建筑表皮指建筑外圍承擔隔絕氣候和保護內部空間的表層維護系統。“表皮”的概念雖然是一個新的詞語,但是“表皮”是隨著建筑的發展一直存在著,人們對每個歷史時期建筑表皮的存在方式有不同的解釋。
當代建筑表皮發展有四個特點:表皮空間的復合化、表皮形式的藝術化、表皮技術的科技化、表皮表現的圖像化。
一、前言
“表皮”概念是近年來建筑界的熱門話題,在世界各地不斷出現以新穎奇特的表皮而著稱的各種風格的新建筑。特別是2010年上海世博會的場館建筑,更讓世人感受到了建筑表皮的魅力。無論是韓國館的用韓文符號組成的抽象表面,還是英國館外部由60858根內置發光二極管的亞克力管包裹著建筑表面,或者是西班牙館顏色各異的藤編板建筑外觀。無一不體現出建筑表皮設計語言的豐富。
“表皮”的概念雖然是一個新的詞語,但是“表皮”的事實在建筑上是一直存在著,而且在每個歷史時期對于“表皮”存在的方式有不同的認識,根據建筑表皮與建筑結構或空間等內在概念相對應的關系,我們可以將“表皮”在建筑史上的發展分為五個時期:古埃及古希臘羅馬時期建筑的結構和表皮的合一;以文藝復興為代表的古典主義建筑的結構是根本,表皮是裝飾的二元對立觀念;到現代主義時期的建筑以功能和空間取代結構的重要地位,表皮則表現為材料和技術;在后現代主義用表皮來表現精神,表皮取得了與功能同等重要的地位;而在我們正經歷的后工業信息時代,建筑表皮與內部功能嚴格的對應關系正面臨著解體,建筑表皮獲得了空前的自由。
二、建筑表皮的概念
建筑表皮指建筑外圍承擔隔絕氣候和保護內部空間的表層維護系統。在西方傳統上,建筑表皮依附于建筑結構與空間,并成為后者的對應物。早在文藝復興時期,裝飾與結構的區分就已從理論上確立了建筑表皮的二元性,如阿爾伯蒂認為建筑先有裸露的結構,后有裝飾,兩者是因果關系。柯布西埃在《走向新建筑》里曾把建筑劃分為體量、表皮和平面三個要素,因此,長期以來在建筑界建筑表皮被看作是由建筑結構決定的第二性產物。
到了現代建筑,表皮的概念從表皮與結構的二元對立中走出,表皮可以成為“有厚度的外界面”,建筑表皮可以理解為建筑體與外界的分隔物。它包括建筑外立面、屋頂、乃至門窗等建筑構件。
三、 建筑表皮的發展
1.古典建筑中的建筑表皮。關于建筑表皮的來源,十九世紀德國建筑師森佩爾認為:人類最早通過動物皮毛或織物來覆蓋自己,這是建筑最早的模型。編織物是墻的本質。結構與空間劃分無關,真正用來劃分空間的是編織物所形成的覆蓋層(面層),他糾正了原先人們認為的先有結構,而后出于美化的需要才出現各種面層的認識。
現代主義先驅路斯也認同這個觀點,他說:“建筑師的任務大體是提供一個溫暖而親切房間。所以他決定在樓板上鋪設毛毯,并四面懸掛毛毯來形成四周的墻。樓板上的毛毯和墻上的掛毯都需要有結構框架來固定它們。建筑師的第二項任務就是來設計這個框架。”很明顯,他也認為表皮先于結構存在。
后來,人們逐漸認識到墻體的建造以及材料本身就可以作為裝飾元素,結構和建筑表皮成為密不可分的了。從原始社會中的穴居和巢居到古埃及金字塔,從西方的古希臘柱式和古羅馬建筑中大跨度拱結構和穹頂到中國古典木構架建筑,結構既為支撐整個建筑骨架也成為一種表達建筑藝術的形式語言。
在西方古羅馬建筑的鼎盛時期,石券拱技術、混凝土已經在建筑中廣泛運用。萬神廟成為了當時建筑形式美與結構技術相結合的典型代表之作,它采用了穹頂覆蓋的集中形式,成為羅馬穹頂技術的最高代表,這個階段的建筑結構與表皮形成渾然一體的完美結合。
2.文藝復興之后的建筑表皮。建筑表皮與結構的區分開始于文藝復興早期,西方傳統建筑的主流觀點將建筑立面作為藝術再現的領域。當時許多教堂在建筑主要結構和立面建造之間存在著時間上的差距,導致了建筑墻面和立面之間功能的差異,使后者具有了表現性。在阿爾伯蒂的理論中,建筑表面已經從結構中分離出來,成為“建筑藝術”表達的精神載體。到十八世紀,建筑的外表特征不僅僅是建筑類型的表現,還應傳達建筑的社會屬性。
森佩爾認為:建筑形式的意義化是人類的藝術創造欲望使然,當建筑形式作為人類的創作活動出現時,必然導致對材料自然屬性的否定。紀念性建筑的出現,使本來純粹作為技術性、材料性的建筑表皮“以高度精神化的方式延續下來”,裝飾符號被賦予人為的重要意義。從而形成古典主義建筑結構是根本,表皮是裝飾的二元對立觀念;
3.現代建筑的表皮設計。十九世紀開始,建筑表皮的功能受到了建筑技術和材料生產發展的挑戰。現代建筑導致的建筑出現代性與傳統的斷裂。對于現代建筑,空間取代了立面成為建筑“本質”,傳統立面的社會教化作用被功能的布置取代,建筑表皮被新技術解放為“自由立面”,它的任務不再局限于傳統語言意義上的再現,而是被看作是內部空間和功能的結果,是一些包裹體量的技術性元素。技術在建筑表皮中占據了支配地位。
現代建筑或光潔或粗糙的表皮采用了另一種再現方式——技術象征。如果說“密斯風格”的玻璃幕墻建筑是對當代技術本質的再現,那么這種再現是象征性的,它不是借助建筑元素形象化的意指性,而是依靠玻璃等材料的技術品質,作為新時代的代表、構造的邏輯關系來模擬或表現當代技術的狀態。在當代高技派的建筑中,建筑表皮往往成為表現技術的場所。形式反映結構和技術是現代建筑的主流傳統。無論是各種光亮派的“皮膚”,還是暴露結構設備的“骨骼”狀表皮,這些既是技術生產和創新的結果,同時也是一種隱喻和象征性的技術語言。
4.當代建筑的表皮設計。二十世紀60年代起,許多建筑理論開始批評現代建筑的工業化將立面形式降格為技術性元素。一批著名建筑師從不同的角度提出恢復建筑立面的再現和表達意義的作用,傳統元素、裝飾、圖像等主題被重新納入到建筑理論和形式設計的領域中。文丘里、格雷夫斯等人對建筑的具象傳統的重視,對立面問題的重新審視對當代西方建筑的“表皮熱潮”產生了很大的影響。而赫爾佐格和德·梅隆、伊東豐雄等建筑師的作品中,建筑表皮的重要作用拓寬和豐富了建筑表面的材料、做法和技術;近年來,計算機技術發展制造出的數字表皮所造就的視覺沖擊和其特有的傳播模式已經開始深刻影響了建筑設計的思維模式。
四、建筑表皮設計的發展趨勢
二十世紀后期以來,建筑技術發生很大進步,建筑材料的質量、強度、復合化、精密化的程度進一步提高,設備和控制技術走向智能化,促使建筑表皮的技術表現變得越來越復雜。同時當代建筑師們在實踐中不斷地擴展著材料的邊界,探索著新的建筑技術,出現了一大批非常規的建筑表皮形式,代表了建筑表皮設計的一些趨勢。
1.表皮空間的復合化。復合化的表皮主要是多層表皮,它的出現是當代建筑技術高度精密化、專業化的產物。
復合化表皮改變了傳統的建筑結構與外圍護之間的關系:結構與外圍護不再是簡單的內外關系,而是由結構和填充物共同構成建筑的復合表皮。這類結構既不像磚石那樣密實,也不是差異明確、間距疏離的結構構件,結構化表皮是一種有足夠密度和間隙的組織物。事實上,當結構構件的密度到一定程度時,結構本身就具有表皮的特征。如2008年北京奧運會主體育場—鳥巢的結構,就既是結構本身同時也是建筑表皮。
復合型多層表皮的實施常常依賴于高技術含量的材料和技術,它必然帶有高技特征,因而多出現在技術含量高的大型建筑上。通過計算機等現代設備的運用,經過復雜的力學計算和試驗才能夠完全實現。
2.表皮形式的藝術化。在建筑表皮的發展中,我們可以發現一種建筑的藝術表現趨向:即越來越多的建筑不論從建筑形態還是表面肌理上,都越來越像是一件藝術品,有受自然界組織結構啟發的抽象幾何圖型。如2008年北京奧運會游泳中心的結構表皮是從一個抽象的幾何圖示中發展而來的,這種模型在自然界中普遍存在。同樣,扎哈設計的廣州大劇院的外表造型近似于自然界的兩塊石頭,具有極強的視覺沖擊力。在當代建筑中,表皮結構的幾何圖形從早期的簡單有序發展到現在的有機形、非線性的構圖,這一變化反映了當代建筑形式中非線性美學特征。
例如,在上海世博會上,許多建筑都表現出了建筑表皮的藝術化特點,如阿聯酋館的設計靈感源于富有傳奇色彩的沙漠中陡然起伏的沙丘,體現出阿聯酋不斷變換和絢麗多彩的自然風光與城市風貌;澳大利亞館的設計建筑靈感來自澳洲曠野上標志性的巨石,濃重的紅赭石色宛如澳大利亞內陸的紅土。這些別出心裁的設計既是來自建筑師尋求新奇、顛覆傳統的對建筑藝術創作的永恒追求的動機,也代表了當代建筑表皮設計的藝術化趨勢。
3.表皮技術的科技化。隨著科學技術的發展,建筑表皮將不再是一個簡單的建筑內外分隔層,而是具有通過改變自身位置,形狀、密度,顏色等要素來調整通過建筑表皮的自然氣候資源能力的高科技表皮。
隨著建筑技術的發展和新材料不斷出現,許多感應設備和新技術等正進入建筑表皮的設計中,根據不同的地域氣候條件,通過運用這些新技術,新產品,改變建筑各層表皮的功能特性、表皮層的數量、重疊的方式及順序,獲得不同形態和性能的建筑表皮系統,并且通過建筑表皮新的功能使建筑具有新的面貌。
如上海世博會日本館,外表面呈銀白色,采用含太陽能發電裝置的超輕“膜結構”包裹,形成一個半圓形的大穹頂。設計上采用了環境控制技術,使得光、水、空氣等自然資源被最大限度利用。展館外部透光性高的雙層外膜配以內部的太陽電池,可以充分利用太陽能資源,實現高效導光、發電,這是一座“會呼吸的展館”。
4.表皮表現的圖像化。在上海世博會上,韓國館是一幢用韓文符號組成的建筑物,形成一個“空間化符號”。不僅展館整體由幾個巨型的韓文字母連接而成,甚至在每一塊磚上,都有著凹凸有致的韓文。韓國文字的幾何學特性被從建筑學角度巧妙地重新詮釋,成為韓國國家館的獨特構成要素,使韓國館成為世博園區的一個奇特景觀。
這種利用新型印刷和材料技術在建筑表皮復制圖像的做法是建筑表皮設計的又一個特點,印刷玻璃,預制混凝土板,利用圖像來制造建筑表皮的動態效果,都被用來作為建筑表皮設計的方法。復制圖像的技術還包括各種電子技術,如各種廣告燈光、電子顯示屏等技術在建筑表皮的的運用。這些動態的電子成像設備多出現在商業性的建筑,有些已經不僅僅是建筑的附屬物,而是一種非物質化傾向的建筑表皮。
有的建筑表皮是圖像信息符號被置入建筑表皮內而不以附加的方式粘貼在建筑表皮上,從而使得建筑表皮與信息符號成為一個整體,信息符號不再是建筑表皮上的裝飾物:信息就是表皮,表皮就是信息,信息與建筑表皮一體化,建筑表皮圖像化。這些表皮正改變我們對建筑的視覺審美觀,我們現在不僅是被建筑表皮所包圍,今后有可能會被充滿圖像信息特征的建筑表皮所淹沒。
參考文獻:
[1][美]奧赫達編.建筑元素[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.
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(作者簡介:王映梅,女,甘肅白銀人,甘肅建筑職業技術學院建筑工程系講師, 從事建筑專業相關課程教學與研究工作。)