建筑的透明度

18世纪以前的欧洲或亚洲都市,大多以石材、砖、木材为主要构筑材料。这些建筑为了抵抗地心引力、盗匪或气候的变化,建筑壁体必须是厚实密不透风,因阻碍了光线的进入,使室内光线不足而无法进行生产性的活动,也无法提供舒适的家居生活。因此,对于透明度的向往,能够在寒冷的冬天身处室内却感受到外界的景观和光线变化,是生活在温带国家人们的长久愿望。

  

  美术馆的透明度

  

  美术馆、博物馆等展示性建筑物,不论是巴黎罗浮宫,还是美国华盛顿特区的国家艺廊,都是外墙坚实封闭的建筑物。新一代美术馆的设计,或是现有美术馆的增、改建,都希望增加建筑的透明度。各展览室为了配合不同时期不同风格画作的展出,必须有最适合的光线状态。在公共空间的部分,充足的光线可以提高行进的安全性,良好的对外视野可以增加空间的舒适度,高度的设计可以使建筑的空间表现更为精彩,这些新的设计策略使近年来新建或改建的美术馆、博物馆充满了活力。

  罗浮宫曾经是法国王宫,兼具抵抗巴黎暴民的城堡功能,城堡外墙的防御性当然最为重要,但石材厚墙直接影响了室内的采光。罗浮宫的增改建筑是美籍华裔建筑师贝聿铭的杰作之一,在他完成华盛顿国家艺廊东厢增建案之后,法国总统密特朗欣赏他把光线及透明度带人美术馆的观念,而直接委托他设计罗浮宫的改建。

  这在当时曾经引起轩然大波,因为法国人一向轻视大西洋对岸美国人的文化素养,更何况巴黎的重要工程一向都是通过国际竞标来决定的。虽然罗浮宫的改建是在风雨飘摇的政治角力下,包括密特朗政权的岌岌可危之中完成的,但自揭幕后逐渐获得了一面倒的赞誉。在建筑完成后,原先大力抨击这项设计的报纸或媒体舆论逐渐转向,最后都表示了一致的赞扬。

  罗浮宫改建计划的焦点是一座充满光线的中庭,从中庭可以看见罗浮宫原本的三栋建筑,在夜间,中庭的金字塔发出的光也照亮了它们,并有直接的通道连接。与原本的罗浮宫美术馆比较,增建部分充满了光明感,透明的金字塔与原来厚重的石材成了极佳的对比,新的透明感使旧的罗浮宫显得更成功。

  

  建筑透明度的改进

  

  罗浮宫的金字塔是结构玻璃与钢缆拉力构出的组合,充分地利用并凸显这两种材料的特质,也唯有在高科技时代才能完成如此轻巧透明的金字塔。但罗浮宫的金字塔并不是巴黎第一栋享誉国际的“透明”美术馆。

  以展示当代艺术为主的蓬皮杜艺术中心完成于1977年,是意大利名建筑师伦左·皮亚诺与英国名建筑师理查德·罗杰斯的联合作品。当时这两位30岁左右的年轻建筑师赢得法国艺术中心设计权,并提出管线外露、透明、可拆解移动等在当时相当前卫的美术馆设计理念,把整座美术馆当做一件现代艺术来设计,这也是当时获得评审委员青睐的主要原因。

  完成后的建筑物与周围环境如预期地形成了极强烈的对比。周围的巴黎小区大多是石灰石构筑的中层公寓,管线都隐藏在结构体中,格子窗也都退缩于墙面之后。蓬皮杜艺术中心明显地表达了把结构管线及最大透明度等元素,以当代艺术的手法表现在美术馆设计中的可能性。行走于艺术中心架高圆形的透明通道中,因旧小区与新艺术中心的对比一览无遗,能体会建筑师采用透明通道的用意。

  但对建筑物的参观者与使用者而言,前卫的设计也带来许多的困扰。例如罗浮宫金字塔上的落尘及鸟粪,必须派出登山专家才能清除。蓬皮杜艺术中心主要设计构想中的建筑物透明度也很难维护,完成后的建筑物,光线经过钢管及隔屏之间复杂重复的反射,漫射光线的质量很难控制,原本期待可配合展出调整光线的设计目标,并不容易达成。

  光线在不规则空间中的表现行为,直到后来“光迹追踪”技术的3D计算机程序应用普及后,才有比较接近的预测模型,但仍然与实际视觉感受有相当大的差异,因为每个人过去的光线经验并不同。

  

  公共建筑的透明趋势

  

  教堂、市政中心、学校等公共建筑物,一向表现出社会较保守的庄严形象。欧洲主要教堂的建造时间通常很久,靠市民每年捐款与劳动逐渐完成的市中心大教堂,200或300年的建造时间是很平常的,也有500年或更久的。有时候在建造中遇上了无法克服的技术障碍,例如穹顶的结构跨度问题,经常一停工就是几十年、几百年,等到相关的技术都成熟后才继续复工完成。这般奉献心力为神建造的殿堂,一定是大众心目中最好的建筑物。

  石材是长久以来大教堂最主要的选择材料,应用于墙面及钟塔等需要抵抗垂直载重的地方。以大型石材为主的构造物当然是厚重而采光不多的建筑,只有在拱顶下方荷重较轻的部分有镶嵌彩色玻璃的玫瑰窗。巴黎圣母院就是一个很好的例子,石材的钟塔、外墙以及飞扶壁象征那个时期的理想教堂,基本上是相当厚重的建筑。

  随着技术的开发,新的建筑材料也带来教堂建筑的透明度。德国一座教堂的钟塔在二次大战中被盟军炸毁,战后市民想重建教堂的钟塔,又想保留曾经被轰炸的历史痕迹,于是在原有的钟塔旁新建了一座以玻璃砖为主要材料的钟塔。以往要爬上钟塔必须循着阴暗的旋转梯慢慢往上爬,现在外墙材料改为玻璃砖之后,便可以循着光亮的旋转梯上升了。对于教堂建筑来说,这是一种全新的空间体验。

  市政厅的设计也有类似的转变,原本厚重象征公共权力的机构,在民主政治的潮流下逐渐地去权威化,建筑逐渐地透明化,已经成了世界各国共同的潮流.芝加哥依利诺州州政府的光亮透明轻巧化,使来此办事的市民觉得和政府各部门更加亲近。从州政府的中庭,也可以通过帷幕看见芝加哥著名的高楼建筑。

  

  保暖与采光的兼顾

  

  芝加哥是相当寒冷的地方,冬天室外可能是摄氏零下15度,室内是25度,有40度的温差,热能会通过玻璃传导而丧失,因此在寒冷的地方设计透明度高的建筑物,需要采用隔热良好的玻璃。夏天是另一个问题,玻璃允许直射日光进入室内,带人大量的热能,因此必须能够阻止辐射热的进入。

  现代的玻璃研发及玻璃帷幕的设计,发展出许多适合寒带气候的技术,包括降低辐射穿透的涂膜、在两片玻璃之中置人薄膜、空气层或活动百叶。玻璃及帷幕墙的技术发展,使得建筑的透明度能够与节约能源不相违背。

  30年前的大面积玻璃帷幕必定造成冬天冷、夏天热的室内环境,以及大量的能源消耗,现在的玻璃技术已经相当程度地克服了这个问题,但在亚热带及热带地区,玻璃技术仍然无法达成节约能源的目标。温带国家成功的玻璃帷幕系统,如果是不加思索地直接运用在如台湾的热带及亚热带气候区,能源的消耗必定很可观。也因此台湾的建筑法规正逐步阻止太过于消耗能源的玻璃帷幕建筑设计。

  不同建筑文化,喜爱不同的透明呈现方式。回教文化发源于干燥高温的气候中,他们习惯于多孔漫射的间接采光方式。现代回教建筑也表现这种对光线的态度,例如巴黎阿拉伯文化中心,它的外墙玻璃帷幕之后有大小组合的金属叶片,会随着光线的强弱通过感知器调整叶片的开启程度,保持室内一定的漫射光效。

  

  住宅的建筑透明度

  

  住宅是最不容易做到透明的建筑物,因为生活、隐私、收藏空间的需要,如果太透明,不但少了安定感,在夜间室内的一举一动会清楚地呈现于外界,造成生活上的不便。因此,即使是现代的住宅设计,除了某些现代主义所标榜的“主义式”的透明屋之外,一般大众的住宅仍维持相当程度的密封度。

  早期最著名标榜开放感的住宅,可能是科比意所设计位于巴黎近郊的萨伏耶别墅(1931年),它长条的连续窗让人可观赏远方的景观,这是采用混凝土为主要构造材料后的新空间观念。传统的住宅一定是上下高窗,以利垂直承载力的传输,欧洲的老城,不论是巴黎、柏林或伦敦都可以透露出这种信息。水平开窗不仅打破欧洲长期以来的结构定律,也改变了长期以来的空间表示方式。

  由于人的视觉是比较容易左右移动而不是上下移动,水平窗比较能呈现一望无际的视野,在新的结构材料开发时,也创造了新的住宅透明度与视觉感受。建筑是比较被动的艺术创作,新的形式常跟随新的材料出现,钢筋混凝土的出现提供了崭新的创作方向。

  [责任编辑]张田勘

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