裝配語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，由于施工周期過長，生產(chǎn)效率低。同時高消耗、高投入、低效益、誤差大、不環(huán)保等問題，使其與當(dāng)今發(fā)展低碳可持續(xù)性社會互相矛盾。就目前來說，我國逐步進入工業(yè)化成熟階段、環(huán)保政策日趨嚴厲，我國發(fā)展裝配式建筑是大勢所趨。

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，就目前來看，國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)計單調(diào)呆板乏味等問題，希望提出立面造型充滿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)計感。讓城市更有特色，擺脫千城一面的詬病。同時以盡量少的標準化模具，或某一基本單元構(gòu)件，通過眾多設(shè)計手法達到造型多種變化的目的，為新時代的消費者提供更多的個性化選擇。

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)件通過機械方法或者化學(xué)方法進行再加工處理，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，能使各類建筑的立面充分表達藝術(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)件于色彩的強化構(gòu)成邏輯

圖2將組成裝配式建筑的每個標準構(gòu)件按特性歸類后，然后賦予不同色彩以表現(xiàn)造型上的建構(gòu)意義，以此色彩強化體塊的構(gòu)成邏輯從而加強裝配式建筑秩序感，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綴效果。同時由于在立面上進行點綴的效果不宜布置過多，可以使用線狀構(gòu)圖的手法強化建筑整體感的作用，根據(jù)立面的設(shè)計情況和特點進行布置，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)計邏輯為通過一些后期增加的網(wǎng)架單一構(gòu)件，對植物進行疏導(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)計方法通過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)計者的思考使立面造型達到不同的隱喻效果。使用可固定模塊來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個懸臂結(jié)構(gòu)，將模塊化的可移動單體放置在之上，強調(diào)單體的可置換的特點。由圖3可知核心筒式的裝配式建筑有幾個特點：一是核心筒承重部分和非承重部分分開建造，能夠顯著提高構(gòu)件的預(yù)制率；二是建筑構(gòu)件的形式依賴于建筑功能空間的類型，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的形式，在需求量大時可以方便的復(fù)制出橫向的單體加入，在需求減少時將單元拆除帶走，是一種加法上的設(shè)計思路。同時也符合新陳代謝派的理論，即想象建筑不是一成不變的，而是一個完整的有機體，隨著時間的推移可以展現(xiàn)出更多的可能性，強調(diào)建筑的可生長性與動態(tài)衍生過程。

4.1.2 自由組合形式

本質(zhì)為標準化的一個空間模塊單元，即在工廠預(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，并通過垂直交通筒進行連接和相互支持。其具體的搭接方式可由客戶的需求來決定。同時也可根據(jù)戶型的需求大小來決定模塊單元的數(shù)量，建筑的自由度較高，可以豐富立面效果來形成一種錯綜復(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

錯落有致的模塊組合，可以使大部分戶型都能得到較好的采光和視野，類似于將中國傳統(tǒng)的院落空間垂直化，形成很多平臺和交往性空間，使得每一戶都能擁有一個空中花園，來達到帶有強烈光影關(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)件通過組合、排列、錯位、凹凸、重復(fù)等手法運用于建筑造型的方式多種多樣，通過這些韻律排列的手法能夠充分的塑造美和靜的氛圍。同時也可以塑造建筑的動勢。這種構(gòu)筑方式傾向于使用單一構(gòu)件直接從外部對立面進行調(diào)節(jié)和干預(yù)，通過對構(gòu)件排列的密度，位置的輕微變化等方式來影響空間的效果，讓參與者對建筑空間形成一種形象的、生動的、全面的認知。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、陽臺等可預(yù)制標準構(gòu)件其中某一項為單體，進行變形，復(fù)制，旋轉(zhuǎn)，拼接等方式進行組合。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)件進行拼接，得到的新的幾何圖形進而與原圖形進行組合。使得整個立面由此類外墻板構(gòu)件與玻璃構(gòu)成，構(gòu)件的形態(tài)決定了玻璃形態(tài)，達成了變化多樣、虛實互補的立面圖的關(guān)系。

利用多種相同類型構(gòu)件的組合，通過拆解、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，而不會造成視覺上的雜亂無章。

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準化預(yù)制構(gòu)件，但是在其基礎(chǔ)上通過多種營造立面造型的元素相結(jié)合則可以進一步實現(xiàn)建筑立面的個性化和多樣化效果。如將多種標準化構(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)計風(fēng)格和建筑外觀，實現(xiàn)建筑造型的規(guī)律統(tǒng)一和個性變化。

建筑造型處理手法如圖7所示，利用黑色的突出外包陽臺板和白色的斜向陽臺外墻板構(gòu)造一種和諧統(tǒng)一又個性豐富的建筑立面。玻璃欄板、白色亮面巖板和鏡面反光黑色陽臺板在顏色上實現(xiàn)了多變個性，而在肌理上又實現(xiàn)了奇妙的統(tǒng)一，而左右3列陽臺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，不再是建筑設(shè)計建成結(jié)束再購買，而是利用其快速建造和再生長的優(yōu)勢，使得用戶自我定義、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)件進行補完，以方便居民根據(jù)需求來進行靈活組裝，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)件補完情況下會呈現(xiàn)不定性的建筑樣式，建筑整體造型都會在建筑師與使用者的配合下隨機呈現(xiàn)，多樣變化的優(yōu)越性則可以在造型上體現(xiàn)出來。

4.3.2 插件城市模式

所謂“插件城市”就是將可移動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)中最初是由英國建筑師彼得·庫克基于當(dāng)時的城市暴露出來的問題展開的關(guān)于未來城市形態(tài)的探討和設(shè)計，其整個建筑體系的主體結(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)模來變動如圖9所示。

圖9 插件城市裝配模式

在獨立的交通體系框架下，其預(yù)制功能構(gòu)件即可移動艙體按照一定的規(guī)律置入到結(jié)構(gòu)框架當(dāng)中。此建筑構(gòu)想至今并沒有被實際建造出來，筆者認為其對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

本次研究基于對預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的特點，影響因素及應(yīng)用進行分析，通過已知的裝配式建筑概念及原則了解并探究裝配語境下建筑造型多樣化的方法，通過一些手法的剖析給予建筑造型多樣化設(shè)計的可行性提供客觀依據(jù)和參考。