花萬珍

一、以技術(shù)為導(dǎo)向的設(shè)計特征

理查德·巴克敏斯特·富勒（圖1）出生于第二次工業(yè)革命時代，那個時代的一些新技術(shù)包括電力、內(nèi)燃機、石油等，極大提高了人們的生活質(zhì)量。在那個年代沒有什么比現(xiàn)代工業(yè)更引人注目了。同時隨著美國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的發(fā)展，從1880年到1920年出現(xiàn)了美國第二次移民浪潮，他們大多在城市定居，在工廠工作。“美國經(jīng)濟(jì)大蕭條始于1929年10月29日黑色星期二，當(dāng)時美國股票市場崩盤，在隨后的4年里，美國的失業(yè)率增加了7倍多，工業(yè)產(chǎn)出驟降，300多家銀行倒閉，世界貿(mào)易進(jìn)一步萎縮，大規(guī)模的失業(yè)人口留宿街頭?！痹诋?dāng)時最需要的就是迅速為這些人建立一個庇護(hù)所。批量生產(chǎn)在工業(yè)上的應(yīng)用，節(jié)省了大量時間。汽車、電器、家具等消費品也因此變得越來越容易獲得，但只有住宅例外。傳統(tǒng)的建筑過程冗長，無法滿足人們的住房需求。富勒認(rèn)為：“家是人類最需要的東西，也是為工業(yè)制造和個人銷售而設(shè)計的最重要的產(chǎn)品?！睘槭裁垂I(yè)的效率沒有被應(yīng)用到住宅建造上？富勒試圖改革傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)方式，他認(rèn)為建筑完全可以像工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計一樣，通過工廠預(yù)制加工再運輸?shù)侥康牡剡M(jìn)行組裝。他設(shè)計了4D房子，可大批量生產(chǎn)并且可以運輸?shù)浇ㄖF(xiàn)場進(jìn)行安裝。同時價格也不高，只需大約1500美元。最重要的特點是它可以隨意拆卸、搬運到另一個地點。技術(shù)的快速標(biāo)準(zhǔn)化解決了許多無意義的重復(fù)勞動，這樣現(xiàn)代社會的人類將有更多的時間去思考和改進(jìn)生活。在富勒看來，建筑設(shè)計師要懂得從多角度、多方位全面預(yù)估未來設(shè)計可達(dá)到的水平。

圖1 理查德·巴克敏斯特·富勒

二、以少得多（Do More With Less）的設(shè)計理念

1973年的石油危機引發(fā)了大范圍的恐慌。“1973年阿拉伯石油輸出國組織成員國宣布對西方國家采取禁運”，導(dǎo)致油價飛速上漲，嚴(yán)重影響了美國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展主要得益于能源。富勒很早就意識到地球的資源是有限的，需要以更加合理的方式利用。富勒認(rèn)為有三種方法減少材料的使用：第一，使設(shè)計更小。第二，以最有效的方式使用材料。第三，使用最小表面。用今天的話來說，我們稱之為“用信息代替材料”，富勒稱為短暫化。富勒的設(shè)計思想也直接影響了生態(tài)設(shè)計和可持續(xù)設(shè)計。富勒希望建筑師應(yīng)該向自然學(xué)習(xí)，循環(huán)利用資源，減少無端的浪費。在他看來，大自然總是以最經(jīng)濟(jì)的方式做事。事實上，自然系統(tǒng)有一種閉環(huán)效率，它循環(huán)利用營養(yǎng)物質(zhì)，一個生物過程產(chǎn)生的廢料也可以成為另一個生物過程的原材料。那么在設(shè)計中，一個達(dá)到使用期限的材料也可以作為另一個生產(chǎn)過程的原材料。因此在富勒的設(shè)計中，可循環(huán)利用是核心。

戴邁克遜（Dymaxion）住宅正是富勒“以少得多”設(shè)計理念的體現(xiàn)?！癉ymaxion是由英文單詞dynamic，maximum，tension提取組成，dy-dynamic解釋為動力，max-maximu意思是最大的，sion-tension意為張力”，組合起來的意思為效能最大化。該住宅外形類似于谷倉，為了以最少的材料獲得最大的空間使用率，富勒用圓柱體和圓錐頂組成室內(nèi)空間。屋頂通風(fēng)，外形由原來的六邊形轉(zhuǎn)換到圓柱形，并有預(yù)制的浴室，外墻和穹頂都是用制造飛機的鋁制成，這些設(shè)計使dymaxion住宅成為戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)適用房的原型。

三、設(shè)計代表作品分析

“1967年4月27日至10月29日在加拿大魁北克省蒙特利爾舉行的世界博覽會，被認(rèn)為是20世紀(jì)最成功的世界博覽會?！逼渲?，美國館（圖2）作為當(dāng)時最受歡迎的展館之一，在六個月內(nèi)接待了900多萬游客，以其獨特的外形和結(jié)構(gòu)讓眾多游客嘆為觀止。美國館穹頂?shù)耐庥^是一個巨大的四分之三球體，這也是當(dāng)時世界上最大的穹頂，高61米，直徑為76米，并且沒有任何內(nèi)部支撐。在此之前，富勒設(shè)計的網(wǎng)格穹頂一般都是半球形。600噸的鋼管覆蓋著透明的丙烯酸外殼，在內(nèi)部配備了一系列自動遮陽裝置，增強了傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)。其內(nèi)部包含了四個獨立的展示平臺?！叭绱司薮蟮木W(wǎng)格穹頂只需1000位工人工作5個月即可完成?！泵绹^的建造預(yù)示并幫助定義美國文化和技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位。在美蘇關(guān)系緊張、太空競爭和迅速發(fā)展的武器技術(shù)的刺激下，核戰(zhàn)爭的可能性日益增大，美國館的展示以科學(xué)的精確性和戲劇性預(yù)言了第一次月球漫步。

圖2 蒙特利爾世博會美國館

（一）網(wǎng)格穹頂結(jié)構(gòu)（Geodesic Dome④）

④Buckminster, Fuller Richard. “Geodesic structures.”U.S. Patent No. 3,197,927. 3 Aug. 1965.

1967年蒙特利爾博覽會上美國館的建成，讓全世界見證了網(wǎng)格穹頂?shù)臒o限潛能。美國館的建成顛覆了以往展館的形象。穹頂結(jié)構(gòu)有兩層，外部由等邊三角形重復(fù)組成，每個三角形相接之處向內(nèi)支撐起數(shù)根鋼管，在內(nèi)部形成一個六邊形框架，再通過不斷重復(fù)相接組成一個內(nèi)外結(jié)構(gòu)不同的雙層空間結(jié)構(gòu)球體。這種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)選擇不同壁厚的空心管狀鋼件，并在壓力較低的圓頂上部使用更薄的壁片，在不改變單個構(gòu)件外觀的情況下有效利用材料。開發(fā)、設(shè)計和測試了用于單個圓頂接頭的焊接鑄鋼輪轂，以幫助實現(xiàn)框架所需的蕾絲美學(xué)。由約7.6厘米的鋼管構(gòu)成幾何形狀，在接縫焊接處使鋼管沿著結(jié)構(gòu)頂部方向逐漸變薄，以便將力更好地分配在整個結(jié)構(gòu)中。不斷重復(fù)組合的幾何體組成的巨大透明球體給觀眾帶來了強烈的視覺震撼，同時也展示了美國館以最少材料的使用尋求最大性能的特點。

（二）互動式的環(huán)境展覽

美國館作為一個互動式的環(huán)境展覽與這屆博覽會的主題“人與世界”相契合。小型列車在圣海倫島的世博園區(qū)內(nèi)行駛并穿過美國館，增加了建筑與環(huán)境的互動性。觀眾在行駛的車內(nèi)可以欣賞建筑與內(nèi)部展覽，如同在這個國家的時空中穿梭并領(lǐng)略場館所表達(dá)的創(chuàng)意。在這座20層網(wǎng)格穹頂內(nèi)部的展覽部分由劍橋七人設(shè)計。場館中，眾多的展覽反映了美國的歷史、文化和藝術(shù)，真實地展現(xiàn)了富有創(chuàng)造性的美國。

四、結(jié)語

理查德·巴克敏斯特·富勒一生都在探索知識的真理。他在晚年收獲了無數(shù)的榮譽稱號，但他還是傾向于稱自己為“全面的預(yù)期設(shè)計師”。他對未來世界做出的許多重要而準(zhǔn)確的預(yù)測影響了后來幾代設(shè)計師、建筑師、科學(xué)家、藝術(shù)家等，并且這種影響將會一直持續(xù)下去。