葉錫銓

摘 要：點(diǎn)動(dòng)成線，線動(dòng)成面，面動(dòng)成體。線在建筑上的使用是非常常見(jiàn)和頻繁的，很少有設(shè)計(jì)師會(huì)刻意把線條隱藏，線條可以說(shuō)幾乎是隱藏不了的，它總會(huì)以各種各樣的形式存在，或直線或曲線或折線。所以，線已經(jīng)是設(shè)計(jì)中不可或缺的一環(huán)了，研究線條在建筑上的運(yùn)用是非常有必要而且有意義的。文章通過(guò)舉例說(shuō)明曲線在各種建筑中的運(yùn)用來(lái)探討線條帶來(lái)的美觀和實(shí)用性的平衡問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：建筑;曲線;外立面

建筑表皮是建筑最外邊的立面，作為居住用的建筑一般會(huì)使用瓷磚來(lái)作為建筑表皮，這些瓷磚可以保護(hù)建筑內(nèi)部的承重結(jié)構(gòu)，減少建筑內(nèi)部受到自然風(fēng)沙等的侵蝕傷害。工業(yè)革命之后，英國(guó)舉辦第一屆世博會(huì)，其展覽館水晶宮大部分為鋼鐵結(jié)構(gòu)，并開(kāi)創(chuàng)性地使用玻璃材料作為建筑外立面。隨后越來(lái)越多的建筑外立面開(kāi)始使用玻璃、鋼鐵等材料，一方面是因?yàn)槌杀镜?，另一方面是因?yàn)榘惭b方便，功能優(yōu)異。目前，玻璃和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的符號(hào)和標(biāo)記。建筑表面是一棟建筑的“臉蛋”，美觀的外表可以吸引人們的注意力，在一些商業(yè)建筑中，設(shè)計(jì)師會(huì)設(shè)計(jì)出與周邊建筑有一定對(duì)比的建筑表皮來(lái)吸引人們進(jìn)入該空間。而一些有特色建筑表皮的建筑甚至是某些設(shè)計(jì)師的代名詞。建筑表皮中，線條的使用是非常常見(jiàn)的，可以說(shuō)絕大多數(shù)的建筑表皮都會(huì)有線條的影子。這些線條多是材料和材料之間拼合的接縫，也有經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)后產(chǎn)生的不同的線條。這些線條可以分為直線、曲線以及折線。在建筑的外立面中最常見(jiàn)的就是直線和曲線了。下面通過(guò)幾個(gè)建筑的例子來(lái)體現(xiàn)曲線在不同層高建筑上的運(yùn)用。

一、曲線在超高層建筑上的運(yùn)用

上海中心大廈是一個(gè)很好的超高層建筑案例，坐落在上海陸家嘴最繁華的核心商務(wù)區(qū)，是該地區(qū)最高的一座超高層建筑物，也是黃浦江風(fēng)景線上最亮麗的一景。上海是中國(guó)東部沿海城市，臺(tái)風(fēng)天氣總體上來(lái)講很是頻繁。在超高層建筑上，風(fēng)速給建筑帶來(lái)的壓力會(huì)因?yàn)楦叨鹊奶嵘鴦×以黾印?/p>

這棟建筑總高632米，結(jié)構(gòu)高度580米，大體上是一棟內(nèi)圓外三角的建筑物。有兩個(gè)玻璃正面，一內(nèi)一外，通俗來(lái)說(shuō)就像保溫杯的雙層結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以為大樓內(nèi)部的空中大廳提供空間，同時(shí)，這樣的雙層結(jié)構(gòu)可以降低大廈對(duì)于冷氣和暖氣的需求，對(duì)比單層玻璃結(jié)構(gòu)的大廈能耗節(jié)約50%左右，更加綠色環(huán)保，還使得這棟大廈的經(jīng)濟(jì)性更加好。

從外觀上看，上海中心大廈由三條螺旋上升的曲線圍繞著，每層樓的平面可以大致看作一個(gè)有著圓角的等邊三角形，在大廈的北面圓角有一個(gè)切口，它垂直于大廈而螺旋上升。建筑物每個(gè)樓層平面都有差別。也就是說(shuō)，每層樓的形狀是一樣的，但是每樓層在它下層的基礎(chǔ)上再旋轉(zhuǎn)大約1%左右，隨著樓層的升高，樓層也在不斷縮小。每隔一段距離，還會(huì)有一圈雙層線條環(huán)繞樓層，這樣螺旋上升的曲線設(shè)計(jì)能夠延緩風(fēng)速，用旋轉(zhuǎn)而不對(duì)稱(chēng)的外立面使得可以有效延緩風(fēng)流，讓它所受的風(fēng)負(fù)載下降24%，減少了風(fēng)力對(duì)大樓結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，減少建造成本。上海中心大廈與其他超高層建筑比較來(lái)說(shuō)，內(nèi)部圓的設(shè)計(jì)減少了14%的眩光度，這也是大廈內(nèi)對(duì)于環(huán)保的奉獻(xiàn)。仔細(xì)看上去，那三條螺旋上升的曲線是往內(nèi)凹陷的，而不是三角形般突出來(lái)的，往內(nèi)凹陷的設(shè)計(jì)可以減少風(fēng)壓的影響，柔和的角度使得其和周邊硬朗的上海環(huán)球金融中心和上海世貿(mào)大廈相互包容。風(fēng)在環(huán)繞建筑時(shí)會(huì)形成渦旋脫落效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致大廈劇烈搖晃。在測(cè)試人員對(duì)上海中心大廈進(jìn)行等比例縮小后的模型進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試后，這樣的外立面設(shè)計(jì)能讓風(fēng)的側(cè)力減少24%，對(duì)于處于臺(tái)風(fēng)區(qū)的上海高層建筑來(lái)說(shuō)這非常重要。

二、曲線在高層建筑上的運(yùn)用

談到曲線在現(xiàn)代建筑上的運(yùn)用，那扎哈·哈迪德可謂是在建筑界不可不提的人物，他在北京設(shè)計(jì)了銀河SOHO。該建筑位于北京東二環(huán)朝陽(yáng)門(mén)橋西南角，是一座了引人注目的地標(biāo)性建筑景觀。

從建筑造型的角度看，這幾個(gè)有著中庭的單體建筑甚至沒(méi)有一個(gè)規(guī)整的直角，就像小孩子隨手做出來(lái)的泥巴玩具。建筑間相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)，這種虛實(shí)結(jié)合、若即若離的空間讓人在建筑之間走動(dòng)的時(shí)候感受到多維度的空間體驗(yàn)。

銀河SOHO的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自規(guī)模宏大的北京，由5個(gè)連續(xù)蜿蜒流動(dòng)的形體通過(guò)橋梁連接在一起，相互協(xié)調(diào)，成為一個(gè)沒(méi)有死角的曲線流動(dòng)性組合。設(shè)計(jì)思想上，銀河SOHO以中國(guó)院落為主題思想，創(chuàng)作出一個(gè)內(nèi)在的世界。同時(shí)，這又是一個(gè)完全21世紀(jì)的建筑：不再是運(yùn)用剛硬的矩形街區(qū)及街區(qū)之間的直線空間，而是通過(guò)可塑性強(qiáng)、圓滑的造型相互交融、聚合、分離，并通過(guò)拉伸的曲線天橋進(jìn)行再連接，創(chuàng)造了一個(gè)連續(xù)而相互交流的形體，而且內(nèi)部動(dòng)線也是連續(xù)的。

銀河SOHO的設(shè)計(jì)源自自然的啟迪，建筑的外觀展示了連續(xù)流動(dòng)的深空間。數(shù)百米長(zhǎng)的景觀構(gòu)成深遠(yuǎn)的、全角度的視野。訪客可以仰望，也可以向前遠(yuǎn)眺，透過(guò)百米長(zhǎng)的空間找到下一目標(biāo)和方向。這里的關(guān)鍵策略是空間的流動(dòng)性和導(dǎo)向性。當(dāng)走進(jìn)建筑的時(shí)候，訪客會(huì)觀察到光影的游戲，開(kāi)放空間和封閉空間的轉(zhuǎn)換。

在建筑設(shè)計(jì)策略上，此項(xiàng)目通過(guò)單體的整合營(yíng)造出一個(gè)壯觀的整體。每棟建筑個(gè)體均有它的中庭和交通核心，且在不同層面上融合一起，從而創(chuàng)造出豐富流動(dòng)的空間景致和室外平臺(tái)。平臺(tái)的相互交錯(cuò)，造成不同層面對(duì)彼此視角的介入。建筑在從下至上的不同層面各個(gè)方向展開(kāi)，所以它是一個(gè)360度的建筑世界，沒(méi)有角落也沒(méi)有不平滑的過(guò)渡。

建筑表皮上，該建筑運(yùn)用了玻璃幕墻和GRG新型材料的結(jié)合，這種材料可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)師天馬行空的想象，也正因?yàn)檫@種材料才讓設(shè)計(jì)師的設(shè)想可以如水到渠成一般實(shí)現(xiàn)出蜿蜒交融曲線的美妙姿態(tài)。這些材料在建筑的外立面上組成了分隔有致的線條，運(yùn)用重復(fù)的手法，跟隨建筑本身體量的腰線形成曲線。在建筑與建筑連接的天橋處，這些曲線會(huì)跟隨天橋的路徑曲折蜿蜒，在天橋上的人可以看到曲線美觀的一面。同時(shí)，這些突出的曲線可以在夏季提供比傳統(tǒng)直線造型更大面積的遮蔭范圍，并且這樣的設(shè)計(jì)可以讓日光更加柔和地折射，不至于讓人產(chǎn)生眩目感。在不同樓層設(shè)流體連廊，曲線形的連廊為游客提供遮陽(yáng)的室外空間和內(nèi)部空間，具有戲劇性的光影效果。

三、曲線在中層建筑上的運(yùn)用

在遠(yuǎn)離中國(guó)的西班牙的巴塞羅那，坐落著一棟將曲線運(yùn)用到極致的建筑，它便是由安東尼奧·高迪設(shè)計(jì)的米拉之家。當(dāng)時(shí)的米拉先生因非常欣賞高迪為巴特羅先生設(shè)計(jì)的巴特羅之家，為了和富孀結(jié)婚，而請(qǐng)高迪設(shè)計(jì)的。米拉之家是高迪設(shè)計(jì)的最后一個(gè)私人住宅。

米拉之家的外觀非常奇特，從外立面上看，就如同水紋附著在上面一般，在每層樓的樓板連接處有微微凸起如波浪的隆起，在窗戶(hù)與外立面的連接處，外立面會(huì)自然而然地用曲線過(guò)渡到窗框處。建筑的屋頂高低錯(cuò)落，一個(gè)個(gè)忽高忽低的紋理讓人感覺(jué)整棟建筑外立面如波濤洶涌的海面，極富動(dòng)感。

米拉之家的頂樓設(shè)計(jì)十分獨(dú)特，屋頂是奇形怪狀突出物做成的煙囪和通風(fēng)管道。這些都是高迪在觀察自然后，把大自然的曲線元素平面化后再運(yùn)用在建筑上的體現(xiàn)，是新藝術(shù)運(yùn)動(dòng)的重要標(biāo)志性建筑。米拉之家里里外外都顯得非常怪異，甚至有些荒誕不經(jīng)，米拉之家仍被許多人認(rèn)為是所有現(xiàn)代建筑中最具代表性的，也是最有獨(dú)創(chuàng)性的建筑，是20世紀(jì)世界上最重要的建筑之一。

四、曲線在低層建筑上的運(yùn)用

在北京，有一個(gè)典型的運(yùn)用曲線的低層建筑，它就是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的主體育場(chǎng)——國(guó)家體育場(chǎng)鳥(niǎo)巢。該體育場(chǎng)由雅克·赫爾佐格、德梅隆、艾未未以及李興鋼等設(shè)計(jì)。鳥(niǎo)巢的形狀讓人聯(lián)想到巢穴或搖籃，滋養(yǎng)著生命，給人們的未來(lái)帶來(lái)美好希望。設(shè)計(jì)師通過(guò)暴露巢穴的主要結(jié)構(gòu)部分，省去沒(méi)有不必要的外觀裝飾，達(dá)到了自然的效果。

國(guó)家體育場(chǎng)在整體建筑的形象上為鳥(niǎo)巢，整體設(shè)計(jì)上既蘊(yùn)含了中國(guó)傳統(tǒng)文化，也融入了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。在外觀形式上采取鏤空、陶瓷紋路和燦爛的紅色，而結(jié)構(gòu)技術(shù)使用復(fù)雜先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)支撐，建筑內(nèi)部沒(méi)有傳統(tǒng)的立柱，宛如一個(gè)巨大的鳥(niǎo)巢，帶給人們巨大震撼。

從外面看上去，國(guó)家體育場(chǎng)就像一個(gè)用很多無(wú)規(guī)則的曲線繞著主體物的“巢”，同鳥(niǎo)類(lèi)孵化后代的鳥(niǎo)巢有異曲同工之處，但是體育場(chǎng)把樹(shù)枝換成了鋼材，用平面化的手法處理后圍繞，便形成了體育場(chǎng)的主體結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)以承重為主要功能。

鳥(niǎo)巢主要結(jié)構(gòu)材料是一種名為Q460鋼材，該鋼材厚度達(dá)到110毫米厚，在此之前，這樣型號(hào)的鋼材最大厚度只有100毫米，所以說(shuō)在材料上，鳥(niǎo)巢是一個(gè)突破。鳥(niǎo)巢的外立面與建筑構(gòu)成一個(gè)整體。各結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間相互聯(lián)系、相互支撐，匯聚成一個(gè)格子狀的編織體，結(jié)構(gòu)的縫隙中襯有一層透光膜，能夠防水。這種膜通過(guò)漫反射讓光線進(jìn)入體育場(chǎng)內(nèi)，從而使體育場(chǎng)內(nèi)的光線變得柔和。漫反射光解決了體育場(chǎng)內(nèi)的草皮維護(hù)問(wèn)題，同時(shí)也起到了保護(hù)座椅不受天氣影響的作用。由于所有的設(shè)施，如餐廳、商店、廁所等，都是獨(dú)立控制的單元，因此完全沒(méi)有必要將建筑外墻完全封閉。這樣的不封閉曲線結(jié)構(gòu)使得體育場(chǎng)可以自然通風(fēng)，是體育場(chǎng)環(huán)保設(shè)計(jì)最重要的一個(gè)方面。設(shè)計(jì)師們還運(yùn)用流體力學(xué)設(shè)計(jì)，模擬觀眾滿(mǎn)場(chǎng)的觀賽情況，這樣的設(shè)計(jì)讓在體育場(chǎng)內(nèi)的觀眾都能有同等的自然光和良好的通風(fēng)體驗(yàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述案例分析，可以看到曲線在不同高度建筑上有其獨(dú)特的作用。建筑外立面的線條不僅有傳統(tǒng)裝飾性質(zhì)的，還有功能性質(zhì)的。無(wú)論是建筑原有的線條還是人為加上去的線條，對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)都是不可或缺的一部分。

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作者單位：

廣東培正學(xué)院