BIG 與 Fiberline 合作的2016年蛇形藝廊 材料與設計的燦爛共舞

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位於英國倫敦的蛇形藝廊(Serpentine Gallery)從 2000 年開始,每年都會邀請世界知名且尚未在英國建造過永久性建築的設計師,來為其設計夏季主體館,2016年時受邀的丹麥BIG建築師事務所設計的蛇形藝廊戶外展覽亭,呈現一座「拉開的牆」的模樣,從直線變化成一個三度空間,這個與眾不同的建築在白天是一家咖啡店,到了晚上則會變成活動空間,匯聚著藝術家、作家和音樂家。

臨時展館的結構將會探索「對立面」的概念,創造一種流動而又精確、模塊化而又具雕塑感,同時還兼具透明與不透明特點的結構形式。

其設計發展過程相當有意思:

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

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探索基本的建築元素——磚牆

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單片的牆被按照格子狀拉開創造出兩個立面

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垂直的牆面被轉變成為兩個內部有波動的正弦曲線

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蛇形藝廊與美術館垂直分佈,兩者首層的入口相對

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

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把部分坐凳拉高就變成了藝廊內的吧檯區

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生成後的藝廊提供了一個遮蔽之所,猶如公園中的一個日光峽谷

依據慣例這個尖塔狀峽型建築在三個月之後就將被拆掉,BIG 不想就這樣平靜地結束,他們和為其提供建築材料的製造商 Fiberline一起對外公開了搭建這個建築體的「幕後」故事,Bjarke Ingels 說「我們決定採用建築最基礎的元素——磚牆,但又不是普通的磚塊,而是一些被堆疊、擠壓的玻璃纖維框架。它們既自由又嚴謹,既模數化又雕塑性,既透明又不透明,既整體又分散。」

這個故事的主角,是製造出那些空心磚的原材料,一種叫 Lay Light的玻璃纖維:

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

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玻璃纖維

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玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料,種類繁多,優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好,機械強度高,但缺點是性脆,耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝製造成的,其單絲的直徑為幾個微米到二十幾個微米,相當於一根頭髮絲的 1/20-1/5 ,每束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作複合材料中的增強材料,電絕緣材料和絕熱保溫材料,電路基板等國民經濟各個領域。

而 Lay Light 是世界著名玻璃纖維製造商 Fiberline Composites 的一款明星產品。這種玻璃纖維採用了「拉擠」的工藝,用機器將上千縷玻璃纖維拉出,並穿過一個磨具,使其表面裹上聚酯樹脂, Fiberline Composites 的副主席 Stig Krogh Pedersen說,這種材料和鋼一樣堅固,但其重量只有(等體積)鋼的五分之一。

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

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Fiberline Composites 的工廠外牆,也使用了這種材料。這種玻璃纖維不僅輕便,還有一定的保溫功能,並符合歐洲的建築防火標準。

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

對於 BIG 來說,為蛇形藝廊搭建的這座臨時建築,是對玻璃纖維在進入實際的建築體結構設計中的一次實用效果檢驗。

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

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Fiberline Composites 為 BIG 特製了 1900 塊空心磚,用在底部的比較厚實,有10毫米厚,中部的是6毫米,而頂部的只有3毫米,這些空心磚用簡易的金屬連接件組合在一起,就形成了這個具有幾何美感的外觀。

走近看,透過光,人們還能看清這些磚頭裡交織在一起的纖維狀物質,和許多高密度的半透明材料不同,這種玻璃纖維更能營造朦朧的燈光效果,而和更通透的柔光紙比,它又更堅固耐用。

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

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檢驗過後,BIG很快就在瑞士巴塞爾的一個倉庫改造案 Transitlager 的建築外牆中,使用了 Lay Light 玻璃纖維,這座由工廠改造的多功能建築綜合體,佔地面積達 6000 平方米,作為永久性建築,或許它能更好地考驗這種玻璃纖維的實用程度。

Lay Light 玻璃纖維的優點如下:

1、使用壽命長,耐火性高

耐候性好,表面塗層與紫外線防護也可以使材料外觀保留幾十年。型材具有耐火性,符合歐洲各地大多數類型建築的防火標準。

2、重量輕,現場加工

低密度使其十分輕便,且易於組裝。材料可以用普通的電動工具進行加工,所以很容易在施工過程中進行修改。

3、眾多顏色 – 無需維護,透光,可以將燈具隱藏在牆後

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

另外再介紹一件室外景觀裝置設計:德國Vitra設計博物館的外面,一個名為鞘翅絲館(Elytra Filament Pavilion)的設計,將2017年舉辦的「Hello, Robot. Design between Human and Machine」展覽推向高潮,仿生設計織錦的應用是機器對建築設計影響的一個範例,該裝置由斯圖加特大學設計製造,每一個模塊都由一個演算法定義,然後在產業機器人的幫助下生產而成。

該裝置在完成首映後,目前被放置在Vitra園區內。

德國Vitra設計博物館「鞘翅絲館(Elytra Filament Pavilion)」將2017年舉辦的「Hello, Robot. Design between Human and Machine」展覽推向高潮
德國Vitra設計博物館「鞘翅絲館(Elytra Filament Pavilion)」將2017年舉辦的「Hello, Robot. Design between Human and Machine」展覽推向高潮

這個展館是四年來對建築、工程以及生物仿生原理綜合研究的成果。這個鞘翅絲館的構件由斯圖加特大學的一個機器編織完成。佔地200平方米的結構的靈感來源於自然界中發現的輕型結構原理,與此同時,纖維結構的原理則來源於甲殼蟲的飛行鞘翅。

無數六邊形的構成,黑色碳纖維與白色玻璃纖維的碰撞,根根鮮明的纖維絲,書寫著計算的美妙。

鞘翅的頂棚由40個六邊形單元組成,平均每一個的重量僅有45kg,這些單元和7根支柱,是由一個叫Kuka的機器人,在斯圖加特大學計算機建築實驗室中花費4個月建造而成。

在製造部件時,機器人將樹脂浸漬的玻璃纖維和碳纖維,在硬化前纏繞在六角形支架上,每一個單元和支柱都是單獨製作,結構與結構設計學院研究員

通過預先進行結構模擬和測試變化應力條件,最終形成緊密纏繞的纖維,這確保了結構的輕質性平均每平方米僅重9kg,使得整個展館僅重2.5噸。

BIG 與 Fiberline 合作的蛇形藝廊

德國Vitra設計博物館「鞘翅絲館(Elytra Filament Pavilion)」將2017年舉辦的「Hello, Robot. Design between Human and Machine」展覽推向高潮
德國Vitra設計博物館「鞘翅絲館(Elytra Filament Pavilion)」將2017年舉辦的「Hello, Robot. Design between Human and Machine」展覽推向高潮

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