背景下的發展特征來設計進行建筑工程的后續設計規劃方案等。

　　4建筑創新設計中的可拓性思維模式

　　4.1共軛思維

　　從邏輯學上來看，每個事物一般均由四個共軛部分組成，也就是正負、虛實、軟硬以及潛居四對共軛，同時上述這幾個部分還能夠實現相互之間的轉換。共軛配對其實就是事物的兩個方面在一定的規則之下進行配對，一方隨著另一方的變化而產生變化的現象。在建筑設計中的創新可以利用這四對共軛屬性，進而尋求建筑設計的創新思路和方法。設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內容，從建筑整體上去把握建筑設計的優劣勢，進而化解其中的矛盾、解決相應的問題。

　　4.2傳導思維

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

　　4.3菱形思維

　　菱形思維模式的主要特點就是先發散后收斂，通過對相應的問題進行發散和收斂從而進行有效的整合。一般來說這種發散和收斂的過程需要經過多次，出現的問題越復雜則需要發散和收斂的次數就越多，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散思維其本質上就是一個事物經過可拓變的方式與可拓分析的基礎之上按照不同的途徑進行拓展，得到相應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上就是共軛分析得到的資源信息，對其內容進行分析、整合，了解信息價值，對其真偽、可行性等方面進行評估，在得到大量分析結果之后找出最優部分進而達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點進行挖掘，同時對其缺點加以改進補足，在建筑設計中運用菱形思維最終能夠促進建筑設計方案的不斷優化，促成最優方案。

　　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，應用在建筑設計中主要是為了解決一些設計上的疑難問題以及在建筑設計中進行創新設計。逆向思維的優點在于設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計靈感來實現建筑設計創新，在古代與現當代的很多建筑設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計，融入了這種思維模式，最終呈現令世人驚艷的設計美感。

　　5可拓性建筑設計創新的優點分析

　　5.1可拓性建筑設計具有較強的系統性

　　建筑設計創新中的系統性主要包括創新相關因素的系統性、研究方法的系統性以及創新過程的系統性。首先可拓建筑設計創新研究中的創新相關因素在系統內部有若干個相互關聯的要素，在與地域特征、歷史文化以及自然科技水平等方面進行聯系之后成為較為穩定的結構系統。其次可拓建筑設計創新通過利用各種形式化的語言建立可拓設計創新模型，并設計相關函數來計算表達創新的程度，再借由此分析制約和促進創新的因素，將創新過程理性化、形象化表達出來。最后從整個創新的過程來看也具有系統性，從創新問題啟動開始，進而對具體目標和創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，最終實現解決疑難問題的目標。

　　5.2可拓性建筑設計具有較高的效率性

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

　　5.3可拓性建筑設計具有較好的穩定性

　　可拓建筑設計創新利用形式化推導理性創新機制，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，降低了以往建筑設計中依賴直覺、頓悟等方法達到創新的占比，進而使得建筑設計創新中的理性和科學比重增加，從而增加了建筑設計創新的可靠性和穩定性。

　　6以不同創新資源進行建筑設計創新舉例

　　6.1以地域特性為創新資源進行建筑設計創新

　　建筑設計創新與建筑所在的自然環境、地方文化以及地域特點等相關。利用地域特性進行建筑設計創新是一種合理利用資源進行因地制宜的創新設計的策略。可拓建筑設計創新通過吸收建筑當地的獨特自然環境、文化習俗和當地獨特技術來進行建筑設計，同時融合當代的建筑材料、建造技術和方法，實現建筑設計的創新性。例如沙漠中的毛里塔尼亞一家醫院就是設計師通過利用當地盛產的沙石以及泥土等制成磚塊，然后按照伊斯蘭教傳統和當地的氣候特點搭建建筑物，以此來適應當地的天氣、文化特征等。

　　6.2歷史因素為創新資源進行建筑設計創新

　　歷史因素主要包括歷史上比較成功的歷史建筑構造、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構關系和空間組合關系。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，達到了較好的創新效果。還有中山岐江公園的設計主要是利用有獨特工業化象征記憶的大型龍門吊作為建筑設計創新資源而設計出來的，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以自然物象為創新資源進行建筑設計創新

　　人類作為大自然中的一員，其諸多行為都受到自然的影響，人類在進行建筑設計創新時自然也可以利用自然景觀等作為參照進行設計。自然物象也就是自然界中的生物、自然現象等作為建筑設計創新的素材，再通過可拓分析和變換等過程建立一定的建筑模型，從而實現建筑設計創新。我國大興國際機場的設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的實例。

　　6.4以科技成果為創新資源進行建筑設計創新

　　縱觀國內外歷史和建筑發展史，我們可以發現，雖然建筑設計一般要滯后于當時的最先進科學技術，但是最精良的建筑設計無一不是當時最杰出科技的綜合體，科技成果是推動建筑設計創新的重要推力。建筑設計中的科技成果主要有新材料、新結構、新設備等。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用到建筑設計創新中的典型。

　　7結語

　　在現代建筑設計中，設計創新始終貫穿其中，它為人們的生活帶來了多種多樣的可能性，也助推了當代建筑事業不斷發展。可拓性建筑設計創新具有系統性強、效率高、穩定性強等特點，在建筑設計創新中有重要作用，建筑設計者應該根據自身設計工程的經驗以及相關法律法規和行業規范進行建筑設計，并利用可拓建思維模式中的共軛思維、傳導思維、逆向思維以及菱形思維等進行建筑設計創新，助力我國建筑設計事業的發展。

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　　《建筑設計與可拓思維模式分析》來源：《磚瓦》，作者：程飛