表皮建构的材料策略

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摘 要:本文结合实例,系统地探讨了2010年上海世博会国家馆表皮建构的材料策略,并且对当今的建筑实践,提出了一些建议和想法,希望对世博后的建筑创作有一定的参考价值。

关键词:表皮;建构;材料;策略

Materials Strategies of Skin Construction:Deep Interpretation of 2010 Shanghai Expo Pavilions

LI Jie

Abstract:This paper takes 2010 Shanghai Expo pavilions for example, and expatiates on the materials strategies of skin construction. And some ideas and suggestions are advised to Chinese contemporary architectural experiments.Moreover, it would have a certain reference value for future practice.

Keywords:skin;tectonic;material ;strategy

1 绪论

“表皮建构”是当下建筑设计一个重要部分,同时也日益成为学术界的“热门话题”。美国哥伦比亚大学建筑学教授肯尼斯•弗兰普顿曾指出:“建筑的根本在于建造,在于建筑师利用材料将之构筑成整体的创作过程和方法。”[1]也许我们会问:“用什么材料来建构?”“选中的材料和产地有什么关系?”“这些材料如何搭建?”……这无一不设计到材料策略。

通常可以被建筑师拿来并用在建筑上的都是极常见的材料,而当今科技迅速发展,新型材料也层出不穷。如何在原有材料的基础上建构出创意性建筑,或是利用新材料新技术建构创意表皮,是当下建筑师的一项巨大挑战。我们应如何思考实践呢?2010上海世博会国家馆所作的创新和实践给我们带来了很多启示。

世博会场馆是各个国家文化和技术的象征,而参观者对于场馆的直接印象往往是建筑的表皮。它们成功的关键在于是否很好的把握了材料的特质并加以创造性的建构。2010上海世博会, 不仅带给人们一场感观盛宴,也成为了各式材料的用武之地。同一个主题,却可以用各式材料加以演绎,这也体现了世博会的实践性与创新性。

2 表皮建构的材料策略

下文将列出一些国家馆的典型实例(主要指其表皮材料的典型),得出其表皮建构的材料策略,并加以归纳。

通过对上述国家馆的阅读,可以看出,建筑师们对混凝土、玻璃、金属、天然石材,还有一些新型材料(如膜)进行了深入研究,并将这些材料加以精心利用、建构,从而创造出各具风格的外观造型。通过归纳,本人认为基于“表皮建构的材料”这个问题,建筑师们主要有以下几种策略:体验性策略,生态性策略,地域性策略和创新性策略,下面将对其分别解释。

2.1 体验性策略

所谓体验就是指人们用一种从本质上说很个人化的方式来度过一段时间,并从中获得过程中呈现出的一系列可一记忆事件。

――约瑟夫•派恩(Joseph Pine)

世博会上的展品需要体验,建筑一样也需要体验。而表皮的建构,作为建筑的重要特征,又如何体现建筑的体验性呢?而从材料入手,不失为一个良方。当材料直接或间接地为我们所感受时,它们与空间体积、线条、点的关系构成了我们对建筑的体验。[2]在2010世博会国家馆中,无论是西班牙馆的藤条曲面,还是丹麦馆的穿孔金属板;无论是英国馆包含了种子和led的亚克力管,还是瑞士馆的LED互动智能帷幕,都体现了材料的体验性策略。

2.2 生态性策略

好的建筑是不会伤害到地景的,而是会使地景比没有建物之前更美丽。

――赖特(Frank Lloyd Wright)

2.2.1 材料(3R原则)

(1) 减量化―― 用较少的原料和能源投入来达到既定的目的,即物尽其用。

(2) 再利用―― 建筑材料以初试状态反复使用(连接方式起关键作用)。

(3) 再循环―― 废品循环转化为新的建筑材料。

芬兰馆表皮材料就体现了3R原则。外部表皮材料采用鱼鳞花纹纸塑复合板,它是一种工业再生产品以求达到保护资源的可持续建筑方式。结构采用了空间框架结构体系,楼面也采用了能达到可装拆要求的双向密肋钢结构为主体的组合式铺板。展馆的整个生命周期里,都在探讨材料的装卸,再利用,和再循环。

2.2.2 构造(双层表皮)

双层表皮又被称为可呼吸的界面,其内层是普通意义上的建筑界面,而外层有一定的生态作用。

(1) 绿化立面―― 在建筑内立面上附加一层框架,作为植物生长的依附物,即起到遮阳隔热的作用,又可以减少反射光,眩光进入室内,同时增加了建筑立面的美观性。

(2) 复合立面―― 建筑立面用多种手法,形成一个开放的空腔,增加了立面的层次感,同时也起到了空气调节,遮阳挡风的作用。

(3) 可调立面―― 建筑表皮根据环境可以进行自我调节,做到节能化。

法国馆的表皮的建构就体现了这样的立面设计。建筑外侧被高20米的混凝土网架包裹起来,形成了双层立面。外层网架通过横向的连杆,连接在建筑主题墙面上,对建筑整体的稳定性起关键作用。中央是一个用植物环绕的天井。环绕天井的植物,是一个双面的植物带,既柔和了展馆内的光线又赋予了展馆清新自然的气息。

2.3 地域性策略

批判的地域主义,主旨在于在这种全球化与地方特性的冲突中地域主义进行反思。作为一种自下而上的设计原则,重释‘地方性’在地理、社会、文化上的意义,而非那种陶醉于自恋的、自上而下的设计教条。

――肯尼斯•弗兰姆普顿

世博会是各个国家展现自己文化的博览会,国家馆更是要小中见大,展现一国之风。但是,随着全球文化的普及,尤其是当文化成为一种消费形式,建筑变得越来越普世化,而失去了自己固有的文化特质。于是,人们开始渴望本土文化的认同感,开始关注建筑的地域性特征。

建筑表皮,是直接被人所接触并感知的。而作为建构表皮的材料则是表达建筑文化情感的重要手段,如何使其融合并体现地域文化,也许是我们更应该关注的问题。作为展览性质的场馆,其材料的地域性策略主要体现在以下3方面。

2.3.1 地域材料的运用

地域环境直接影响了材料的使用,对地域材料的运用,也是对自然条件的利用。例如,西班牙馆用藤条做表皮材料,这些藤条产于中国,形态又很像西班牙传统的藤条框,在传达本国文化的同时,又表达了对建筑所在地的地域文化的尊重。

2.3.2 传统手工艺的结合

当今数字化技术越来越受到关注,但传统手工艺经过了数代传承,也具有独特的智慧及人们的认同感。表面上看,传统手工艺与数字化技术不可相提并论,但其实两者有一定的互补性,如果将其结合,可显出一种对于传统技术的延续性,这种延续性体现了对当地自然环境、文化和人的尊重。

西班牙馆同时体现了现代技术与传统手工艺的结合。设计师用犀牛软件做出形体的模型,通过西班牙不同地区的手工艺者甚至中国的手工艺者的帮助,借鉴西班牙不同地区的图案及编制手法甚至中国传统的图案和编织手法,织成藤制的曲面,完成了表皮的建构。

2.3.3 图案符号的象征性

指用建筑表皮来模拟传统文化中的符号,利用符号意义的转承来完成对地方文脉的延续。

国家馆应当具有国家的标示性,这种标示性可以使用国家符号象征。

韩国馆便是用韩文符号建构成德抽象建筑物,同时传达了韩国丰富的文化。韩国馆的表皮由两种要素组成:韩语单元体和艺术画单元体。韩语单元体由白色的嵌板与浮雕的字母构成,并组成外皮的大部分,主要是的表面。多数非表皮由艺术单元体组成,这些45厘米×45厘米的铝板使整个韩国馆发出明亮的色彩。

2.4 创新性策略

主宰21世纪命脉的将是创意,因为资本主义的时代已经过去,创意的时代正在来临。

――托夫勒(未来学家)

世博会是创新的盛会,各个国家馆都想在博览会上成为标志,成为创意建筑的代表。而表皮的创意建构将成为创新性的重要特征。

2.4.1 材料创新性

当今科学技术飞速发展的同时,新型材料也层出不穷.每出现一种新材料,都可以为材质的处理增添一种新的可能。同时我们也不能忽视已有建筑材料的应用,在原有材料的基础上,利用新结构,新技术,或是结合新材料,并且进行创意的建构,结果又可称为一种新材料的诞生。[2]

(1) 传统材料的表皮建构―― 传统建筑材料不仅具有物质功能,还蕴含文化意义、情感价值和心理

认同等因素。创造性的使用这些传统材料,往往可以建构出具有新意的表皮。

西班牙馆的表皮建构正是体现了这样的策略。建筑师利用藤条这种传统材料,结合编织手法,试图实现东西方的融合,传统与现代的共生,体现了材料和文化的创新性。

(2) 新型材料的表皮建构―― 新材料的建构更加表现自身特性,注重材料对官者情感的影响。这些材料不仅具有优异的物理性能,而且还具有奇特的质感效果。

英国馆表皮由6万多跟亚克力管组成,管一端放置了LED, 另一端放置了种子。这些亚克力管在建构场馆外表面的同时,也形成了内部特殊的展览空间。白天,亚克力管将阳光引入馆内部;夜晚,安装在管一侧的LED灯使整个场馆亮起来。在外部,场馆每时每刻都呈现出不同的形态色彩;在内部,6万多粒种子汇集在一起,让人强烈的感受到了生命的力量。

2.4.2 技术创新性

(1) 数字化设计――在建筑领域里,随着计算机的普及和建模软件的推广,数码建筑等建筑概念涌现了出来。这让任何形态任何结构都成为了可能,使得当代建筑对形态的处理成为了一场技术革命。

(2) 多媒体技术―― 在当今这个信息时代,将媒体技术与建筑结合起来,是近几届世博会的一大特色。LED电子屏幕,虚拟现实等技术增强了展馆的互动性,体验性。

瑞士馆的互动型智能帷幕正是体现了创新性原则。瑞士馆的是巨大的帷幕,帷幕由大豆纤维制成,既能发电,又能降解。帷幕上的每一颗红色的“扣子”,是一块太阳能电池板,里边装有LED灯。帷幕可以与展馆周围的能量,如太阳能或者照相机闪光灯产生的光能发生反应,从而发出闪光。此外这些电池可以储存能量,它们之间可以互为光源,使得整个帷幕在夜间也能闪闪发光。

3 启示与反思

(1)建筑的表面应与内部发生关联,也就是说,人们不但可以从外部感知到表皮材料的特点,从内部也可以体验表皮。

(2)可持续、环保、节能的表皮,是未来建筑发展的趋势。而材料的应用更是关键,复合3R原则的表皮材料的建构在以后更具竞争力。

(3)在现代建筑中,表皮材料是承载地域文化的媒介。在全球化的今天,建筑师应该寻找使“全球化”与“地域化”结合的方法和策略。

(4)当今科技迅速发展,建筑师一方面应该尝试运用各种新型材料,另一方面也不能忽视用传统材料进行创意的建构。

4 结语

本文针对上海世博会国家馆,归纳出了四种表皮建构的材料策略。建筑师要本着可持续的发展观,根植于地域文化,融合新技术,以创造性的手段完成对建筑表皮的材料建构。这是上海世博会给我们的重要启示,同时为我过建筑界提供了可鉴之处。

参考文献

[1]索健,孔宇航.诗意的栖息,精致的表皮――瑞士建筑家赫佐格和德默隆作品解读[J].华中建筑,2002,20(3):11-13.

[2]高涵,夏广利.建筑造型视觉元素中材料、表皮的建构[J].建筑工程,

[3]王波.回归感官――走进2010上海世博会法国馆[J].时代建筑,2010,113(3):102-107.

[4]丹.“过时的”和“即时的”材料策略[J].新建筑,2010(1):19-30.

[5]徐杰.现代地域性建筑表皮设计的策略研究[D].西南交通大学,2008,(9).

[6]周旋.从世博会表皮意匠看当代建筑中的创意建构[D].上海:同济大学建筑与城市规划学院,2006,(3)

[7]李晴.舞动的花篮――2010上海世博会西班牙馆[J].时代建筑,2010,113(3):90-95.

[8]唐可清.大事件中的小建筑――解读2010年上海世博会英国馆[J].时代建筑,2010,113(3):80-85.

[9]贺勇.建筑表皮的材料认知与建构逻辑[J].建筑学报,2009(7):71-73.

作者简介:李洁(1987-),女,上海同济大学建筑与城市规划学院建筑学专业本科生06级。