淺談玻璃材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究
——以玻璃金字塔為例

董超,田治國(guó)

(常州大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常州 213000)

1 玻璃的起源

玻璃工藝的發(fā)明從古埃及起，從制作最簡(jiǎn)單的玻璃裝飾品等，直至其掌握了玻璃吹制工藝，將玻璃產(chǎn)品吹制的千變?nèi)f化。至古埃及戰(zhàn)敗后，古羅馬將戰(zhàn)俘流放到威尼斯島,夜以繼日地烤制這藝術(shù)精粹，之后流傳到意大利，才將玻璃制作技術(shù)逐漸發(fā)揚(yáng)成熟。17世紀(jì)人工水晶(即水晶玻璃)的發(fā)明，成就了威尼斯玻璃的鼎盛時(shí)期。威尼斯玻璃，即穆拉諾水晶玻璃，將人工水晶的特性展現(xiàn)無(wú)遺，不僅能彌補(bǔ)天然水晶的不足，而且增強(qiáng)了玻璃的透明度和折光性，玻璃整體厚重耐切割,可以滿足工匠的精雕細(xì)刻，同時(shí)制造彩色玻璃所使用的仍是穆拉諾的獨(dú)特配方，因此威尼斯玻璃的誕生成為玻璃材料發(fā)展史上具有重大影響的奠基石。

2 玻璃在建筑設(shè)計(jì)上的運(yùn)用

近代技術(shù)飛速發(fā)展，玻璃形式不再受到束縛，玻璃的用途也由此擴(kuò)至更廣的范圍，工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、甚至墻面壁畫繪制中，都能增加玻璃元素。從建筑領(lǐng)域來(lái)說(shuō)：世界上第一座用鋼筋和玻璃建造的大型建筑——1851年倫敦世博會(huì)展現(xiàn)的水晶宮建筑定能成為玻璃發(fā)展里程碑中的一個(gè)標(biāo)志，其用玻璃做墻面、鋼筋做骨架，采光良好，氣勢(shì)恢弘。帕克斯頓設(shè)計(jì)的這座圓拱形建筑,僅耗時(shí)4個(gè)月，是工業(yè)革命的象征，同時(shí)也為建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)新的思路。玻璃是建筑表皮的一種，是承載建筑內(nèi)外空間的界面，現(xiàn)代主義運(yùn)動(dòng)之前，建筑表皮的獨(dú)立性較弱，只能作為承重結(jié)構(gòu)而存在。而現(xiàn)代主義運(yùn)動(dòng)則將它從單純的承重結(jié)構(gòu)中剝離出來(lái)，賦予其獨(dú)立而又獨(dú)特的藝術(shù)價(jià)值。玻璃在建筑的內(nèi)外部空間中，掌握著隔與非隔的界限，承擔(dān)著圍護(hù)和交流的職能。

密斯設(shè)計(jì)的巴塞羅那德國(guó)館就是很好的例證：整體靠鋼鐵、玻璃等新建材表現(xiàn)場(chǎng)景光潔平直，通過(guò)材料本身的紋理和質(zhì)感，來(lái)營(yíng)造新的建筑空間效果。密斯作為現(xiàn)代主義建筑大師，用理性和嚴(yán)謹(jǐn)畢生對(duì)鋼與玻璃進(jìn)行探索，新材料和新技術(shù)滿足了密斯奇思異想的創(chuàng)作欲，同時(shí)這個(gè)建筑設(shè)計(jì)被后人當(dāng)作現(xiàn)代主義的代表作。

在密斯之后，玻璃成為了各個(gè)設(shè)計(jì)師創(chuàng)作的靈感來(lái)源，從貝聿銘改造的盧浮宮玻璃金字塔到保羅安德魯設(shè)計(jì)的國(guó)家大劇院，從神奈川技術(shù)學(xué)院工作坊到迪拜帆船酒店，從巴西七大奇跡之一的庫(kù)里蒂巴植物園到芝加哥的西爾斯大廈玻璃陽(yáng)臺(tái)，玻璃這種新材料得到了長(zhǎng)久的發(fā)展。

3 玻璃金字塔的整體設(shè)計(jì)

盧浮宮的玻璃金字塔，八百多年的滄桑歲月，它的前身從監(jiān)獄到皇宮，再后來(lái)成為博物館，使得當(dāng)初的設(shè)計(jì)功能與變化后的使用用途不符。盧浮宮建筑其實(shí)先天條件并不好，在法國(guó)，人們把盧浮宮稱作沒(méi)有后臺(tái)的劇院，所以盧浮宮并不具備現(xiàn)代美術(shù)館應(yīng)有的配套設(shè)施。建筑大師貝聿銘在重新改造玻璃金字塔之初，需要解決的最主要的問(wèn)題就是如何使前人留下的城市框架中體驗(yàn)并更適合于我們的生活空間和功能需求。在重建期間，貝聿銘將實(shí)體形象、符號(hào)以及形態(tài)和材料的設(shè)計(jì)融入建筑中，讓玻璃金字塔呈現(xiàn)出了別樣美。

3.1 造型美。金字塔用玻璃材質(zhì)和金屬結(jié)構(gòu)完美融合，在傳統(tǒng)的對(duì)比下使盧浮宮的建筑更加簡(jiǎn)潔生動(dòng)。現(xiàn)代的玻璃鋼筋構(gòu)架與傳統(tǒng)的石料對(duì)比，從質(zhì)量、性質(zhì)、質(zhì)感上都與過(guò)去大相徑庭。

玻璃的透明與反射是其最大的特質(zhì)，貝聿銘采用玻璃自身最大的特點(diǎn)來(lái)營(yíng)造建筑中光影律動(dòng)的效果。自然光線穿過(guò)透明的玻璃材料傾瀉到室內(nèi),整個(gè)環(huán)境氛圍室內(nèi)溫暖和靈動(dòng)，而在夜晚時(shí)，建筑外圍的人工光影也能反射在玻璃外表，暖黃色的燈光使金字塔散發(fā)的神秘感。從整體外觀來(lái)說(shuō)，玻璃材質(zhì)的運(yùn)用，從宏觀上使建筑更加壯闊輝煌。除去玻璃材質(zhì)，金字塔外觀中的網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)還能起到支撐、承載的作用，同時(shí)賦予了建筑一定的力量美。玻璃透明不遮擋原建筑的立面，從視覺上、空間原理上增強(qiáng)建筑的立體感和空間感。

獨(dú)具匠心是盧浮宮玻璃金字塔造型的重要特點(diǎn)。多元化的設(shè)計(jì)，讓整個(gè)作品都充盈著文化和歷史的氣息。從建筑歷史來(lái)說(shuō)，采用大塊石料建成的金字塔是古埃及的底蘊(yùn)和象征，是古埃及的建筑藝術(shù)符號(hào)。重新修建建盧浮宮時(shí)，如果直接將這種符號(hào)融入到設(shè)計(jì)中會(huì)顯得過(guò)于單調(diào)。貝聿銘大師考慮到了這一點(diǎn)，在使用金字塔元素時(shí)避開是石材料，轉(zhuǎn)而采用了特有的材料和新的構(gòu)架——玻璃材料和鋼架結(jié)構(gòu)。通過(guò)使用最基礎(chǔ)的幾何符號(hào)——菱形玻璃，利用美學(xué)法則中有簡(jiǎn)單到復(fù)雜的規(guī)律，給這個(gè)建筑提供了現(xiàn)代特有的美感。貝聿銘利用古代時(shí)期的藝術(shù)符號(hào)融合現(xiàn)代的建筑材料，完美地向世界展示了另一種融合式的建筑，這不僅僅是古埃及的建筑藝術(shù)和歐洲建筑風(fēng)格的結(jié)合，更是新舊建筑風(fēng)格的完美結(jié)合。

3.2 材料美。提到金字塔，很多人的第一印象就是古埃及時(shí)期石材搭建的。然而石料厚重，外觀較為粗糙，同時(shí)在盧浮宮這種環(huán)境里使用石材會(huì)增加他的面積和質(zhì)量，一定程度上提高了主體建筑博物館的軸承壓力，安全系數(shù)不高。石料樸質(zhì)的特征，并不能很好的展現(xiàn)出盧浮宮的金碧輝煌。因而通過(guò)使用玻璃材質(zhì)中透明與反射的特點(diǎn)，使得整個(gè)玻璃金字塔更加精致。

金字塔的整體是采用鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，提升了整體建筑的穩(wěn)定性。用四個(gè)側(cè)面采用玻璃673塊菱形玻璃架構(gòu)而成，在光的作用下更加耀眼奪目。構(gòu)成的總平面面積約為2000平方米，塔身總重200噸，龐大的建筑令人驚嘆的是建筑中玻璃的凈重就有105噸，而金屬架構(gòu)的重量?jī)H只有95噸。從安全角度來(lái)說(shuō)，需要一個(gè)良好的建筑結(jié)構(gòu)來(lái)支撐巨大的重量。鋼結(jié)構(gòu)的材料本身，質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度高，也具有良好的抗震性能。此外，實(shí)用的鋼結(jié)構(gòu)凈重小，這大大減少了負(fù)載的結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的承載，展現(xiàn)出了建筑力量與美麗的結(jié)合。

3.3 色彩美。玻璃金字塔展現(xiàn)出的建筑效果中，在很大程度上，需要光的參與。光作為建筑色彩的自然組成部分，在這次的建筑設(shè)計(jì)中所體現(xiàn)出來(lái)的，就是在變化多端的空間里，光與空間的結(jié)合。白天里，自然光線從玻璃金字塔的入口進(jìn)入到博物館的空間內(nèi)，讓歷史重新沐浴在陽(yáng)光下。透過(guò)玻璃窗，投射在墻壁，地板，藝術(shù)品上，形成一個(gè)充滿光的庭院。而在夜晚，周圍環(huán)境中的人工光源，照射在金字塔上，光影結(jié)合，浪漫而神秘。

玻璃金字塔的周圍有一個(gè)方形水池，對(duì)羅浮宮而言，貝聿銘巧妙地將水池旋轉(zhuǎn)了45度，取消了西面的三角形而作為廣場(chǎng)的入口，以三個(gè)角對(duì)西而建，構(gòu)成三個(gè)三角形的水池，將幾何與藝術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的美凸顯的十分巧妙。其中環(huán)繞周圍的三個(gè)三角形水池(如圖1)，在陽(yáng)光的照射下如明鏡般清晰，在藍(lán)天白云下，玻璃金字塔映入池中，與周圍環(huán)境相融合，增添一抹色彩。

(圖1)

距離大金字塔約100m的位置上，利用凹凸的元素，制作了一個(gè)下陷的反轉(zhuǎn)金字塔天窗。圍繞這個(gè)天窗,搭配著周圍圓形的綠化帶的熏陶，在保證了游人安全的同時(shí);又運(yùn)用自然光將整個(gè)環(huán)境與自然相呼應(yīng)。玻璃金字塔反射著落日的光輝，古老宮殿下的三道門也充斥了不同的意義。一面是永恒的文藝復(fù)興時(shí)期的古典藝術(shù)，一面是人類通往藝術(shù)的未來(lái)，一面是現(xiàn)代藝術(shù)的鮮艷，它鼓舞著我們的生活，追求與向往。

接著轉(zhuǎn)入到室內(nèi)部分(圖2)，大型的“水晶金字塔”不僅只是作為建筑入口，也是其下空間與戶外連接的媒介。三座小型金字塔的采光將下面空間進(jìn)行照明。在白天從下往上觀望，這就是一座透著光色的藝術(shù)品。進(jìn)入大堂后向西前行，反轉(zhuǎn)金字塔的天窗映入眼簾。而地面上的四座金字塔為旅客帶來(lái)了視覺上的震撼，更凸顯了金字塔元素在盧浮宮的戶外擴(kuò)建中尤為重要。由此看來(lái)，謙卑的貝聿銘大師為整個(gè)巴黎帶來(lái)了飽含真摯的光明殿堂。每當(dāng)陽(yáng)光明媚，矗立的金字塔在莊嚴(yán)的盧浮宮包圍中，顯得栩栩如生。

(圖2)

3.4 生態(tài)美。生態(tài)建筑的理念一直貫徹在玻璃金字塔的創(chuàng)建中。拱形的建筑造型，形成了一個(gè)巨大的透明玻璃外罩，建筑中的玻璃展柜及制品，因光而融合在整體建筑中，熠熠發(fā)光，吸引著游客，陽(yáng)光照射下，給人以心靈澄凈。貫徹生態(tài)建筑理念，如在羅浮宮的樓梯部分，采用螺旋式構(gòu)造，玻璃一直都是旋轉(zhuǎn)樓梯的核心支柱，整體看起來(lái)像是一個(gè)透明的水晶。玻璃使場(chǎng)景更加宏偉，巨大的弧形穹頂在每一個(gè)玻璃大廳脫穎而出，這樣整個(gè)空間實(shí)現(xiàn)了空間資源的有效利用，為游客提供了一個(gè)身心自然，健康舒適的休閑環(huán)境，以達(dá)到與周圍環(huán)境的共生。

4 結(jié)語(yǔ)

玻璃是一個(gè)自帶折射與反射的特殊材料，在我們的生活中使用普遍。從一個(gè)小小的玻璃工藝品到玻璃幕墻，從玻璃門窗到玻璃建筑，漸漸地與我們的生活產(chǎn)生了不可分割的關(guān)系。貝聿銘大師的玻璃金字塔讓我體會(huì)到了“建筑是流動(dòng)的音樂(lè)”一語(yǔ)的含義。它在設(shè)計(jì)初期在招標(biāo)時(shí)受人非議，而更多的法國(guó)人民愿意去接受這種古埃及元素與現(xiàn)代材料的結(jié)合。如今，它成為了法國(guó)巴黎甚至全世界人類藝術(shù)文化的一個(gè)象征，一個(gè)璀璨的鉆石。在未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)中，了解當(dāng)?shù)氐牡乩恚幕L(fēng)俗等是首要條件，駕馭建筑材料為建筑大師所用，更是重中之重。與建筑的交流，與地方的融合，與人文的溝通，對(duì)建筑材料的選擇，以及如何用材料來(lái)激發(fā)設(shè)計(jì)師的靈感，使材料成為建筑中可以巧妙結(jié)合的媒介，從而創(chuàng)造出更好的作品。