Analysis on Developing Trend and Construction Logic of Contemporary Glass Curtain-Wall Modeling

王雪松 朱婷婷

WANG Xuesong, ZHU Tingting

?

當(dāng)代玻璃幕墻造型發(fā)展趨勢與建構(gòu)邏輯分析*

Analysis on Developing Trend and Construction Logic of Contemporary Glass Curtain-Wall Modeling

王雪松 朱婷婷

WANG Xuesong, ZHU Tingting

摘 要在“國際風(fēng)格”時期，玻璃幕墻是平面的、規(guī)則的和勻質(zhì)的。當(dāng)代玻璃幕墻造型摒棄了“國際風(fēng)格”的單調(diào)、呆板與冷酷，呈現(xiàn)出紛繁復(fù)雜又極盡變化的態(tài)勢。本文從這一現(xiàn)象入手，梳理歸納出當(dāng)代玻璃幕墻造型立體化、肌理多樣化、材質(zhì)組合化的發(fā)展趨勢，并深入挖掘其發(fā)展變化的建構(gòu)邏輯，提出生態(tài)建構(gòu)、美學(xué)建構(gòu)和工藝建構(gòu)對當(dāng)代玻璃幕墻造型發(fā)展的根源性影響，以期對玻璃幕墻造型的創(chuàng)新設(shè)計和有序發(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞玻璃幕墻；建構(gòu)邏輯；生態(tài)建構(gòu)；美學(xué)建構(gòu)；工藝建構(gòu)

王雪松, 朱婷婷. 當(dāng)代玻璃幕墻造型發(fā)展趨勢與建構(gòu)邏輯分析[J]. 西部人居環(huán)境學(xué)刊, 2016, 31(01): 124-128.

* 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃項目（cstc2015jcyja90006）

Abstract:In the era of “international style”, the construction of glass curtain wall is flat, regular and uniform. However, contemporary glass curtain wall modeling abandons the “international style”, and shows extremely complicated trends. Starting from this phenomenon, the paper first outlines three development trends of modeling 3D, texture diversity and material composition, and then analyzes the relations between construction logics and modeling trends. In the end, the paper puts forward three construction logics of ecological construction, aesthetic construction and technical construction.

Keywords:Glass Curtain Wall; Construction Logic; Ecological Construction; Aesthetic Construction; Technical Construction

0 引 言

隨著水晶宮的建成，玻璃建筑進入人們的視野，它也正式拉響了現(xiàn)代建筑發(fā)展的號角。德國建筑師密斯·凡·德·羅用一生的實踐創(chuàng)立了“國際主義”建筑風(fēng)格——純凈的“玻璃盒子”，它的出現(xiàn)給世界各地城市面貌帶來了翻天覆地的變化，也收獲了褒貶不一的評價。

純粹的“玻璃盒子”因呆板的表面分割、令人厭煩的光反射以及冰冷的輪廓線條不可避免地使公眾產(chǎn)生了審美疲勞。從當(dāng)代紛繁復(fù)雜又極盡變化的玻璃幕墻造型中，可以探知當(dāng)代建筑師不再局陷于純粹的空間營造、技術(shù)理性的簡單表達及玻璃材料的單一透明性，而是致力于當(dāng)下的社會需求、技術(shù)變革及美學(xué)思潮，不斷深化和升華玻璃幕墻所具有的圍護功能與媒介作用，賦予當(dāng)代建筑不同的視覺效果，給人們帶來不同的身心感受。

本文主要從建筑表皮的角度，梳理歸納當(dāng)代玻璃幕墻造型的發(fā)展趨勢，并結(jié)合當(dāng)代社會需求、技術(shù)變革及美學(xué)思潮的發(fā)展趨勢，深入挖掘其發(fā)展變化的建構(gòu)邏輯，提出生態(tài)建構(gòu)、美學(xué)建構(gòu)和工藝建構(gòu)對當(dāng)代玻璃幕墻造型發(fā)展的根源性影響，以期對玻璃幕墻造型的創(chuàng)新設(shè)計和有序發(fā)展有所裨益。

1 當(dāng)代玻璃幕墻造型的發(fā)展趨勢

在玻璃幕墻的發(fā)展歷程中，始終因循“功能”與“造型”這“一體兩面”的邏輯循環(huán)發(fā)展。一方面，玻璃幕墻的演進是伴隨當(dāng)代建筑造型的變革開始的；另一方面，玻璃幕墻也是在不斷解決光污染、能源消耗、室內(nèi)熱環(huán)境等問題的過程中成長起來的。

建筑表皮最初的作用是圍合、圍護建筑空間，其意義單純。隨著時代的發(fā)展，建筑表皮呈現(xiàn)出更強的獨立性，審美主體對空間與表皮傾注了同等的關(guān)注。特別是進入信息時代以后，表皮的媒介作用被充分發(fā)掘，產(chǎn)生出各種新穎且隱喻豐富的造型；同時，在可持續(xù)發(fā)展的要求下，建筑表皮功能從靜態(tài)的防護逐步演化為一定程度上的“生物機能”，可對周邊環(huán)境做出能動反應(yīng)。

正是在這樣的時代背景和要求下，作為建筑表皮的玻璃幕墻，其造型充分利用了當(dāng)代生產(chǎn)工藝的變革，出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，主要體現(xiàn)在表皮造型立體化、表皮肌理多樣化、表皮材質(zhì)組合化等方面（表1）。

表1　“國際風(fēng)格”和當(dāng)代玻璃幕墻造型對比Tab.1 contrast of modeling between “international style” and contemporary glass curtain wall

1.1 表皮造型立體化

傳統(tǒng)玻璃幕墻是平面的，缺乏空間深度。當(dāng)代玻璃幕墻從生態(tài)功能出發(fā)，引入雙層結(jié)構(gòu)和遮陽設(shè)施等，創(chuàng)造出嶄新的“生態(tài)造型語匯”，從而使玻璃幕墻造型空間立體化。

雙層玻璃幕墻因其獨特的雙層構(gòu)造，不僅具有良好可控的“可呼吸”性能，還可創(chuàng)造出具有“深度的表皮”，增加表皮造型的層次，產(chǎn)生曼妙的視覺體驗（圖1-2），若采用不同透明度的玻璃，則能強化這一效果（圖3）。雙層玻璃間的遮陽等構(gòu)件所形成的表皮肌理還因使用方式的不同而產(chǎn)生變化著的“活的”肌理（圖4）。

玻璃遮陽結(jié)合朝向選擇、熱工平衡和采光校驗，利用玻璃間的相互掩映和投射，同樣創(chuàng)造出有“深度的表皮”，豐富了建筑的光影效果（圖5）。

圖1　上海中心Fig.1 Shanghai Tower

圖2　德國rew大樓Fig.2 Rew Tower

圖3　瑞士再保險塔Fig.3 Swiss Re Tower

圖4　Nykredit總部大樓Fig.4 Headquarters Building of Nykredit

1.2 表皮肌理多樣化

不同的表皮肌理總是賦予建筑不同的形象?！安ＡШ凶印苯ㄖ粌H形體單一，其表皮肌理也規(guī)則勻質(zhì)，十分單調(diào)。在信息時代，表皮的媒介作用被深度發(fā)掘，圖形符號的直白與其所含的隱喻被廣泛用于表皮肌理的創(chuàng)意，豐富多彩的表皮肌理層出不窮。

圖5　支付寶大廈Fig.5 Alipay Office Towers

最初，表皮肌理主要來源于各種歷史樣式, 匹茨堡平板玻璃公司總部是一個用鏡面玻璃做外墻的龐大建筑群，它們很像哥特式建筑，業(yè)主和設(shè)計師想以這種建筑形式來提高公司聲望，并造成勝于18世紀(jì)城市市場的一種室外環(huán)境[6]。之后，表皮肌理的探尋主要是以參數(shù)化設(shè)計工具為輔助，在媒介作用和生物機能方面進行探索。通過數(shù)學(xué)圖論和形式仿生手法，將建筑物的功能特征或業(yè)主方的精神追求巧妙地隱喻融入在圖形中（圖6-7）。通過建筑性能模擬軟件與機能仿生的結(jié)合，將建筑的表皮肌理與生態(tài)需求有機結(jié)合（圖8）。

圖6　百度國際中心Fig.6 Baidu International Center

圖7　拉籌伯大學(xué)分子科學(xué)機構(gòu)Fig.7 Molecular Science Institute in La Trobe University

圖8　上海世博會主題館Fig.8 Theme Pavilion of Shanghai World Expo

1.3 表皮材質(zhì)組合化

當(dāng)代科學(xué)與技術(shù)為建筑提供了更豐富的幕墻材料和更精準(zhǔn)的加工工藝，如彩釉玻璃、變色玻璃、雙曲玻璃等，從而使得表皮材質(zhì)的組合變化獲得了更多的可能。

北京馬賽克大廈雖然體型簡潔，但采用了比對度很高的多種彩釉玻璃組合來實現(xiàn)馬賽克的表皮肌理，辨識度極高，符合商業(yè)建筑特征。布雷根茨美術(shù)館采用磨砂玻璃作為表皮，利用材質(zhì)透明度的變化和鱗狀布置，形成朦朧又深邃的建筑意向。西交利物浦大學(xué)行政信息樓將玻璃幕墻與石材結(jié)合，既有“玻璃盒子”的通透，又保留“太湖石”的敦厚，對比中實現(xiàn)了“太湖石”這一設(shè)計靈感[10]。

2 當(dāng)代玻璃幕墻造型的建構(gòu)邏輯

古羅馬維特魯維所建立的“堅固、實用、美觀”的建造法則仍然是玻璃幕墻造型設(shè)計的基本法則。但在不同的時代，這一基本法則有不同的側(cè)重。“堅固”仍然是玻璃幕墻設(shè)計的基石，先進的生產(chǎn)工藝不僅為造型創(chuàng)作帶來自由，也是堅固耐用的基本保障。在可持續(xù)發(fā)展的背景下，生態(tài)也成為新的“實用”法則?！懊烙^”更是需要對信息時代審美思潮變化的呼應(yīng)。

縱觀當(dāng)代玻璃幕墻所呈現(xiàn)的造型變化，其建構(gòu)邏輯主要集中在以下3個方面。

2.1 生態(tài)的建構(gòu)邏輯

高能耗的“玻璃盒子”流行于全球接近半個世紀(jì)之后，全球氣候的惡化和能源的缺乏所導(dǎo)致的生態(tài)破壞使得建筑師必須重視生態(tài)問題，生態(tài)與綠色已成為當(dāng)代建筑學(xué)的核心話題，玻璃幕墻的造型設(shè)計也必須遵循生態(tài)的建構(gòu)邏輯。而當(dāng)代具有“生物機能”的玻璃幕墻不僅在功能上呼應(yīng)生態(tài)需要，同時也獲得了嶄新的“生態(tài)造型語匯”，從而創(chuàng)造出新的視覺體驗。

由于玻璃的熱工和光學(xué)性能有更好的可控性，因而在建筑表皮中，玻璃幕墻具有更大的生態(tài)潛力。一方面，可通過生物機能仿生，使玻璃幕墻具有與人類“皮膚”相似的外衣，以適應(yīng)氣候的變化（圖2）。另一方面，還可通過對不同部位表皮的可見光和熱輻射透過率進行有效控制，從而進一步加強建筑性能（圖4）。

南京是中國四大“火爐”之一，鼓樓醫(yī)院南擴工程的主要朝向又是東西向，所以面臨夏季室內(nèi)過熱的問題，建筑師在立面上別具一格地設(shè)置豎向花園，層疊的磨砂玻璃和穿孔鋁板間穿插綠色植物，為各個房間都提供了私密的窗前花園，降低了建筑能耗[11]（圖9）。解構(gòu)和重置的外立面圖層間互補作用，傳統(tǒng)和現(xiàn)代綜合節(jié)能的思維在這里重合，生態(tài)與美學(xué)兼有，這種非裝飾主義的方法學(xué)引發(fā)出對未來節(jié)能建筑其他可能性的思考（圖10）。

在未來的發(fā)展中，隨著對生物機能認識的加深、材料技術(shù)的進步以及智能控制技術(shù)的加強，符合生態(tài)建構(gòu)邏輯的玻璃幕墻在造型方面也必將展現(xiàn)更多的創(chuàng)造力。

圖9　鼓樓醫(yī)院南擴工程外墻大樣Fig.9 curtain wall structure of Nanjing Drum TowerHospital South-extend Project

圖10　鳳凰國際傳媒中心Fig.10 Phoenix International Media Center

2.2 美學(xué)的建構(gòu)邏輯

傳統(tǒng)古典美學(xué)追求形式和諧、精神崇高、莊嚴永恒，現(xiàn)代建筑美學(xué)則追求簡潔統(tǒng)一、勻稱和諧、高效經(jīng)濟。而在信息時代，美學(xué)思潮發(fā)生巨大變化，人們開始追求個性差異，抵制美學(xué)專制。同時，受數(shù)字信息技術(shù)影響，建筑創(chuàng)作呈現(xiàn)出追求變幻、流動、臨時和不確定等趨勢。建筑表皮的媒介作用被極大發(fā)掘，建筑師更加注重表皮的互動性，經(jīng)由表皮所傳達的信息刺激并加強了審美主、客體之間的交流。通過加大信息流量、增強信息密度，將視覺認知上升為知覺感受，從而產(chǎn)生更為雋永悠長的深度審美體驗。

當(dāng)代玻璃幕墻表皮立體的造型空間、豐富多彩的表皮肌理及富于組合變化的表皮材質(zhì)正是適應(yīng)信息時代的美學(xué)思潮而出現(xiàn)的。加載在表皮上的信息可以體現(xiàn)企業(yè)的精神與文化（圖6），可以體現(xiàn)建筑的性格特征（圖7），也可以體現(xiàn)建筑的生態(tài)需求（圖8）。

由美學(xué)所產(chǎn)生的建構(gòu)在給予外在視覺體驗的同時，也給予建筑另一種并非“放之四海而皆準(zhǔn)”的內(nèi)在真實體驗。上海中心的設(shè)計理念來源于哲學(xué)中“發(fā)展的螺旋式”這一邏輯概念，一切事物都以螺旋上升的方式發(fā)展變化, 體現(xiàn)了設(shè)計者試圖表達的哲學(xué)思辨世界觀，帶給建筑獨特的意義。而在設(shè)計過程中通過風(fēng)洞試驗可知：主體部分的螺旋式扭轉(zhuǎn)形態(tài)不僅具有動態(tài)的美感，還可以減少24%的風(fēng)荷載[1]。

2.3 工藝的建構(gòu)邏輯

在漫長的建筑歷史中，生產(chǎn)工藝從始至終地影響著建筑的方方面面。正是手工加工到機器生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變引發(fā)了建筑史上波瀾壯闊的現(xiàn)代主義革命，而當(dāng)代數(shù)字技術(shù)引導(dǎo)下的參數(shù)化設(shè)計與建造又是一次生產(chǎn)工藝的大變革，它在設(shè)計和建造兩方面都深刻地影響著當(dāng)代建筑,很好地解決了這兩個階段的數(shù)據(jù)信息無縫共享的問題，實現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計和虛擬建造，減少重復(fù)工作，在降低成本的同時提高了工程的建造品質(zhì)[12]。

在設(shè)計端，數(shù)字技術(shù)的蓬勃發(fā)展為新的設(shè)計方法與技術(shù)更新提供了肥沃的土壤，也帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，它展現(xiàn)出來的不僅是技術(shù)手段的更新，也是對傳統(tǒng)設(shè)計方法的優(yōu)化[13]。建筑師復(fù)雜的造型構(gòu)思不再局限于草圖的表達，它可以通過“三維數(shù)字建模”、“三維數(shù)字掃描”等技術(shù)迅速成形，并通過數(shù)字技術(shù)對建筑造型和性能進行精確優(yōu)化。在建造端，優(yōu)美的曲面建筑在完成建筑設(shè)計后，設(shè)計成果通常很難用傳統(tǒng)的圖紙來表達，因而建筑師將建筑三維信息模型與加工廠家設(shè)備對接，利用數(shù)字成果去指導(dǎo)生產(chǎn)，實現(xiàn)建筑構(gòu)件的精準(zhǔn)裁剪、分割，實現(xiàn)了在大型工程中復(fù)雜非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的數(shù)字智能加工[14],并通過數(shù)字技術(shù)指導(dǎo)安裝和裝配，實現(xiàn)數(shù)字模型走入現(xiàn)實的愿望。

在數(shù)字技術(shù)背景下，設(shè)計與建造的關(guān)聯(lián)比過去任何時代都更加緊密。玻璃幕墻作為建筑構(gòu)件中最具革新性的部分，數(shù)字技術(shù)不僅創(chuàng)造了造型的無限可能，也建立了設(shè)計與建造的關(guān)聯(lián)，工藝的建構(gòu)邏輯在玻璃幕墻造型設(shè)計中的作用更加明顯。在北京鳳凰傳媒中心中，鋼結(jié)構(gòu)外殼由各50根環(huán)繞蜿蜒的主肋和次肋交織而成，每根肋的扭曲程度都不相同，任何一個構(gòu)件的誤差都會造成整個鋼結(jié)構(gòu)無法閉合。設(shè)計團隊通過數(shù)字技術(shù)為每個構(gòu)建建立了詳細的數(shù)據(jù)庫，直接提供給廠家用于二次深化設(shè)計。當(dāng)模型改變時，信息庫自動更新，充分發(fā)揮了數(shù)字技術(shù)的智能化優(yōu)勢[15]。

3 結(jié) 語

隨著“國際風(fēng)格”的“玻璃盒子”逐漸消失，當(dāng)代玻璃幕墻進入了造型立體化、肌理多樣化、材質(zhì)組合化的多元時代。但其造型始終不能也不應(yīng)脫離當(dāng)下的時代背景，必須對可持續(xù)發(fā)展的要求及信息時代的美學(xué)思潮做出回應(yīng)，并充分利用數(shù)字設(shè)計和建造技術(shù)手段，從生態(tài)的、美學(xué)的和工藝的建構(gòu)邏輯去發(fā)展和創(chuàng)新。

此三方面的建構(gòu)邏輯既存在豐富細膩的邏輯關(guān)聯(lián)，又各有其獨立性。生態(tài)的建構(gòu)邏輯創(chuàng)造了新的造型語匯，工藝的建構(gòu)邏輯在數(shù)字技術(shù)的指引下悄然改變著建造與表達，而信息技術(shù)如此深刻地影響和改變著人類社會，其美學(xué)框架正在消解和重構(gòu)中。生態(tài)的、美學(xué)的、工藝的建構(gòu)邏輯部分或整體地作用于當(dāng)代玻璃幕墻造型，其內(nèi)在關(guān)聯(lián)的復(fù)雜性使得當(dāng)代玻璃幕墻造型獲得了極大的豐富。但在當(dāng)代紛繁復(fù)雜的玻璃幕墻造型中，也出現(xiàn)了一些“偽生態(tài)”甚至“反生態(tài)”的設(shè)計造型，或者“唯形式論”的創(chuàng)作傾向。如果不能很好地把握時代脈搏，從設(shè)計造型的建構(gòu)邏輯去分析構(gòu)思，最終也會像“玻璃盒子”一樣被時代拋棄。

參考文獻：

[1] 吳小康. 螺旋上升的新高度 上海中心設(shè)計分析[J]. 時代建筑, 2009(06): 52-59.

[2] 王雪松. 生態(tài)技術(shù)策略——雙層皮外墻類型分析研究[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報, 2003(06):5-9.

[3] BRUX G. Swiss Re Tower als Ma?stab für nachhaltiges Bauen[J]. Bautechnik, 2003, 80(10): 739–740.

[4] 海港上的水晶——Nykredit新總部大樓設(shè)計策略淺析[J]. 建筑與文化, 2015(03): 67-71.

[5] LI X N, Alipay Office Towers by WSP in Hangzhou, Zhejiang Province, China[J]. Architectural Review, 2012(08): 54-63.

[6] 賀衛(wèi)平, 賈東東. 八十年代回顧：四個有影響的建筑[J]. 世界建筑, 1990(S1): 135-139.

[7] 艾俠. 從三座深圳新建筑看互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)辦公空間的演進[J]. 時代建筑, 2014(04): 172-177.

[8] 張帆. 拉籌伯大學(xué)分子科學(xué)大樓 色彩絢麗形如蜂窩[J]. 綠色環(huán)保建材, 2014(08): 82-87.

[9] 曾群, 鄒子敬. 2010年上海世博會主題館建筑設(shè)計[J]. 時代建筑, 2009(04): 36-41.

[10] 宋峻, 胡世忻, 章偉. 孔洞的魅力——西交利物浦大學(xué)行政信息樓設(shè)計[J].建筑技藝, 2012(02): 177-179.

[11] 張萬桑. 南京鼓樓醫(yī)院南擴工程[J]. 建筑學(xué)報, 2014(02): 46-51.

[12] 劉照球, 萬福磊, 李云貴. BIM內(nèi)涵及其在設(shè)計與施工中的價值分析[J]. 建筑科學(xué), 2014(07): 80-85.

[13] 宗德新. 數(shù)字技術(shù)與參數(shù)化設(shè)計[J]. 西部人居環(huán)境學(xué)刊, 2014, 29(06): 00.

[14] 周澤渥. 鳳凰國際傳媒中心的數(shù)字化設(shè)計與建造[J]. 土木建筑工程信息技術(shù), 2012(04): 64-68.

[15] 邵韋平. “數(shù)字”鑄就建筑之美 北京鳳凰國際傳媒中心[J]. 時代建筑, 2012(05): 90-97.

圖表來源：

表1：作者繪制

圖1：吳小康. 螺旋上升的新高度 上海中心設(shè)計分析[J]. 時代建筑, 2009(06): 52-59.

圖2：王雪松. 生態(tài)技術(shù)策略——雙層皮外墻類型分析研究[J]. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報, 2003(06): 5-9.

圖3：BRUX G. Swiss Re Tower als Ma?stab für nachhaltiges Bauen[J]. Bautechnik, 2003, 80(10): 739–740.

圖4：海港上的水晶——Nykredit新總部大樓設(shè)計策略淺析[J]. 建筑與文化, 2015(03): 67-71.

圖5：LI X N. Alipay Office Towers by WSP in Hangzhou, Zhejiang Province, China [J]. Architectural Review, 2012(08): 54-63.

圖6：艾俠. 從三座深圳新建筑看互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)辦公空間的演進[J]. 時代建筑, 2014(04): 172-177.

圖7：張帆. 拉籌伯大學(xué)分子科學(xué)大樓 色彩絢麗形如蜂窩[J]. 綠色環(huán)保建材, 2014(08): 82-87.

圖8：曾群, 鄒子敬. 2010年上海世博會主題館建筑設(shè)計[J]. 時代建筑, 2009(04): 36-41.

圖9：周凌, 張萬桑, 殷強, 等. 承載身體的建筑與容納靈魂的花園——關(guān)于南京鼓樓醫(yī)院南擴工程的對談[J]. 建筑學(xué)報, 2014(02): 52-57.

圖10：邵韋平. “數(shù)字”鑄就建筑之美 北京鳳凰國際傳媒中心[J]. 時代建筑, 2012(05): 90-97.

（編輯：袁李姝）

收稿日期：2015-11-01

作者簡介王雪松： 重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點實驗室，副教授，Wang723123@126.com朱婷婷：重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院：碩士研究生

DOI:10.13791/j.cnki.hsfwest.20160122

文 章 編 號2095-6304(2016)01-0124-05

文獻標(biāo)識碼B

中圖分類號TU767.5