哲学、物理、社会、自然、数学、人文、科技等多维视角的思维训练课
像建筑师一样思考世界，拥有“万能”智慧：空间想象，尺度感知，形式创造，艺术审美，对行为和心理感受的理解，对历史和时代脉搏的把握，在现实中搭建梦想……
提起“建筑”，你想到些什么呢？一座建筑好不好，要怎么评价呢？为什么说建筑的奥秘在于空间？训练空间思维有什么思路？建筑学是科学还是艺术呢？怎样理解“建筑是凝固的音乐”？建筑师是怎样的一群人？建筑是怎么设计出来的呢？
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从这些问题出发，这本书抽丝剥茧地“透视”出建筑的真谛。作为一门具有海纳百川精神的学问，它将触角伸向哲学、物理、社会、自然、数学、人文、科技等领域时，从未迟疑。它像空气一样，细密地浸润着每一个日常，却深刻反映出人类社会包罗万象的种种细节。自然，未必人人选择成为建筑师，但不妨碍我们借“建筑”之手重塑视野，用建筑师的眼光看待人和周围世界的关系，怀着好奇心、想象力和充满希望的智慧行走于世。
“建筑”这个词，我们在生活中经常会提到。你曾仔细地想过它是什么吗？相比起“房子”“屋子”，为什么“建筑”听起来似乎带有一些专业的意味，又有一些距离感呢？就让我们来聊聊吧。
“衣食住行”的“住”
至少在宋代，汉语中就开始使用“建筑”这个词了。它在古代主要作为动词来用，是“建造”“筑造”“营建”的意思。到了今天，我们说的“建筑”就不仅是动词，而且作为名词来用，指人类进行各种活动的房屋或场所。从大的范围来说，房屋、道路、桥梁、碑塔、广场、园林等建造物都算建筑。不过，日常所说的建筑多数情况下指我们接触最多、使用最频繁的房屋建筑。
所以，建筑既是人们进行建造活动的过程，也指这一活动形成的结果。而建造可以说是人类活动中最为基本的一项。原始人过着茹毛饮血的生活，为了躲避风雨、防御野兽，利用天然的山洞作为居所。所谓“上古穴居而野处”，假如你去北京的周口店遗址参观，就能看到这句话所描绘的几十万年前的场景。后来，人类学会使用工具，主动筑造起栖身之所。他们在地面挖出一个浅坑，把木料加工成柱子，再堆一些石头用来固定柱子，又用木架和草泥做出屋顶和墙。这样就造出一个能够容纳人们活动的居住空间（图1-1）。
自然界中，除了人类，其他动物也有寻求栖息、庇护的生存需要。不少动物和人类一样，主动建造容身之所，甚至具有十分厉害的建造技能。比如，鸟类筑造鸟巢，河狸用牙齿伐木建起水坝（图1-2），蚂蚁搭建蚁丘，黑猩猩在树上筑巢做窝，蜜蜂更是创造了极具智慧的六边形结构蜂巢。它们都是天生的建筑师。
看来，不论人类还是其他动物，其活动都极度依赖一个栖身的空间、一个巢穴、一个建筑。能否建造出这样一个空间，是关乎生存的大事。当然，相比其他动物，人类的建造技术更为高超，随着人类社会几千年的发展，如今已经十分完善、复杂、高级。但不管建筑发展到什么时候，它都为人的活动而创造，和人的生活息息相关，这是建筑师不应遗忘的初心。
汉语里有一个词，“衣食住行”，以4个字概括了人类生活的基本需要。“住”紧跟在“衣”和“食”之后，就足以说明建筑对于人是多么重要了。
你可以想象一下，你所生活的地方，人造建筑全部消失，回到一片原始的自然环境中，生活会变成什么样。发现了吗？这根本是无法想象的，所有的生活细节都是在建筑之中或者建筑之外进行的。
建筑，已经像空气一样融入了我们的生活。
演变了几千年的建筑
为什么建筑像空气一样日常，但我们谈起它时又觉得有一些距离呢？别着急，我们先来看看，自原始人的茅草屋以后，建筑都有什么变化。
前面我们说过，人类最早盖起房子，是为了满足基本需求。在我们现代人看来，那时候的房子太简陋了，也就起到遮风挡雨和躲避猛兽的作用。但是，在漫长的历史岁月中，人类社会的发展带来了建筑技术的进步。建造所用的材料越来越丰富、性能越来越强大，人们不断创造出更新、更合理的建筑结构，建造的工具和工艺也变得精细。建筑技术的每一次提升，都意味着人类的生活向前迈进了一大步：更安全、更舒适，以及更多需求能够得到满足。就这样，在逐渐变化之中，我们今天所使用的建筑形成了。
建筑材料、结构在不断发展变化
一开始，人类搭建房屋时只能使用树枝、泥土、芦苇等自然界现成的材料。后来，人们学会了制作工具和使用工具。经过石器时代和青铜时代，人们先拥有了石头制成的工具，后来又升级为青铜工具，劳动技能大大提高。人们使用这些工具加工石块，还将泥土重复地敲砸、夯实，做出更为结实的夯土，取代了木头和生土。学会烧制砖头之后，人们用砖头砌墙，房子的坚固性和防水性进一步提高，砖头逐渐成为主要的建筑材料之一。
建筑的结构又有什么变化呢？由于工具和材料都升了级、换了代，最早的穴屋、棚屋也慢慢变为梁、柱、墙搭建成的屋子。在这种结构的支承下，内部空间明显大多了。历史上，建筑结构很重要的一次进步要数古罗马人对拱券结构的发展，这对建筑技术而言是一次巨大的贡献。
什么是拱券结构呢？最初，两组砖或是石块，随着高度的增加，一层一层地相互靠近，一直到了最高一层，两块便合为一块。这种结构继续发展，材料排列方式变为弧形，就是拱券了（图1-3）。
拱券利用了每层材料的侧压力来承重，除了半圆形，还发展出尖形、马蹄形、钟乳形等形式。而古罗马人的厉害之处在于，他们以拱券为基础，又发展出十字拱、肋架拱等结构（图1-4）。
十字拱只需要四角有支柱撑起来就行。几个十字拱连起来，它们之间的侧推力相互抵消，只用在两端设一道墙，并且能在侧面开窗。肋架拱与十字拱类似，它的结构更为轻巧。有了这种结构，承重墙就不再是必须有的，建筑的内部空间更加自由、更加开敞。
到了中世纪，这些拱券结构进一步融合、发展，演变为十分复杂的结构体系，能够让建筑顶部的重量经过层层传导，落在地上。这也使得建筑的高度增加。那些高耸入云的哥特式教堂（图1-5）正是用了这种结构才建造出来的。新结构的出现，使各种空间的组合、建筑形式的创新也变成可能。
看到这里你也许要问，为什么不同地方的那些古老建筑，看上去千差万别，而现在的建筑却到处都差不多呢？我们继续来看。
所谓“到处都差不多”的建筑，是进入现代以后才有的现象，这与现代建筑技术、材料、结构的变化有很大的关系。
先来看看材料的变化。工业革命以后，人们开始探索新的建筑材料。冶金工业、铁路的发展，增加了钢铁的生产和使用。水泥出现后，人们将它和砂、石等材料与水按一定比例混合，形成一种新的人工材料——混凝土。混凝土的成本低，制作简单，受压力的性能又特别优秀。后来，人们又在混凝土里加入钢筋、钢板等材料，解决了混凝土抗拉强度较弱的缺点，这就是钢筋混凝土。此外，随着玻璃工业的发展，人们已经能够生产大面积的平板玻璃。钢铁、混凝土、玻璃，这三种材料取代了传统的木头、石料、砖瓦，引发了建筑革命性的改变。不过一开始，新材料只用在厂房、仓库等工业用途的建筑上。到了1851年，伦敦的世界博览会出现一座用钢材和玻璃搭建的展馆。如果放在今天，这座建筑平平无奇，但当时的人们平日里看惯了厚重石墙的房子，突然看到如此宽敞透明的建筑，别提多吃惊了。这座展馆被称为“水晶宫”，它是钢结构在建筑上的一次大胆尝试。
接着来看结构的变化。建筑技术经过历史上长时间的发展，逐渐形成了建筑力学的科学理论。在大量修建铁路、工业建筑的过程中，很多工程技术问题得以解决，建筑技术在工业化背景下向前迈出了一大步。钢筋混凝土的发明使得新的结构出现——用柱子支撑，跨度（也就是柱子之间的距离）能够达到好几米甚至十几米，建筑空间得到了解放，获得了更大的自由。
“水晶宫”出现20年后的1871年，美国的一座城市芝加哥发生了大火，那里的大部分建筑被烧毁。寸土寸金的市中心的重建，催生了用钢结构和钢筋混凝土结构建造的高层建筑。就这样，我们今天常见的摩天大楼诞生了。在钢筋混凝土结构的基础上，人们发展出“幕墙”，取代了传统的承重墙。幕墙可以用各种材料制作，它很轻，也不用承受重量，就像幕布一样挂在结构体之外。我们今天看到的建筑的“表皮”，很多都是幕墙或者按照幕墙的思路来建造的。
经过材料、结构的变革，现代建筑的形式、外观、空间都发生了很大的变化。它的材料采用成本低廉的工业建材；它的施工满足现代社会批量化高效生产的原则；它的空间十分自由，能满足多种多样的用途，符合现代人看重建筑功能的想法；它的形式简洁，因为现代的审美反对多余的复杂装饰。由于它在各方面都适应现代社会的需求，很快就传播到世界各地。
建筑类型越来越丰富
人类在学会制造工具后，开始驯化一些动植物。在几个富庶的河谷地带，农业文明最先发展起来。人们开始耕种农作物并定居下来。随着定居点和人口数量的增多，出现了城市，人类社会越来越复杂，人们对生活的需求也日益多样化。于是，人类社会形成新的分工，走向了城市文明，随之也产生了丰富的建筑类型。
古希腊的城邦，常常举行竞技比赛，人们为此修建了竞技场。羊皮纸出现后，人们建造了图书馆。古希腊人喜爱诗歌，经常观看戏剧演出，古希腊因此拥有了大大小小的露天剧场。他们还喜欢聚在一起辩论、演讲，应运而生的城市广场为政治和社交活动提供了舞台。
到了古罗马时期，由于古罗马人的世俗生活十分发达，公共建筑更加多样，出现了满足洗浴需求的大型公共浴场、为观看野蛮角斗而建造的角斗场等新的类型。
在古代中国，人们为了抵御北方游牧民族的侵扰，在边境修筑了包括敌楼、烽火台、城堡等防御工事在内的高大城墙，也就是著名的万里长城。长城的修建持续两千多年，绵延两万多公里，是世界上最大的军事工程。
除了这些功能很实在的建筑，还有一类建筑是为人们的信仰而服务的。比如，中国的寺、庙、祠、观，希腊、罗马的神庙，印度的石窟和佛塔，土耳其的清真寺，法国的教堂，等等。它们虽然实用性不强，但人们投入其中的智慧和创造力却一点不少，甚至代表了建筑文化的最高水平，在技术和艺术上有极大的成就。
建筑类型涉及人类生活的方方面面。当社会分工更加细化、更加复杂，有新的技术、产业出现，人们的生活有新的需求，就会诞生新的建筑类型。人类历史走到今天，各种类型的建筑层出不穷。
比如，对你来说比较熟悉的可能有：
商业建筑（如商场、店铺）；
医疗建筑（如医院、疗养中心）；
工业建筑；
教育科研建筑（如幼儿园、科学实验机构）；
交通建筑（如地铁建筑、飞机场、停车库）；
文化建筑（如档案馆、图书馆）；
观演建筑（如电影院、音乐厅）；
博览建筑（如博物馆、会展中心）；
体育建筑（如体育馆、滑雪中心）；
办公建筑；
金融建筑（如银行）。
还有一些建筑，你平时接触的机会可能比较少，例如：
司法建筑（如法院、检察院、监狱）；
福利建筑（如养老院、福利院）；
殡葬建筑（如殡仪馆、公墓）；
市政建筑（如消防站、垃圾转运站）；
电信建筑（如有线通信建筑）；
广播电视建筑（如广播电视塔、调频发射台）。
除了上面这些，你还能想到哪些建筑？
这些不同类型的建筑具备形形色色的功能。它将触角伸到了我们生活的每一个角落，组成了城市中千千万万的楼房大厦。我们在这里很难把所有的建筑类型列举出来。建筑的类型伴随着人类社会的发展而变化。历史上曾经出现的建筑因为不再有用武之地而消失，或者在今天改变了用途。而今天仍然有新的建筑类型出现，例如，近年来随着高铁和物流行业发展而出现的高铁站、物流建筑等。这归根到底还是因为，建筑是为人服务的。
经济和社会对建筑的影响
在我们读过的童话里，不管写的是哪个国家的故事，都常常有这样的描述——“一座金碧辉煌的宫殿”。宫殿之所以富丽堂皇，让我们赞叹，是因为它在当时是最高等级的建筑，花费了巨大的人力、物力、财力。没错，任何建筑都不可能凭空建造出来，得遵循“花多少钱，办多大事”这个朴素的道理。
历史上留下来的最宏伟、最华丽的建筑几乎都是高等级建筑：或是王公贵族的宫殿（如法国凡尔赛宫）、陵墓（如埃及金字塔），或是守护神圣信仰的神殿、庙宇（如希腊帕提农神庙），又或是具有强烈象征意义的大型工程（如罗马斗兽场、中国长城）。它们是人类智慧和创造力的伟大成就，展示了极高的技术和艺术水平，背后也体现着王权、神权和国家意志——通过权力，人力和财富能够汇聚在一座建筑之中。
在经济条件的影响下，服务于不同社会阶层的建筑，自然有着华丽和简陋的分别。在古罗马，所有公民按财富分成6个等级。平民一般住在狭小的阁楼或单间里。经济情况好一些的住在小型寓所里。而贵族的住宅有柱廊围绕的庭院、花园，还装饰着大理石雕塑。
在古代的中国，建筑的等级不仅与经济条件有关，还体现了礼制观念和稳固的社会秩序。从权贵到庶民，不同阶层所居住的住宅，从建筑的整体规模，到门、厅的大小，再到使用什么装饰、什么颜色，都有严格的规定。比如，红墙是皇家建筑专有的，黄色琉璃瓦和斗只能用于宫殿和其他高等级建筑。即便都处在上层阶级，等级的区分也很明确，《春秋·谷梁传》中的“楹，天子丹，诸侯黝，大夫苍，士黈”就记载了这种规则。我们从宋代《营造法式》这本书能看出，官方背景的高级建筑又分为殿阁（最隆重、最高等级的建筑），厅堂（重要的建筑），余屋（次要的建筑）3个等级。它们的材料、结构和形式都有明显的差别。如果你参观过北京故宫，一定会发现，地位最高的太和殿，它的外观尺度、内部空间、台基是最大的，屋顶上站着的小兽、彩画上用的金色和龙纹是最多的。
今天的建筑虽然不再像古代那样受到社会等级制度的巨大影响，但是对低收入的人来说，居住条件仍然很糟糕。许多具有社会责任感的建筑师，通过建筑设计来帮助贫困人群改善生活品质。印度建筑师巴克里希纳·多西（Balkrishna Doshi）、智利建筑师亚历杭德罗·阿拉维纳（Alejandro Aravena）、布基纳法索建筑师迪埃贝多·弗朗西斯·凯雷（Diébédo Francis Kéré）、中国建筑师朱竞翔，就是其中杰出的代表。他们为穷人设计公共建筑和低成本住房，让人们在里面开开心心地过日子，非常了不起。
