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环形桥梁、隐形阁楼……妙哉,妙哉

图片:司空白 / 知乎

建筑设计中都有哪些「精妙绝伦」的设计?

司空白,是生命,就该万丈辽阔

在建筑行业中时间久了,愈发觉得用“精妙绝伦”这样的形容词来形容建筑设计,是一种比较肤浅的评价,因为建筑设计可能在百分之九十五的时间里,都并不是依靠突发的灵感在瞬间得到最优解的,而是不断迭代趋近于最终的方案——建筑本身功能的实现,权重往往高于第一印象。

如果不满足于肤浅的惊叹,则从精心构思的设计概念到施工作法的巧思,通常需要分门别类进行讨论。但不论在建筑设计的哪一个阶段,所谓“精妙”的设计确实拥有可以辨别与归纳的共性,即在具体的限制条件下,找到符合实际情况同时又能够解决问题或满足需求的形式与空间解法。其实很多建筑,只要不是完成得太差,在整体或者细节上都可以找到一些这种称得上精妙的设计。但是如果想要达到“精妙绝伦”,也就是比大部分建筑设计的效果都高出一筹的话,则确实需要相当的独创性思维,也就是打破既定原型和范式,但是又符合逻辑与规律的切入角度。我不想重复自己在类似问题下(比如“有哪些令人吃惊的建筑”这样的问题)列举过的例子,随意也不随意地举三个我觉得想法有独创性但是又没有完全天马行空的设计案例。

首先是一个非常有趣的竞赛获奖方案——由西班牙设计师Nicolas Montesano、Victor Vila和Boris Hoppek团队设计的一座别出心裁的环形桥梁(图1)。

这个方案赢得了2012年度阿姆斯特丹地标步行桥(Amsterdam Iconic Pedestrian Bridge design competition)设计竞赛。这座桥的设计之所以获得优胜,是因为它不仅颠覆了桥梁“线性”的几何形式原型,采用了圆环形状的设计(图2);还更进一步,突破了“桥梁需要高于水面”这一思维定式,利用圆环对称且稳定的结构特性,以及内径虚空间可以游离于建筑结构本身、成为实质上的外部空间这一特点,将桥梁设置成为了一半在水上、一半在水下的全新都市地标(图3)。

这座桥梁因此兼备了连结交通、都市活动聚点、和水上/水下观景平台的三重功能(图4~6);简洁的结构和内部设计,优美和谐的圆环平面,也都满足了“地标”建筑的最主要需求。

接下来是一个相较而言似乎并没有强烈颠覆性的项目——位于纽约曼哈顿下城历史街区内的Stealth Building屋顶上的“Invisible Penthouse”(“隐形的阁楼”,图7~8)。

虽然没有圆环桥梁那样令人一望即知的与众不同之处,但是设计师在针对场地中已知限制条件的应对上逻辑非常清晰,每一步都从内部和外部的要求出发,逐渐推演,直到得出最后的形式。这是一个看似简单的翻新与加建项目,其中的重头戏就是在一座历史超过150年的铸铁立面公寓楼的屋顶加建一座与顶层相通的多层阁楼。鉴于街区整体风貌和原有建筑立面的历史价值,纽约历史建筑保护部门要求加建的阁楼体量必须不能干扰街面行人视角中原有立面的形态,也就是说,拟定为跃层的阁楼需要在局促的屋顶天面上找到足够容纳居住功能的空间,同时还要把自己藏在行人的视线之外,“大隐隐于市”。面对这种多重限制,设计师的策略极为有条理:既然你要求从街面上不能看到加建的阁楼,我索性就调研周边街区,找到能够无遮挡直视屋顶的最远点并引出视线,来给出阁楼屋顶所能获得的最大形状(图9~10);然后再把合适的屋顶几何形式以及建筑规范给出的其他条件全部代入这个最大形状内去做减法,得到了屋顶的最终体量(图11)。

这种一步步稳扎稳打的设计逻辑,假如从成果反推去看过程,觉得合理之余似乎稍显平淡,但是如果是一张白纸开始,各种限制条件摆在面前,如何利用有限的资源从若干种看似都可行的方案概念中选择一条确定的路线切入并“不变质”地执行完成,其实并不容易,也更显得这种一贯而终的设计逻辑的难能可贵。

最后一个其实严格说并不是侠义的建筑项目,而更像基于材料技术的照明设计:加州理工大学天文实验室改造的Linde + Robinson Laboratory for Global Environmental Science(图12)。照明系统的设计师是位于旧金山湾区的Loisos + Ubbelohde事务所,合伙人之一Susan Ubbelohde教授是我本科在伯克利读可持续设计时的老师,在课上给我们介绍过这个项目。

设计的需求来源是加州理工校方在2011~12年间计划将原来的Ronald and Maxine Linde Center for Global Environmental Science搬入始建于1932年的Robinson Laboratory of Astrophysics(Robinson天体物理实验室),成立现在的Linde + Robinson Laboratory for Global Environmental Science。原来的天体物理实验室的建筑情况非常特殊,在屋顶有着一台1968年投入使用但是1980年代就弃用的定天镜(图13),而主体建筑地下有五层深的实验室空间(图14)。虽然定天镜是天体物理必备的工具,但是对于环境科学实验室就显得多余了,而且拆除本身也是额外成本;同时,地下多层空间的照明无疑会带来巨大的能耗,这对于“环境科学实验室”本身无疑是一种反讽,也是切实需要改善的问题。

针对如此问题,设计师团队与天文设备专家Richard Treffers组队,经过对现状和目标挑战的分析,创造性地设计了一条“光纤快轨”(图15),将废弃的定天镜系统成功加以利用,将南加州充足的阳光利用反射镜和光纤集束导向地下(图16),过程中在不同楼层引出不同用途的光源(图17~18),最终成为地下实验室零能耗的自然照明(图19~21),这也让这座实验室成为了全美国能耗最低的实验室类建筑,并成为全美第一座获得LEED白金认证的实验室。

这种基于具体建筑条件,开创性地运用技术来实现设计目标的方法,说“精妙绝伦”显得浮夸,说“别开生面”可能更恰当——建筑设计中“妙手偶得”并不少见,但是大多数情况并非“文章天成”后的闪现,而是聚沙成塔的精进。

图片引用

图1~6: https://inhabitat.com/unique-amsterdam-iconic-pedestrian-bridge-design-crosses-both-above-and-below-the-water/

图7~11: https://archinect.com/features/article/149977881/behind-the-fa-ade-workac-s-hidden-penthouse-3d-modelled-capitals-and-other-subtle-interventions-in-the-obsidian-building

Photo by Bruce Damonte, courtesy WORKac. Drawings by WORKac.

图12: Photo by David Wakely

图14: Caltech Archives

图13, 15~21: http://www.coolshadow.com


参考文献

Caltech's Linde + Robinson Laboratory to be First LEED Platinum Lab, Cameron Burns. RMI Solutions Journal, Vol. 4, No. 2. pp. 11-20. Summer 2011

The Prodigal Sun Returns, Lori Oliwenstein. Engineering and Science, 74 (2). pp. 32-35. Spring/Summer 2011

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