裝配語(yǔ)境下的建筑造型多樣化研究

蔣 宇, 馬佳彬, 趙茉含, 畢凱璐, 郭先哲

(燕山大學(xué), 河北秦皇島 066000)

1 研究背景

伴隨著我國(guó)的建筑工業(yè)化水平的提高，建筑建造技術(shù)也在迅速發(fā)展。傳統(tǒng)粗放型建筑施工，由于施工周期過(guò)長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。同時(shí)高消耗、高投入、低效益、誤差大、不環(huán)保等問(wèn)題，使其與當(dāng)今發(fā)展低碳可持續(xù)性社會(huì)互相矛盾。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)逐步進(jìn)入工業(yè)化成熟階段、環(huán)保政策日趨嚴(yán)厲，我國(guó)發(fā)展裝配式建筑是大勢(shì)所趨。

2 研究意義與目的

本文探討的主要是裝配式建筑立面及造型的多樣化，就目前來(lái)看，國(guó)家的政策在大力推行裝配式建筑。因此本文意在解決裝配式建筑造型和立面設(shè)計(jì)單調(diào)呆板乏味等問(wèn)題，希望提出立面造型充滿(mǎn)可變性與豐富性的思考，增加裝配式建筑造型與立面的藝術(shù)性和設(shè)計(jì)感。讓城市更有特色，擺脫千城一面的詬病。同時(shí)以盡量少的標(biāo)準(zhǔn)化模具，或某一基本單元構(gòu)件，通過(guò)眾多設(shè)計(jì)手法達(dá)到造型多種變化的目的，為新時(shí)代的消費(fèi)者提供更多的個(gè)性化選擇。

3 基于裝飾角度的思考

3.1 色彩、材料的多樣化應(yīng)用

3.1.1 預(yù)制構(gòu)件于材料的再加工

對(duì)預(yù)制墻板的再加工多指裝配式建筑中處理外墻板構(gòu)件的手法，是指將成型的外墻板構(gòu)件通過(guò)機(jī)械方法或者化學(xué)方法進(jìn)行再加工處理，具體有酸蝕、噴砂、拉毛、拋光等方式。例如圖1表現(xiàn)出設(shè)計(jì)者人為的賦予外墻板裂縫狀的肌理，這是一種具有可塑性和多樣性的表現(xiàn)形式，能使各類(lèi)建筑的立面充分表達(dá)藝術(shù)美感。

圖1 預(yù)制構(gòu)件的材料再加工

3.1.2 預(yù)制構(gòu)件于色彩的強(qiáng)化構(gòu)成邏輯

圖2將組成裝配式建筑的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件按特性歸類(lèi)后，然后賦予不同色彩以表現(xiàn)造型上的建構(gòu)意義，以此色彩強(qiáng)化體塊的構(gòu)成邏輯從而加強(qiáng)裝配式建筑秩序感，于造型上證明其藝術(shù)性和多樣性。

圖2 預(yù)制構(gòu)件的色彩強(qiáng)化

3.2 垂直綠化

3.2.1 以墻面花槽為裝配構(gòu)件的垂直綠化

在墻面設(shè)置種植槽構(gòu)件，多用于在建筑立面上起點(diǎn)綴效果。同時(shí)由于在立面上進(jìn)行點(diǎn)綴的效果不宜布置過(guò)多，可以使用線(xiàn)狀構(gòu)圖的手法強(qiáng)化建筑整體感的作用，根據(jù)立面的設(shè)計(jì)情況和特點(diǎn)進(jìn)行布置，也可以用于呼應(yīng)周邊的綠化環(huán)境。

3.2.2 以網(wǎng)架構(gòu)件為裝配構(gòu)件的垂直綠化

網(wǎng)架構(gòu)件設(shè)計(jì)邏輯為通過(guò)一些后期增加的網(wǎng)架單一構(gòu)件，對(duì)植物進(jìn)行疏導(dǎo)與控制，具體構(gòu)件形式可以為金屬網(wǎng)架、木構(gòu)架等。這種設(shè)計(jì)方法通過(guò)在植物與建筑之間增加了可供植物攀附的網(wǎng)架，在建筑外面增加了一層綠色的表皮，與原有的建筑立面呼應(yīng)形成了雙層表皮的效果，具有生態(tài)美觀的視覺(jué)效果。

附加的網(wǎng)架構(gòu)件與依附于建筑的綠植都是豐富立面造型的元素，優(yōu)秀的網(wǎng)架形態(tài)構(gòu)件可以為立面增彩很多，再配合上有層次的綠植，可以形成一個(gè)豐富多彩的立面效果，又暗合了生態(tài)化，可持續(xù)性的設(shè)計(jì)思路。

3.2.3 以模塊構(gòu)件為裝配構(gòu)件的垂直綠化

模塊式垂直墻面綠化就是將事先培育好的植物模塊依據(jù)需求安裝在貼附于墻面或者脫離面的輕鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，這樣可以依據(jù)設(shè)計(jì)者的思考使立面造型達(dá)到不同的隱喻效果。使用可固定模塊來(lái)增大模塊和墻體之間的空間，既確保植物的通風(fēng)又保障建筑物不被破壞，這是一種達(dá)到墻面整體綠化目的的方式。

4 基于手法角度思考——預(yù)制構(gòu)件的拆分和組合

4.1 以房間模塊為構(gòu)件

4.1.1 核心筒形式

主要邏輯為從建筑的核心筒向外延展出一個(gè)個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)，將模塊化的可移動(dòng)單體放置在之上，強(qiáng)調(diào)單體的可置換的特點(diǎn)。由圖3可知核心筒式的裝配式建筑有幾個(gè)特點(diǎn)：一是核心筒承重部分和非承重部分分開(kāi)建造，能夠顯著提高構(gòu)件的預(yù)制率；二是建筑構(gòu)件的形式依賴(lài)于建筑功能空間的類(lèi)型，建筑構(gòu)件的拼接組合方式能夠體現(xiàn)一定的建筑空間特征；三是建筑單體往往使用相同的構(gòu)件。

圖3 核心筒式裝配建筑

核心筒形式是一種可快速加減搬運(yùn)的形式，在需求量大時(shí)可以方便的復(fù)制出橫向的單體加入，在需求減少時(shí)將單元拆除帶走，是一種加法上的設(shè)計(jì)思路。同時(shí)也符合新陳代謝派的理論，即想象建筑不是一成不變的，而是一個(gè)完整的有機(jī)體，隨著時(shí)間的推移可以展現(xiàn)出更多的可能性，強(qiáng)調(diào)建筑的可生長(zhǎng)性與動(dòng)態(tài)衍生過(guò)程。

4.1.2 自由組合形式

本質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)空間模塊單元，即在工廠(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)出的盒子狀的構(gòu)件單元，再接著將這些模塊化的居住空間以搭積木的方式按照一定的邏輯，互相拼接和疊加從而組成整體，并通過(guò)垂直交通筒進(jìn)行連接和相互支持。其具體的搭接方式可由客戶(hù)的需求來(lái)決定。同時(shí)也可根據(jù)戶(hù)型的需求大小來(lái)決定模塊單元的數(shù)量，建筑的自由度較高，可以豐富立面效果來(lái)形成一種錯(cuò)綜復(fù)雜的美學(xué)形態(tài)，圖4為自由組合形式模型。

圖4 自由組合式裝配建筑

錯(cuò)落有致的模塊組合，可以使大部分戶(hù)型都能得到較好的采光和視野，類(lèi)似于將中國(guó)傳統(tǒng)的院落空間垂直化，形成很多平臺(tái)和交往性空間，使得每一戶(hù)都能擁有一個(gè)空中花園，來(lái)達(dá)到帶有強(qiáng)烈光影關(guān)系的建筑造型。

4.2 構(gòu)件模塊組合

4.2.1 單一構(gòu)件的組合

將單一的裝配構(gòu)件通過(guò)組合、排列、錯(cuò)位、凹凸、重復(fù)等手法運(yùn)用于建筑造型的方式多種多樣，通過(guò)這些韻律排列的手法能夠充分的塑造美和靜的氛圍。同時(shí)也可以塑造建筑的動(dòng)勢(shì)。這種構(gòu)筑方式傾向于使用單一構(gòu)件直接從外部對(duì)立面進(jìn)行調(diào)節(jié)和干預(yù)，通過(guò)對(duì)構(gòu)件排列的密度，位置的輕微變化等方式來(lái)影響空間的效果，讓參與者對(duì)建筑空間形成一種形象的、生動(dòng)的、全面的認(rèn)知。例如圖5秦皇島茂業(yè)中心就是采用扁平的三角構(gòu)件產(chǎn)生了如此豐富的建筑立面效果。

圖5 秦皇島茂業(yè)中心立面

4.2.2 多種構(gòu)件的組合

多種裝配構(gòu)件的組合，以外墻板、窗、陽(yáng)臺(tái)等可預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件其中某一項(xiàng)為單體，進(jìn)行變形，復(fù)制，旋轉(zhuǎn)，拼接等方式進(jìn)行組合。圖6以預(yù)制外墻板為變形載體，將矩形構(gòu)件和梯形構(gòu)件進(jìn)行拼接，得到的新的幾何圖形進(jìn)而與原圖形進(jìn)行組合。使得整個(gè)立面由此類(lèi)外墻板構(gòu)件與玻璃構(gòu)成，構(gòu)件的形態(tài)決定了玻璃形態(tài)，達(dá)成了變化多樣、虛實(shí)互補(bǔ)的立面圖的關(guān)系。

利用多種相同類(lèi)型構(gòu)件的組合，通過(guò)拆解、變形和拼接手法的變化得到不同的立面效果，由于構(gòu)件之間存在著基本構(gòu)成邏輯，可以使得立面造型有規(guī)律可循，而不會(huì)造成視覺(jué)上的雜亂無(wú)章。

4.2.3 多種元素構(gòu)件的組合

雖然根據(jù)裝配式建筑的理性考慮，應(yīng)盡量考慮采用更多標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件，但是在其基礎(chǔ)上通過(guò)多種營(yíng)造立面造型的元素相結(jié)合則可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑立面的個(gè)性化和多樣化效果。如將多種標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件的組合和建筑立面肌理色彩的變化相結(jié)合，可以展現(xiàn)出多元的設(shè)計(jì)風(fēng)格和建筑外觀，實(shí)現(xiàn)建筑造型的規(guī)律統(tǒng)一和個(gè)性變化。

建筑造型處理手法如圖7所示，利用黑色的突出外包陽(yáng)臺(tái)板和白色的斜向陽(yáng)臺(tái)外墻板構(gòu)造一種和諧統(tǒng)一又個(gè)性豐富的建筑立面。玻璃欄板、白色亮面巖板和鏡面反光黑色陽(yáng)臺(tái)板在顏色上實(shí)現(xiàn)了多變個(gè)性，而在肌理上又實(shí)現(xiàn)了奇妙的統(tǒng)一，而左右3列陽(yáng)臺(tái)板的不同組合方式又給予了更加豐富的立面層次。

圖6 多種構(gòu)件組合立面

圖7 不同元素構(gòu)件組合立面

4.3 以結(jié)構(gòu)模塊為構(gòu)件

4.3.1 矩陣模式

在矩陣模式中裝配式建筑作為建筑可持續(xù)化的表達(dá)，不再是建筑設(shè)計(jì)建成結(jié)束再購(gòu)買(mǎi)，而是利用其快速建造和再生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，使得用戶(hù)自我定義、重新創(chuàng)造成為可能。建筑結(jié)構(gòu)體由模數(shù)化空間生成，填充體由可拆卸組裝的裝配構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)完，以方便居民根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行靈活組裝，這種受矩陣約束的模式即是由模數(shù)化建造的裝配框架體系，如圖8所示。

圖8 矩陣模式裝配框架

而這種模式可以在不同構(gòu)件補(bǔ)完情況下會(huì)呈現(xiàn)不定性的建筑樣式，建筑整體造型都會(huì)在建筑師與使用者的配合下隨機(jī)呈現(xiàn)，多樣變化的優(yōu)越性則可以在造型上體現(xiàn)出來(lái)。

4.3.2 插件城市模式

所謂“插件城市”就是將可移動(dòng)的模塊艙體作為建筑的基礎(chǔ)構(gòu)件單元，像插件一樣插入到筒狀的骨架組成的巨型結(jié)構(gòu)中最初是由英國(guó)建筑師彼得·庫(kù)克基于當(dāng)時(shí)的城市暴露出來(lái)的問(wèn)題展開(kāi)的關(guān)于未來(lái)城市形態(tài)的探討和設(shè)計(jì)，其整個(gè)建筑體系的主體結(jié)構(gòu)是由框架和豎向核心筒組成，造型與尺度可根據(jù)需求和城市規(guī)模來(lái)變動(dòng)如圖9所示。

圖9 插件城市裝配模式

在獨(dú)立的交通體系框架下，其預(yù)制功能構(gòu)件即可移動(dòng)艙體按照一定的規(guī)律置入到結(jié)構(gòu)框架當(dāng)中。此建筑構(gòu)想至今并沒(méi)有被實(shí)際建造出來(lái)，筆者認(rèn)為其對(duì)于裝配式建筑造型多樣化存在可借鑒吸收之處。

5 結(jié)束語(yǔ)

本次研究基于對(duì)預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，影響因素及應(yīng)用進(jìn)行分析，通過(guò)已知的裝配式建筑概念及原則了解并探究裝配語(yǔ)境下建筑造型多樣化的方法，通過(guò)一些手法的剖析給予建筑造型多樣化設(shè)計(jì)的可行性提供客觀依據(jù)和參考。