理查德·巴克敏斯特·富勒：20世紀最前衛的建筑師

花萬珍

一、以技術為導向的設計特征

理查德·巴克敏斯特·富勒（圖1）出生于第二次工業革命時代，那個時代的一些新技術包括電力、內燃機、石油等，極大提高了人們的生活質量。在那個年代沒有什么比現代工業更引人注目了。同時隨著美國工業化和城市化進程的發展，從1880年到1920年出現了美國第二次移民浪潮，他們大多在城市定居，在工廠工作。“美國經濟大蕭條始于1929年10月29日黑色星期二，當時美國股票市場崩盤，在隨后的4年里，美國的失業率增加了7倍多，工業產出驟降，300多家銀行倒閉，世界貿易進一步萎縮，大規模的失業人口留宿街頭。”在當時最需要的就是迅速為這些人建立一個庇護所。批量生產在工業上的應用，節省了大量時間。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。傳統的建筑過程冗長，無法滿足人們的住房需求。富勒認為：“家是人類最需要的東西，也是為工業制造和個人銷售而設計的最重要的產品。”為什么工業的效率沒有被應用到住宅建造上？富勒試圖改革傳統建筑生產方式，他認為建筑完全可以像工業產品設計一樣，通過工廠預制加工再運輸到目的地進行組裝。他設計了4D房子，可大批量生產并且可以運輸到建筑現場進行安裝。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。技術的快速標準化解決了許多無意義的重復勞動，這樣現代社會的人類將有更多的時間去思考和改進生活。在富勒看來，建筑設計師要懂得從多角度、多方位全面預估未來設計可達到的水平。

圖1 理查德·巴克敏斯特·富勒

二、以少得多（Do More With Less）的設計理念

1973年的石油危機引發了大范圍的恐慌。“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”，導致油價飛速上漲，嚴重影響了美國的經濟發展。而現代技術的發展主要得益于能源。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。富勒認為有三種方法減少材料的使用：第一，使設計更小。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。富勒的設計思想也直接影響了生態設計和可持續設計。富勒希望建筑師應該向自然學習，循環利用資源，減少無端的浪費。在他看來，大自然總是以最經濟的方式做事。事實上，自然系統有一種閉環效率，它循環利用營養物質，一個生物過程產生的廢料也可以成為另一個生物過程的原材料。那么在設計中，一個達到使用期限的材料也可以作為另一個生產過程的原材料。因此在富勒的設計中，可循環利用是核心。

戴邁克遜（Dymaxion）住宅正是富勒“以少得多”設計理念的體現。“Dymaxion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空間。屋頂通風，外形由原來的六邊形轉換到圓柱形，并有預制的浴室，外墻和穹頂都是用制造飛機的鋁制成，這些設計使dymaxion住宅成為戰后經濟適用房的原型。

三、設計代表作品分析

“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，被認為是20世紀最成功的世界博覽會。”其中，美國館（圖2）作為當時最受歡迎的展館之一，在六個月內接待了900多萬游客，以其獨特的外形和結構讓眾多游客嘆為觀止。美國館穹頂的外觀是一個巨大的四分之三球體，這也是當時世界上最大的穹頂，高61米，直徑為76米，并且沒有任何內部支撐。在此之前，富勒設計的網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，在內部配備了一系列自動遮陽裝置，增強了傳統的空調系統。其內部包含了四個獨立的展示平臺。“如此巨大的網格穹頂只需1000位工人工作5個月即可完成。”美國館的建造預示并幫助定義美國文化和技術的領導地位。在美蘇關系緊張、太空競爭和迅速發展的武器技術的刺激下，核戰爭的可能性日益增大，美國館的展示以科學的精確性和戲劇性預言了第一次月球漫步。

圖2 蒙特利爾世博會美國館

（一）網格穹頂結構（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，讓全世界見證了網格穹頂的無限潛能。美國館的建成顛覆了以往展館的形象。穹頂結構有兩層，外部由等邊三角形重復組成，每個三角形相接之處向內支撐起數根鋼管，在內部形成一個六邊形框架，再通過不斷重復相接組成一個內外結構不同的雙層空間結構球體。這種空間網格結構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，在不改變單個構件外觀的情況下有效利用材料。開發、設計和測試了用于單個圓頂接頭的焊接鑄鋼輪轂，以幫助實現框架所需的蕾絲美學。由約7.6厘米的鋼管構成幾何形狀，在接縫焊接處使鋼管沿著結構頂部方向逐漸變薄，以便將力更好地分配在整個結構中。不斷重復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）互動式的環境展覽

美國館作為一個互動式的環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內行駛并穿過美國館，增加了建筑與環境的互動性。觀眾在行駛的車內可以欣賞建筑與內部展覽，如同在這個國家的時空中穿梭并領略場館所表達的創意。在這座20層網格穹頂內部的展覽部分由劍橋七人設計。場館中，眾多的展覽反映了美國的歷史、文化和藝術，真實地展現了富有創造性的美國。

四、結語

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的榮譽稱號，但他還是傾向于稱自己為“全面的預期設計師”。他對未來世界做出的許多重要而準確的預測影響了后來幾代設計師、建筑師、科學家、藝術家等，并且這種影響將會一直持續下去。