淺談玻璃材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究
——以玻璃金字塔為例

董超,田治國(guó)

(常州大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常州 213000)

1 玻璃的起源

玻璃工藝的發(fā)明從古埃及起，從制作最簡(jiǎn)單的玻璃裝飾品等，直至其掌握了玻璃吹制工藝，將玻璃產(chǎn)品吹制的千變?nèi)f化。至古埃及戰(zhàn)敗后，古羅馬將戰(zhàn)俘流放到威尼斯島,夜以繼日地烤制這藝術(shù)精粹，之后流傳到意大利，才將玻璃制作技術(shù)逐漸發(fā)揚(yáng)成熟。17世紀(jì)人工水晶(即水晶玻璃)的發(fā)明，成就了威尼斯玻璃的鼎盛時(shí)期。威尼斯玻璃，即穆拉諾水晶玻璃，將人工水晶的特性展現(xiàn)無遺，不僅能彌補(bǔ)天然水晶的不足，而且增強(qiáng)了玻璃的透明度和折光性，玻璃整體厚重耐切割,可以滿足工匠的精雕細(xì)刻，同時(shí)制造彩色玻璃所使用的仍是穆拉諾的獨(dú)特配方，因此威尼斯玻璃的誕生成為玻璃材料發(fā)展史上具有重大影響的奠基石。

2 玻璃在建筑設(shè)計(jì)上的運(yùn)用

近代技術(shù)飛速發(fā)展，玻璃形式不再受到束縛，玻璃的用途也由此擴(kuò)至更廣的范圍，工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、甚至墻面壁畫繪制中，都能增加玻璃元素。從建筑領(lǐng)域來說：世界上第一座用鋼筋和玻璃建造的大型建筑——1851年倫敦世博會(huì)展現(xiàn)的水晶宮建筑定能成為玻璃發(fā)展里程碑中的一個(gè)標(biāo)志，其用玻璃做墻面、鋼筋做骨架，采光良好，氣勢(shì)恢弘。帕克斯頓設(shè)計(jì)的這座圓拱形建筑,僅耗時(shí)4個(gè)月，是工業(yè)革命的象征，同時(shí)也為建筑設(shè)計(jì)帶來新的思路。玻璃是建筑表皮的一種，是承載建筑內(nèi)外空間的界面，現(xiàn)代主義運(yùn)動(dòng)之前，建筑表皮的獨(dú)立性較弱，只能作為承重結(jié)構(gòu)而存在。而現(xiàn)代主義運(yùn)動(dòng)則將它從單純的承重結(jié)構(gòu)中剝離出來，賦予其獨(dú)立而又獨(dú)特的藝術(shù)價(jià)值。玻璃在建筑的內(nèi)外部空間中，掌握著隔與非隔的界限，承擔(dān)著圍護(hù)和交流的職能。

密斯設(shè)計(jì)的巴塞羅那德國(guó)館就是很好的例證：整體靠鋼鐵、玻璃等新建材表現(xiàn)場(chǎng)景光潔平直，通過材料本身的紋理和質(zhì)感，來營(yíng)造新的建筑空間效果。密斯作為現(xiàn)代主義建筑大師，用理性和嚴(yán)謹(jǐn)畢生對(duì)鋼與玻璃進(jìn)行探索，新材料和新技術(shù)滿足了密斯奇思異想的創(chuàng)作欲，同時(shí)這個(gè)建筑設(shè)計(jì)被后人當(dāng)作現(xiàn)代主義的代表作。

在密斯之后，玻璃成為了各個(gè)設(shè)計(jì)師創(chuàng)作的靈感來源，從貝聿銘改造的盧浮宮玻璃金字塔到保羅安德魯設(shè)計(jì)的國(guó)家大劇院，從神奈川技術(shù)學(xué)院工作坊到迪拜帆船酒店，從巴西七大奇跡之一的庫里蒂巴植物園到芝加哥的西爾斯大廈玻璃陽臺(tái)，玻璃這種新材料得到了長(zhǎng)久的發(fā)展。

3 玻璃金字塔的整體設(shè)計(jì)

盧浮宮的玻璃金字塔，八百多年的滄桑歲月，它的前身從監(jiān)獄到皇宮，再后來成為博物館，使得當(dāng)初的設(shè)計(jì)功能與變化后的使用用途不符。盧浮宮建筑其實(shí)先天條件并不好，在法國(guó)，人們把盧浮宮稱作沒有后臺(tái)的劇院，所以盧浮宮并不具備現(xiàn)代美術(shù)館應(yīng)有的配套設(shè)施。建筑大師貝聿銘在重新改造玻璃金字塔之初，需要解決的最主要的問題就是如何使前人留下的城市框架中體驗(yàn)并更適合于我們的生活空間和功能需求。在重建期間，貝聿銘將實(shí)體形象、符號(hào)以及形態(tài)和材料的設(shè)計(jì)融入建筑中，讓玻璃金字塔呈現(xiàn)出了別樣美。

3.1 造型美。金字塔用玻璃材質(zhì)和金屬結(jié)構(gòu)完美融合，在傳統(tǒng)的對(duì)比下使盧浮宮的建筑更加簡(jiǎn)潔生動(dòng)。現(xiàn)代的玻璃鋼筋構(gòu)架與傳統(tǒng)的石料對(duì)比，從質(zhì)量、性質(zhì)、質(zhì)感上都與過去大相徑庭。

玻璃的透明與反射是其最大的特質(zhì)，貝聿銘采用玻璃自身最大的特點(diǎn)來營(yíng)造建筑中光影律動(dòng)的效果。自然光線穿過透明的玻璃材料傾瀉到室內(nèi),整個(gè)環(huán)境氛圍室內(nèi)溫暖和靈動(dòng)，而在夜晚時(shí)，建筑外圍的人工光影也能反射在玻璃外表，暖黃色的燈光使金字塔散發(fā)的神秘感。從整體外觀來說，玻璃材質(zhì)的運(yùn)用，從宏觀上使建筑更加壯闊輝煌。除去玻璃材質(zhì)，金字塔外觀中的網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)還能起到支撐、承載的作用，同時(shí)賦予了建筑一定的力量美。玻璃透明不遮擋原建筑的立面，從視覺上、空間原理上增強(qiáng)建筑的立體感和空間感。

獨(dú)具匠心是盧浮宮玻璃金字塔造型的重要特點(diǎn)。多元化的設(shè)計(jì)，讓整個(gè)作品都充盈著文化和歷史的氣息。從建筑歷史來說，采用大塊石料建成的金字塔是古埃及的底蘊(yùn)和象征，是古埃及的建筑藝術(shù)符號(hào)。重新修建建盧浮宮時(shí)，如果直接將這種符號(hào)融入到設(shè)計(jì)中會(huì)顯得過于單調(diào)。貝聿銘大師考慮到了這一點(diǎn)，在使用金字塔元素時(shí)避開是石材料，轉(zhuǎn)而采用了特有的材料和新的構(gòu)架——玻璃材料和鋼架結(jié)構(gòu)。通過使用最基礎(chǔ)的幾何符號(hào)——菱形玻璃，利用美學(xué)法則中有簡(jiǎn)單到復(fù)雜的規(guī)律，給這個(gè)建筑提供了現(xiàn)代特有的美感。貝聿銘利用古代時(shí)期的藝術(shù)符號(hào)融合現(xiàn)代的建筑材料，完美地向世界展示了另一種融合式的建筑，這不僅僅是古埃及的建筑藝術(shù)和歐洲建筑風(fēng)格的結(jié)合，更是新舊建筑風(fēng)格的完美結(jié)合。

3.2 材料美。提到金字塔，很多人的第一印象就是古埃及時(shí)期石材搭建的。然而石料厚重，外觀較為粗糙，同時(shí)在盧浮宮這種環(huán)境里使用石材會(huì)增加他的面積和質(zhì)量，一定程度上提高了主體建筑博物館的軸承壓力，安全系數(shù)不高。石料樸質(zhì)的特征，并不能很好的展現(xiàn)出盧浮宮的金碧輝煌。因而通過使用玻璃材質(zhì)中透明與反射的特點(diǎn)，使得整個(gè)玻璃金字塔更加精致。

金字塔的整體是采用鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，提升了整體建筑的穩(wěn)定性。用四個(gè)側(cè)面采用玻璃673塊菱形玻璃架構(gòu)而成，在光的作用下更加耀眼奪目。構(gòu)成的總平面面積約為2000平方米，塔身總重200噸，龐大的建筑令人驚嘆的是建筑中玻璃的凈重就有105噸，而金屬架構(gòu)的重量?jī)H只有95噸。從安全角度來說，需要一個(gè)良好的建筑結(jié)構(gòu)來支撐巨大的重量。鋼結(jié)構(gòu)的材料本身，質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度高，也具有良好的抗震性能。此外，實(shí)用的鋼結(jié)構(gòu)凈重小，這大大減少了負(fù)載的結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的承載，展現(xiàn)出了建筑力量與美麗的結(jié)合。

3.3 色彩美。玻璃金字塔展現(xiàn)出的建筑效果中，在很大程度上，需要光的參與。光作為建筑色彩的自然組成部分，在這次的建筑設(shè)計(jì)中所體現(xiàn)出來的，就是在變化多端的空間里，光與空間的結(jié)合。白天里，自然光線從玻璃金字塔的入口進(jìn)入到博物館的空間內(nèi)，讓歷史重新沐浴在陽光下。透過玻璃窗，投射在墻壁，地板，藝術(shù)品上，形成一個(gè)充滿光的庭院。而在夜晚，周圍環(huán)境中的人工光源，照射在金字塔上，光影結(jié)合，浪漫而神秘。

玻璃金字塔的周圍有一個(gè)方形水池，對(duì)羅浮宮而言，貝聿銘巧妙地將水池旋轉(zhuǎn)了45度，取消了西面的三角形而作為廣場(chǎng)的入口，以三個(gè)角對(duì)西而建，構(gòu)成三個(gè)三角形的水池，將幾何與藝術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的美凸顯的十分巧妙。其中環(huán)繞周圍的三個(gè)三角形水池(如圖1)，在陽光的照射下如明鏡般清晰，在藍(lán)天白云下，玻璃金字塔映入池中，與周圍環(huán)境相融合，增添一抹色彩。

(圖1)

距離大金字塔約100m的位置上，利用凹凸的元素，制作了一個(gè)下陷的反轉(zhuǎn)金字塔天窗。圍繞這個(gè)天窗,搭配著周圍圓形的綠化帶的熏陶，在保證了游人安全的同時(shí);又運(yùn)用自然光將整個(gè)環(huán)境與自然相呼應(yīng)。玻璃金字塔反射著落日的光輝，古老宮殿下的三道門也充斥了不同的意義。一面是永恒的文藝復(fù)興時(shí)期的古典藝術(shù)，一面是人類通往藝術(shù)的未來，一面是現(xiàn)代藝術(shù)的鮮艷，它鼓舞著我們的生活，追求與向往。

接著轉(zhuǎn)入到室內(nèi)部分(圖2)，大型的“水晶金字塔”不僅只是作為建筑入口，也是其下空間與戶外連接的媒介。三座小型金字塔的采光將下面空間進(jìn)行照明。在白天從下往上觀望，這就是一座透著光色的藝術(shù)品。進(jìn)入大堂后向西前行，反轉(zhuǎn)金字塔的天窗映入眼簾。而地面上的四座金字塔為旅客帶來了視覺上的震撼，更凸顯了金字塔元素在盧浮宮的戶外擴(kuò)建中尤為重要。由此看來，謙卑的貝聿銘大師為整個(gè)巴黎帶來了飽含真摯的光明殿堂。每當(dāng)陽光明媚，矗立的金字塔在莊嚴(yán)的盧浮宮包圍中，顯得栩栩如生。

(圖2)

3.4 生態(tài)美。生態(tài)建筑的理念一直貫徹在玻璃金字塔的創(chuàng)建中。拱形的建筑造型，形成了一個(gè)巨大的透明玻璃外罩，建筑中的玻璃展柜及制品，因光而融合在整體建筑中，熠熠發(fā)光，吸引著游客，陽光照射下，給人以心靈澄凈。貫徹生態(tài)建筑理念，如在羅浮宮的樓梯部分，采用螺旋式構(gòu)造，玻璃一直都是旋轉(zhuǎn)樓梯的核心支柱，整體看起來像是一個(gè)透明的水晶。玻璃使場(chǎng)景更加宏偉，巨大的弧形穹頂在每一個(gè)玻璃大廳脫穎而出，這樣整個(gè)空間實(shí)現(xiàn)了空間資源的有效利用，為游客提供了一個(gè)身心自然，健康舒適的休閑環(huán)境，以達(dá)到與周圍環(huán)境的共生。

4 結(jié)語

玻璃是一個(gè)自帶折射與反射的特殊材料，在我們的生活中使用普遍。從一個(gè)小小的玻璃工藝品到玻璃幕墻，從玻璃門窗到玻璃建筑，漸漸地與我們的生活產(chǎn)生了不可分割的關(guān)系。貝聿銘大師的玻璃金字塔讓我體會(huì)到了“建筑是流動(dòng)的音樂”一語的含義。它在設(shè)計(jì)初期在招標(biāo)時(shí)受人非議，而更多的法國(guó)人民愿意去接受這種古埃及元素與現(xiàn)代材料的結(jié)合。如今，它成為了法國(guó)巴黎甚至全世界人類藝術(shù)文化的一個(gè)象征，一個(gè)璀璨的鉆石。在未來的建筑設(shè)計(jì)中，了解當(dāng)?shù)氐牡乩恚幕?，風(fēng)俗等是首要條件，駕馭建筑材料為建筑大師所用，更是重中之重。與建筑的交流，與地方的融合，與人文的溝通，對(duì)建筑材料的選擇，以及如何用材料來激發(fā)設(shè)計(jì)師的靈感，使材料成為建筑中可以巧妙結(jié)合的媒介，從而創(chuàng)造出更好的作品。