建筑設(shè)計(jì)中的莫比烏斯環(huán)

吳旭陽(yáng)

在1985年巴黎舉辦的一次數(shù)學(xué)論文比賽中，來(lái)自德國(guó)的數(shù)學(xué)家莫比烏斯帶來(lái)了一樣?xùn)|西，即一張扭轉(zhuǎn)180度后將兩頭再黏結(jié)起來(lái)的圓環(huán)。這個(gè)紙環(huán)擁有一個(gè)奇異的現(xiàn)象，即螞蟻可以爬滿紙面卻不用跨越紙張邊緣，當(dāng)時(shí)大家都沉浸于發(fā)現(xiàn)的興奮之中，殊不知日后這個(gè)紙環(huán)對(duì)數(shù)學(xué)、歷史、哲學(xué)、藝術(shù)等廣泛領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，建筑也不例外，這就是神秘的莫比烏斯環(huán)。

神秘的莫比烏斯環(huán)

莫比烏斯環(huán)在很長(zhǎng)一段時(shí)間里是“神秘”的代名詞，有很多奇妙的現(xiàn)象都會(huì)在它身上發(fā)生。

如果你沿著紙環(huán)的中心線畫(huà)線，從任意一個(gè)中心線上的點(diǎn)開(kāi)始，你會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)筆跡會(huì)一直沿著紙面進(jìn)行移動(dòng)，不會(huì)跨越紙的邊緣，直到回到最初的位置為止，而且原來(lái)紙條的正反兩面的中心線都會(huì)留下印記。除此之外，如果你拿剪刀沿著畫(huà)好的中心線剪開(kāi)，你不會(huì)得到“正常”的兩個(gè)紙帶，而是得到了一個(gè)“扭曲”更厲害的大環(huán)，且扭曲兩次。如果重復(fù)此動(dòng)作多次，便會(huì)發(fā)現(xiàn)每次都是由一個(gè)大環(huán)變成兩個(gè)嵌套在一起的小環(huán)，且環(huán)環(huán)相扣。當(dāng)然，如果你有足夠的好奇心，可以將紙扭轉(zhuǎn)360度乃至更多度數(shù)，再將紙帶的兩頭粘貼起來(lái)，用剪刀沿著中心線剪開(kāi)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多更加有趣的現(xiàn)象，當(dāng)然這些都是莫比烏斯環(huán)的延伸。

莫比烏斯環(huán)的神奇之處在于將原來(lái)紙帶的兩個(gè)“面”糅和成為一個(gè)整體，建筑學(xué)家將“面”引申為空間、流線、生活，即創(chuàng)造出了神秘的“莫比烏斯空間”。以往的建筑都是有著明確的室內(nèi)空間和室外空間，而莫比烏斯空間則打破了這個(gè)傳統(tǒng)，將二者糅和，使其之間的界限更加模糊卻又更加渾然一體。此外，建筑學(xué)家巧妙地提取“中線”這個(gè)元素，使之成為一些建筑生成形體的線索，從而誕生出了很多擁有動(dòng)態(tài)重疊的曲面界面以及連續(xù)流線的神秘建筑。

早期最具代表性的莫比烏斯住宅

這座莫比烏斯住宅的業(yè)主是兩個(gè)獨(dú)立的SOHO族，他們?cè)趽碛懈髯缘墓ぷ骺臻g的同時(shí)，又希望能夠有公共的空間供他們一起休息，想要尋求一種既獨(dú)立又統(tǒng)一的新的生活方式。建筑師通過(guò)莫比烏斯環(huán)，很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。這座建筑的兩端的一層和二層分別是男女主人獨(dú)立的工作休息空間，在門廳和一端有兩個(gè)樓梯，就像是莫比烏斯環(huán)轉(zhuǎn)折的地方，用來(lái)將兩個(gè)人的獨(dú)立生活都和公共客廳聯(lián)系在一起。

莫比烏斯環(huán)的立體化延伸

如果我們仔細(xì)回味莫比烏斯環(huán)的生成過(guò)程，我們便會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中有兩個(gè)要素是可以改變的，一是紙帶，我們可以將其替換為各種形體，比如棱柱；二是扭轉(zhuǎn)次數(shù)，如果大于一次，沿中線剪開(kāi)得到的也是不一樣的結(jié)果。莫比烏斯住宅是按照最基本的方法生成，利用紙帶元素并且僅僅扭轉(zhuǎn)一次，而馬上要介紹的UN Studio設(shè)計(jì)的梅賽德斯奔馳博物館，則是莫比斯環(huán)的一次立體化延伸。

建筑師在莫比烏斯環(huán)的啟發(fā)之下，將紙帶替換為三棱柱，然后以3個(gè)三棱柱為基礎(chǔ)形體，進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，然后兩兩黏結(jié)在交會(huì)處，并且使黏結(jié)點(diǎn)位于3個(gè)高度上，便形成了三面連通的室內(nèi)空間和造型，渾然一體。由于是通過(guò)棱柱變換的，圓形的大空間圍繞中間的類似三角形的中廳盤旋而上，且交替占據(jù)一層和兩層高的空間，最終形成六對(duì)展覽空間。人們?cè)谄渲袇⒂^就好像開(kāi)車旅行一樣，步移景異，沒(méi)有阻隔，身心隨著參觀過(guò)程也流動(dòng)起來(lái)，名車就像是溪流中的礁石，卓然矗立，更加凸顯了展品的名貴和辨識(shí)度。此外，整個(gè)室內(nèi)空間由于沒(méi)有阻隔，視野開(kāi)闊，使奔馳車型的優(yōu)雅和流動(dòng)感展現(xiàn)無(wú)遺。

最像莫比烏斯環(huán)的建筑

——韓國(guó)濟(jì)州島高端住宅

近些年來(lái)，隨著技術(shù)的不斷完善，莫比烏斯住宅系列也發(fā)展得更為成熟，韓國(guó)濟(jì)州島的高端住宅，便是集精致、高相似度、優(yōu)雅于一身的代表。這座建筑將屋頂、墻、地板三個(gè)概念融入一片連續(xù)的曲面中，就像是莫比烏斯環(huán)的紙帶一樣。建筑內(nèi)部擁有畫(huà)廊、起居室、臥室等使用空間，深處森林保護(hù)區(qū)中，營(yíng)造出舒適、自然的氛圍。

除了建筑，很多藝術(shù)品、雕塑均曾以莫比烏斯帶為基本原形，甚至音樂(lè)家都將其融入到音樂(lè)創(chuàng)作中去。如果說(shuō)存在著不同次元的另一個(gè)平行世界，莫比烏斯環(huán)也許正是連接我們和他們世界的橋梁。

（責(zé)任編輯/胡冰）