張曉磊 張曉敏 楊英宇

(1.赤峰市節(jié)能監(jiān)察中心，內(nèi)蒙古 赤峰 024000;2.赤峰市規(guī)劃局，內(nèi)蒙古 赤峰 024000;3.赤峰紅山經(jīng)濟(jì)開發(fā)管委會(huì)，內(nèi)蒙古赤峰 024000)

無(wú)論是新奇前衛(wèi)還是樸實(shí)無(wú)華，建筑的形象必然是通過(guò)表皮材料得以展現(xiàn)。在眾多建筑表皮材料中，除了水泥、涂料、混凝土等不具有原始形態(tài)的塑性材料可以隨形而覆，在一定的尺度范圍，選用這些材料作為建筑表皮時(shí)必然是通過(guò)塊、板、片的連續(xù)展開以達(dá)到整體飾面的目的。金屬作為一種現(xiàn)代的建筑材料也不例外，用作表皮飾面的金屬材料——板、條、片間的不同連接及展開方式所帶來(lái)的不同形式的接縫賦予表皮以截然不同的紋路肌理，直接影響著建筑表皮的整體效果。本文就針對(duì)目前建筑領(lǐng)域常見的金屬表皮的表現(xiàn)手法進(jìn)行剖析。

1 二維平面的拼接

拼接是最為常用的建構(gòu)手法之一，作為有限尺寸的金屬材料，為了使小尺度的材料能夠形成覆蓋整片界面，金屬板、塊、條間必須根據(jù)設(shè)計(jì)的意圖，按照一定的規(guī)則相接，并依次雙向連續(xù)展開，形成連續(xù)的面——金屬表皮。這種以拼接形成的建筑表皮多依附于建筑的形體而存在，它既可以是平面的板也可以是隨墻體而變的形態(tài)，但多數(shù)情況下為二維面狀的建筑表皮。對(duì)于板、條的存在且表面無(wú)明顯肌理的金屬材料而言，材料拼接所形成的接縫成為決定表皮肌理的主要因素。

2 二維平面的編織

編織是一種古老的建構(gòu)藝術(shù)，是使線狀的材料構(gòu)件獲得二維的面狀形態(tài)和一定材料強(qiáng)度的基本手法。編織是紡織業(yè)中常用的基本技法，生活中也不乏編織的工藝品(見圖1)。隨后，編織進(jìn)入建筑領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡，迅速的發(fā)展起來(lái)。金屬作為一種新型的工業(yè)材料，最初是以絲網(wǎng)的形式涉足編織領(lǐng)域。因其柔韌可塑的材料特性與編織工藝對(duì)材料性能的需求不謀而合，使其一進(jìn)入這一領(lǐng)域便如魚得水般的迅猛發(fā)展。編織的金屬材料在工程實(shí)踐中因優(yōu)異的柔韌性而被賦予各種不同的形態(tài)。隨著技術(shù)、時(shí)代及材料工藝的發(fā)展，編織材料擁有了更多豐富多樣的語(yǔ)言。

圖1 編織工藝品

2.1 線狀金屬的肌理編織

金屬絲材、線材及絞線等基材按照經(jīng)緯方向相互錯(cuò)落交叉、連續(xù)搭接，便構(gòu)成呈網(wǎng)格狀的孔洞型材料的表皮——金屬絲網(wǎng)。圖1為常見的編織草編、竹編等。這種構(gòu)造簡(jiǎn)約且有半透明的效果、細(xì)膩的肌理和柔中帶剛的質(zhì)感的金屬絲網(wǎng)，近年來(lái)迅速成長(zhǎng)，并成為相當(dāng)流行的工業(yè)化建筑材料。

2.2 條狀金屬的肌理編織

建筑中常見的絲網(wǎng)類金屬材料多是金屬絲、金屬線等線材，通過(guò)機(jī)械加工而成的工業(yè)類建材，這類材料已經(jīng)發(fā)展形成不同形式的板面表皮，設(shè)計(jì)師可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇性使用。于是，建筑師走進(jìn)材料的生產(chǎn)加工領(lǐng)域，把表皮的建構(gòu)融入設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的理念及表現(xiàn)手法，生產(chǎn)出理想的表皮材料。建筑師以條狀金屬材料為基材，遵循編織的建構(gòu)原則，按照設(shè)計(jì)構(gòu)思及所要表達(dá)的建筑內(nèi)涵，對(duì)原始的網(wǎng)格編織進(jìn)行演繹，使這層編織的表皮具有獨(dú)特的建構(gòu)手法和表達(dá)語(yǔ)言，是建筑師智慧的彰顯。

慕尼黑猶太人中心就以螺旋形編織的銅網(wǎng)作為建筑上部的覆層(見圖2)。細(xì)而扁的銅條與橫向的銅線作螺旋狀編織，形成三角形的網(wǎng)面孔洞(見圖3)，與其背后玻璃幕墻的三角形架相呼應(yīng)，銅網(wǎng)和玻璃的空間間隔賦予這層銅網(wǎng)輕盈如紗的感覺，視覺上極為通透多層的表皮效果，與下部的石材基座形成強(qiáng)烈的對(duì)比，故編織的表皮形象深得廣大建筑師的喜愛。

圖2 慕尼黑猶太人中心

圖3 金屬編織表皮細(xì)部

2.3 金屬板片的二次編織

編織是一個(gè)廣泛適用的建構(gòu)方式，不僅是線形金屬材料可以被編織，金屬片、板等材料也被廣泛應(yīng)運(yùn)，通過(guò)二次編織來(lái)重新組織，帶來(lái)另一番建筑意象。金屬板片的二次編織賦予建筑表皮雙重的視覺特性——它既展現(xiàn)出金屬材料本身的表面特征，又具有編織帶來(lái)的獨(dú)特肌理，帶來(lái)豐富的視覺體驗(yàn)。光亮的、粗糙的、不透光的、半透明的……各種不同表面特性的材料通過(guò)編織的二次建構(gòu)，都將被賦予材料本身所不能的表皮特征，具有材料本身和編織的雙重表面屬性。

3 三維空間的非常規(guī)建構(gòu)

隨著建筑技術(shù)的發(fā)展及建筑審美的需求，建筑師們已不滿足單純二維平面的表皮效果，逐步探索表皮在三維空間中的深層潛力。于是，金屬表皮在建筑結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi)開始擁有表皮自身富有表現(xiàn)力的空間形態(tài)，朝著日益多元化的方向邁進(jìn)。相對(duì)平面類建筑表皮而言，三維空間形態(tài)或明顯凹凸肌理的建筑表皮打破原本的建構(gòu)思路，以全新的理念構(gòu)建具有豐富空間形態(tài)表現(xiàn)力的各種特殊肌理的表皮形態(tài)，將表皮打造成建筑最為獨(dú)特的標(biāo)志，并帶來(lái)強(qiáng)烈的視覺沖擊。這里針對(duì)具有三維空間形態(tài)的建筑表皮的建構(gòu)手法作深入分析，并從平面材料的三維空間建構(gòu)和三維材料的普通建構(gòu)兩方面分別進(jìn)行介紹。

3.1 平面材料的三維空間建構(gòu)

在特殊的建構(gòu)方式及合理技術(shù)的支撐下，二維性空間的材料也可以獲得前所未有的三維空間形態(tài)。這一表現(xiàn)手法極大地豐富了建筑表皮的語(yǔ)匯，由此演變出各種不同形態(tài)、效果的建筑表皮。下文筆者就立體建構(gòu)、扭曲、折疊三種方式做具體介紹。

1)立體建構(gòu)。將平面的金屬板材、片材在三維空間中相互間呈一定角度折疊或拼接并依次連續(xù)展開，構(gòu)成圖案或形態(tài)的同時(shí)，形成表面較為明顯的凸起或凹陷的肌理，筆者將這一表皮建構(gòu)的手法稱之為平面材料的立體建構(gòu)。采用這種方式形成的建筑表皮一般具有較強(qiáng)烈且豐富的凹凸肌理。光與影在這里勾勒并強(qiáng)調(diào)出這片表皮極其豐富的立體肌理。立體建構(gòu)的一種表現(xiàn)就是以平面的材料建構(gòu)形成較為具態(tài)的“形”，從而成為賦予表皮肌理的基本單元。

2)扭曲。扭曲也是建構(gòu)表現(xiàn)手法。平直的材料在扭轉(zhuǎn)的外力下獲得優(yōu)美、自然的彎曲線條，同時(shí)營(yíng)造出隨機(jī)轉(zhuǎn)折的粗細(xì)和明暗的對(duì)比。簡(jiǎn)單的金屬薄板通過(guò)扭轉(zhuǎn)、曲折獲得意想不到的視覺裝飾效果，同時(shí)材料的強(qiáng)度和剛度也因此而得到增強(qiáng)。根據(jù)扭曲范圍的差異，該種形式的表皮有著多樣的表達(dá)方式。其中，小尺度的扭曲一般表現(xiàn)為表皮材料自身的扭轉(zhuǎn)曲折，以扭轉(zhuǎn)變形的材料形態(tài)構(gòu)成表皮特殊的表面肌理。這種肌理構(gòu)成建筑表皮的基本單元，賦予建筑表皮以獨(dú)特的表現(xiàn)力。

3)折疊。折疊也是使平面的材料獲得立體的空間形態(tài)的建構(gòu)手法之一。這種建構(gòu)方式不僅可以擺脫原始單一的材料形態(tài)，創(chuàng)造出復(fù)雜的建筑形體并獲得表皮表面豐富的空間形態(tài)和異形肌理，還可以在一定程度上挖掘材料深層的潛能——增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和剛度等。

3.2 三維材料的表皮建構(gòu)

相對(duì)二維平板狀的金屬材料而言，具有三維空間形態(tài)的金屬材料更容易創(chuàng)造出新的建筑表皮。使二維的金屬基材獲得三維的空間形態(tài)的手法有很多種，折疊的、彎曲的、扭轉(zhuǎn)的……即使是采用常規(guī)的手法組織這些三維形態(tài)的金屬材料，也可以收獲別樣感覺的建筑表皮形象。新加坡新藝術(shù)中心便是較早的以折疊金屬板材構(gòu)成建筑獨(dú)特外表皮的建筑實(shí)例(見圖4)。建筑師邁克爾·維爾福德和倫敦“1+10”工程師事務(wù)所聯(lián)合設(shè)計(jì)并開發(fā)了這種以斜向折疊的玻璃與三維鋁面板共同組成的集遮陽(yáng)、隔熱于一身的三維復(fù)合型玻璃窗外表皮，并以這種表皮為基本單元，規(guī)則地排列成半卵形的屋頂。隨著表皮曲率的增加，折疊的鋁板向外凸起，像“鳥嘴”一樣，形成表皮整體均勻陣列的三角形凸起的獨(dú)特肌理。

圖4 新加坡新藝術(shù)中心

本文重點(diǎn)研究金屬材料在建筑表皮設(shè)計(jì)中具體的表現(xiàn)手法，通過(guò)對(duì)相關(guān)資料的查閱及對(duì)以金屬作為表皮的建筑案例的分析，筆者從材料的金屬建筑表皮的設(shè)計(jì)以及最基本的建構(gòu)方式出發(fā)，對(duì)不同類型、不同視覺效果的金屬表皮進(jìn)行剖析，總結(jié)出拼接、編織及立體建構(gòu)、扭曲、折疊等三維空間非常規(guī)的建構(gòu)，以期能夠?yàn)榻饘俳ㄖ砥さ脑O(shè)計(jì)提供具有一定實(shí)用意義的理論指導(dǎo)。