建筑設(shè)計中的莫比烏斯環(huán)

吳旭陽

在1985年巴黎舉辦的一次數(shù)學(xué)論文比賽中，來自德國的數(shù)學(xué)家莫比烏斯帶來了一樣?xùn)|西，即一張扭轉(zhuǎn)180度后將兩頭再黏結(jié)起來的圓環(huán)。這個紙環(huán)擁有一個奇異的現(xiàn)象，即螞蟻可以爬滿紙面卻不用跨越紙張邊緣，當(dāng)時大家都沉浸于發(fā)現(xiàn)的興奮之中，殊不知日后這個紙環(huán)對數(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)在很長一段時間里是“神秘”的代名詞，有很多奇妙的現(xiàn)象都會在它身上發(fā)生。

如果你沿著紙環(huán)的中心線畫線，從任意一個中心線上的點開始，你會驚奇地發(fā)現(xiàn)筆跡會一直沿著紙面進行移動，不會跨越紙的邊緣，直到回到最初的位置為止，而且原來紙條的正反兩面的中心線都會留下印記。除此之外，如果你拿剪刀沿著畫好的中心線剪開，你不會得到“正常”的兩個紙帶，而是得到了一個“扭曲”更厲害的大環(huán)，且扭曲兩次。如果重復(fù)此動作多次，便會發(fā)現(xiàn)每次都是由一個大環(huán)變成兩個嵌套在一起的小環(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，用剪刀沿著中心線剪開，你會發(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紙帶的兩個“面”糅和成為一個整體，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)主是兩個獨立的SOHO族，他們在擁有各自的工作空間的同時，又希望能夠有公共的空間供他們一起休息，想要尋求一種既獨立又統(tǒng)一的新的生活方式。建筑師通過莫比烏斯環(huán)，很好地解決了這個問題。這座建筑的兩端的一層和二層分別是男女主人獨立的工作休息空間，在門廳和一端有兩個樓梯，就像是莫比烏斯環(huán)轉(zhuǎn)折的地方，用來將兩個人的獨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)的生成過程，我們便會發(fā)現(xiàn)，其中有兩個要素是可以改變的，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個三棱柱為基礎(chǔ)形體，進行扭轉(zhuǎn)，然后兩兩黏結(jié)在交會處，并且使黏結(jié)點位于3個高度上，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，最終形成六對展覽空間。人們在其中參觀就好像開車旅行一樣，步移景異，沒有阻隔，身心隨著參觀過程也流動起來，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度。此外，整個室內(nèi)空間由于沒有阻隔，視野開闊，使奔馳車型的優(yōu)雅和流動感展現(xiàn)無遺。

最像莫比烏斯環(huán)的建筑

——韓國濟州島高端住宅

近些年來，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，韓國濟州島的高端住宅，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)部擁有畫廊、起居室、臥室等使用空間，深處森林保護區(qū)中，營造出舒適、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，甚至音樂家都將其融入到音樂創(chuàng)作中去。如果說存在著不同次元的另一個平行世界，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）