孫宇馳　姜可　汪虹

摘要：目的：弗雷奧托（Frei Otto）是2015年普利茲克獎(jiǎng)獲得者。意義：奧托的建筑風(fēng)格主要有兩大特點(diǎn)：輕型與自然，對(duì)于中國(guó)當(dāng)前建筑存在用料浪費(fèi)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)封閉呆板等問題有很好的借鑒作用。方法：本文采用傳記視角，首先分析了奧拓的慕尼黑奧林匹克場(chǎng)館和曼海姆多功能大廳兩個(gè)重要設(shè)計(jì)作品，然后引入斯圖加特大學(xué)設(shè)計(jì)案例，展現(xiàn)了奧拓設(shè)計(jì)思想的延續(xù)性。結(jié)果：本文從材料、造型、結(jié)構(gòu)三個(gè)角度分析整理奧拓建筑風(fēng)格如何更好地與自然融合，結(jié)論：最終為中國(guó)當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：弗雷奧托 輕質(zhì)結(jié)構(gòu) 與自然融合 傳記視角 建筑設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：J59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2018）03-0096-02

引言

弗雷·奧托，1925年出生于德國(guó)。60年前奧托第一次提出帶有劃時(shí)代意義的輕型結(jié)構(gòu)概念，并且在之后的建筑師設(shè)計(jì)生涯中花費(fèi)了畢生的精力研發(fā)輕型結(jié)構(gòu)造型建筑，得到了業(yè)界的廣泛肯定。奧拓建筑風(fēng)格注重人、自然與建筑景觀，講究建筑形式要與周邊的自然景觀融為一體，對(duì)于弗雷奧拓而言，建筑設(shè)計(jì)的意義不在于設(shè)計(jì)單獨(dú)的建筑，而是為了人類平靜的社會(huì)創(chuàng)造出與自然相和諧的人類生存空間，他善于運(yùn)用有限資源構(gòu)建適應(yīng)能力強(qiáng)、多變的輕型結(jié)構(gòu)建筑形態(tài)。這項(xiàng)研究成果推動(dòng)了世界現(xiàn)代建筑和結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，具有開拓性意義。

一、傳記視角及其方法

傳記，是通過篩選編排、描繪與詳述各種調(diào)查資料和文字、錄音回憶材料寫成的一種敘事性文體。傳記高度真實(shí)并且形象的描繪、記述人物的生活歷程、精神面貌。傳記要求很高的真實(shí)性，不能出現(xiàn)虛構(gòu)材料。同時(shí)，不同于一般枯燥乏味的歷史記錄，傳記應(yīng)具有較高文學(xué)性。

本文通過仔細(xì)研讀世人對(duì)弗雷奧拓生平的記述以及評(píng)價(jià)、對(duì)其作品的賞析，對(duì)其風(fēng)格形成脈絡(luò)進(jìn)行總結(jié)，以期能夠總結(jié)出奧托建筑風(fēng)格對(duì)中國(guó)的當(dāng)前建筑借鑒。傳記視角可以保證研究完整全面，減少缺漏。

二、奧托的三個(gè)重要作品

（一）慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)一輕質(zhì)建筑的開山之作：弗雷奧拓第096關(guān)注思考佳作賞析一個(gè)能完全展現(xiàn)他建筑風(fēng)格的作品當(dāng)屬1972年慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)。該體育場(chǎng)舉世聞名在于其革命性新型輕型拉膜結(jié)構(gòu)的帳篷式屋，將主體比賽場(chǎng)館完全覆蓋在綿延的懸空帳篷頂之下，氣勢(shì)磅礴地將體育場(chǎng)與周圍自然景觀融為一體，使置身其中的觀眾能感受到自然的溫暖。該場(chǎng)館不像傳統(tǒng)體育造型嚴(yán)苛單一、封閉，看臺(tái)的2/3建在地表之下，只有1/3建在地表上，并目背靠蜿蜒的奧林匹克湖，使建筑與周邊的自然環(huán)境完全統(tǒng)一。

新型輕型拉膜結(jié)構(gòu)的屋頂主體使用通明的丙烯酸玻璃作為遮蓋物，使屋頂可以很好地采光，用纜索網(wǎng)懸掛、拉伸連接成圓錐形的帳篷形狀，而后將有機(jī)玻璃板用橡膠墊固定在網(wǎng)鎖中（如圖1），保證覆蓋部分內(nèi)光線充足且柔和。三大核心建筑猶如阿爾卑斯山脈連綿不絕，使得整個(gè)建筑連接成一個(gè)整體，就像在奧林匹克湖邊搭建了一頂透明的帳篷。本次奧運(yùn)會(huì)僅距德國(guó)納粹柏林奧運(yùn)會(huì)30年，主力方希望通過它展示一個(gè)全新的樂觀民主的新德國(guó)形象，而慕尼黑奧運(yùn)會(huì)的主要理念帶給人放松，年輕和輕松的感覺，弗雷奧拓的慕尼黑體育場(chǎng)通過通明的頂棚材質(zhì)、輕靈的空間造型以及完美融于自然，充分展示了這些理念。

弗雷·奧托建筑最初的設(shè)計(jì)方案便是體育場(chǎng)要與周邊風(fēng)景融為一體，新型屋頂使內(nèi)部光線充足而柔和，將場(chǎng)館所有部分聯(lián)系在一起，同時(shí)與環(huán)繞體育場(chǎng)的奧林匹克湖融為一體，充分體現(xiàn)奧拓將人工建筑與自然景觀結(jié)合的設(shè)計(jì)理念。

慕尼黑體育場(chǎng)可以說是弗雷奧拓的第一個(gè)輕質(zhì)與可移動(dòng)性的帳篷頂設(shè)計(jì)，此概念不僅僅包含20世紀(jì)現(xiàn)代化建筑中所體現(xiàn)出的飛機(jī)、輪船以及游牧民族帳篷頂含義，同時(shí)也包含一些建筑師在看到戰(zhàn)爭(zhēng)帶來的毀滅之后，發(fā)出的建筑的凈化和非物質(zhì)化的呼聲。因而在慕尼黑奧運(yùn)會(huì)上對(duì)于輕質(zhì)建筑的重視事實(shí)上帶有一定意識(shí)形態(tài)色彩，但弗雷奧拓在慕尼黑為奧運(yùn)會(huì)所設(shè)計(jì)的體育場(chǎng)仍為德國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)和平的民主國(guó)家形象贏得了國(guó)際性的贊譽(yù)。

（二）德國(guó)曼海姆多功能大廳一工程與設(shè)計(jì)的結(jié)晶：如果說慕尼黑奧運(yùn)會(huì)的賽場(chǎng)頂棚為弗雷奧拓的輕型結(jié)構(gòu)建筑贏得了世界范圍的聲譽(yù)，那么1975年的曼海姆多功能大廳則是真正被建筑界認(rèn)可的精品之作。由于結(jié)構(gòu)不同，曼海姆大棚和之前的作品有著明顯的差異，建筑的屋頂隆起的巨大弧線像一條鯨魚，在里面的游客可充分地享受柔和的陽光，并且大部分^會(huì)驚嘆于那種在太空中的始終感覺，這一建筑被譽(yù)為全世界最復(fù)雜的屋頂。

弗雷·奧托將頂部結(jié)構(gòu)稱為“網(wǎng)格外殼”（如圖2）：一個(gè)木條制成的格子通過彎曲和扭轉(zhuǎn)交叉點(diǎn)的木條使得格子在它伸展的區(qū)域內(nèi)彎曲兩次。用一個(gè)外殼來保證木條間的夾角固定后不會(huì)改變。弗雷奧拓沒有采用他以前的鏈狀模型，而是發(fā)明了一種叫支撐面力的模型，通過壓力來分散固定負(fù)載造成的扭曲力。為完成這一結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)者只能將木條做成5cm的尺寸，但是這樣可能無法達(dá)到85m的跨度，因此他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)上下雙層的結(jié)構(gòu)，兩層格子通過可調(diào)節(jié)的孔緊密的連接在一起。

在這次設(shè)計(jì)中，弗雷奧拓所做出的成果并不僅是該建筑外形的空間美感，而是將建筑工程師與設(shè)計(jì)師完美地融合進(jìn)一個(gè)團(tuán)隊(duì)，將美學(xué)空間與結(jié)構(gòu)與建筑空間融合到一起。

以上兩個(gè)輕質(zhì)建筑作品是當(dāng)時(shí)德國(guó)乃至世界建筑界從未有過的新建筑途徑體現(xiàn)，其主要特點(diǎn)有：才用細(xì)鏈拉結(jié)加固，結(jié)構(gòu)重量輕，能呈現(xiàn)出幾乎飄浮的狀態(tài)；除了保護(hù)結(jié)構(gòu)中的人群之外，沒有其他建筑功能，不需使用時(shí)可以很輕易地拆除。這些帳篷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單卻形式優(yōu)雅，到目前為止都被當(dāng)作完美建筑技術(shù)的標(biāo)志。建筑采用敞開的空間，與周圍環(huán)境用流線型過渡，能夠輕易地將參觀者心音到建筑中，但參觀者身在其中卻沒有任何束縛感。通過增加建筑的可移動(dòng)性和臨時(shí)性，可以將這種建筑和人類和諧而愉快結(jié)合到一起。

（三）斯圖加特建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院一大師風(fēng)格當(dāng)代展現(xiàn)：弗雷奧拓致力發(fā)展一種輕型、自然，適應(yīng)性強(qiáng)以及可改變的新的建筑形式。由他建立的兩處研究所——斯圖加特輕型建筑研究所及柏林輕型建筑研究所，是僅有的以跨學(xué)科基礎(chǔ)性研究為對(duì)象，而且將研究成果公開的研究機(jī)構(gòu)，其研究成果在全世界范圍內(nèi)推動(dòng)了該學(xué)科的發(fā)展。他們的研究目的不在于單個(gè)的建筑以及建筑形式，而是在于對(duì)建筑的整體把握以及其中的規(guī)律研究；其研究不是為了得到個(gè)別的成果，而是通過綜合性的研究來找到解決問題的途徑。這種基礎(chǔ)性研究在建筑界被普遍忽視，但恰恰只有這樣的研究才能找出問題的答案。

2012年11月，斯圖加特大學(xué)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院建造了一座仿生亭子，該作品是與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)院合作完成的。建筑的混合型外殼用4毫米厚的外殼來支撐整體跨度為8米的建筑（如圖3）。此項(xiàng)目是由兩個(gè)建筑研究員，在校學(xué)生學(xué)生圖賓根大學(xué)的生物學(xué)家共同完成。

項(xiàng)目主要研究建筑設(shè)計(jì)中的仿生原理和生產(chǎn)工藝之間的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)室用節(jié)肢動(dòng)物的外骨骼作為新建筑的積本造型，同時(shí)運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真法模擬水蜘蛛織網(wǎng)的過程形成新的建筑構(gòu)造。項(xiàng)目的意義在于模擬在新的建筑業(yè)環(huán)境下的創(chuàng)新機(jī)器造型過程，本過程基于新型的碳和玻璃纖維復(fù)合材料使用，同時(shí)構(gòu)造方法引入計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)工具。建筑結(jié)構(gòu)性能極高來首先來自于新的制造技術(shù)，同時(shí)結(jié)構(gòu)生成方法、計(jì)算機(jī)仿真確保了這一方案的可行性。

弗雷奧拓一直對(duì)動(dòng)物的建造工藝包括動(dòng)物所建造的結(jié)構(gòu)以及它們的建造方式投入極大興趣，因?yàn)樵谏钪鸩竭M(jìn)化的過程中，動(dòng)物的建造工藝的發(fā)展可以看成人類建造工藝發(fā)展的先驅(qū)。有一些看上去相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，比如蜘蛛網(wǎng)、蜜蜂或其他膜翅類昆蟲所建造的結(jié)構(gòu)實(shí)際在很大程度上都是由建造它們的動(dòng)物的基因程序所決定的。但即使如此，為了適應(yīng)周圍的環(huán)境，這些結(jié)構(gòu)的一些細(xì)節(jié)的形成仍然受到了相應(yīng)的影響。比如：任意兩個(gè)蜘蛛網(wǎng)的支撐結(jié)構(gòu)都存在細(xì)微的不同，另外，白衣洞穴的結(jié)構(gòu)形式也是為了適應(yīng)周圍的環(huán)境存在一定的不同。動(dòng)物所建造的建筑類型并不是與建造它們的動(dòng)物的分類相對(duì)應(yīng)；而且這些建筑中并不存在壓力結(jié)構(gòu)。但是，確實(shí)存在一些幾何形狀非常規(guī)則的結(jié)構(gòu)，我們常見的有蜂巢以及蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。

當(dāng)佛雷奧拓還在柏林的時(shí)候，他就發(fā)現(xiàn)自然界中的外殼、骨骼等所表現(xiàn)出的形狀與建筑中的某些受拉結(jié)構(gòu)相似，當(dāng)時(shí)他已經(jīng)意識(shí)到這不是巧合二十某種類似的構(gòu)型過程的結(jié)果，但是受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，這一理念不能完美地發(fā)揮應(yīng)有的作用，但當(dāng)今斯圖加特大學(xué)的“亭子”就是他理念的完美展示。結(jié)論與討論

弗雷奧拓的建筑設(shè)計(jì)從1972年到2012年跨越740多年，他的研究工作都在“自然建筑”的基礎(chǔ)之上展開。通過對(duì)以上三個(gè)作品的整理分類（如表1）可以發(fā)現(xiàn)弗雷奧拓的建筑風(fēng)格用最少的材料、輕質(zhì)輕量的結(jié)構(gòu)、科學(xué)化的造型實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一，此外還有節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。

弗雷奧拓的研究方向主要集中在以下幾個(gè)方面：建筑結(jié)構(gòu)的表面積最小化；采用倒裝牽引網(wǎng)確保網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；用壓力比來確定地面蒙皮結(jié)構(gòu)的形狀使之更好地融合到周圍的景觀中；易變建筑，可以通過改變形狀來適應(yīng)不同人的需求。在他看來，他對(duì)自然建筑的這些研究是一種遵循自然界歸路的合理找形過程，若從更高的層面來講，該研究就是為了尋找一個(gè)更加平靜而和諧的社會(huì)，同時(shí)達(dá)到社會(huì)與自然和諧。

自建筑工業(yè)化以來，鋼材和玻璃在建筑物中的使用越來越多，它們?cè)诮ㄖ锟傊匾约敖ㄔ祛A(yù)算中的比例成為建筑現(xiàn)代的指標(biāo)，物體和設(shè)備的非物質(zhì)化是人類的一種解放，并且與人類的國(guó)際化機(jī)動(dòng)化發(fā)展意志，建筑的非物質(zhì)化在某些特定時(shí)期被理解成堆玻璃材料的大量使用以及透明效果的形成，除了弗雷奧拓很少有建筑師從結(jié)構(gòu)造型方面改良建筑實(shí)現(xiàn)建筑的輕質(zhì)化。并且弗雷奧拓不認(rèn)為透明的建筑材料或者輕型建筑本身可以改善人類生活環(huán)境，建筑最重要的特征應(yīng)該是與人類的結(jié)合及其在自然中的狀態(tài)。對(duì)于弗雷奧拓來說，輕質(zhì)化建筑不僅僅是重量輕，用料少，施工耗能低，而且也包括建筑的“短暫性”，這里的“短暫性”是指建筑的可修改性與可變性。

弗雷奧拓曾經(jīng)將自己稱為一名“反建筑家”。在他的著作和談話中，他多次強(qiáng)調(diào)說到他對(duì)當(dāng)前時(shí)代所常用的建筑形式并沒有太大的興趣，而且他強(qiáng)烈抵制刻意突出建筑的形式主義和時(shí)尚風(fēng)格，更確切地說，他追尋的是建立在最基本建造條件之上的“建筑所具有的真實(shí)藝術(shù)”。對(duì)于弗雷奧拓而言，設(shè)計(jì)過程是建筑的開始，但這僅僅是一種建筑形成的方法，并不是最終的目標(biāo)。它的最終目標(biāo)是創(chuàng)造出與周圍環(huán)境和諧、節(jié)能、輕型、可移動(dòng)同時(shí)適應(yīng)性強(qiáng)的建筑。他認(rèn)為大多數(shù)的現(xiàn)代建筑實(shí)際上只是自然界污染的產(chǎn)物源。

當(dāng)今中國(guó)高樓林立，現(xiàn)代化氣息濃厚。但建造過程中材料浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，同時(shí)建筑令人與自然完全分隔，已經(jīng)影響到人們的日常工作與生活。實(shí)際上這些問題在奧托的研究中已經(jīng)提出過解決方法，輕質(zhì)、與自然融合的建筑形式才能代表人類未來的生活環(huán)境。