半透明石材如何在建筑立面上展示它的魅力？聽一聽西班牙建筑師的答案

在被建筑師用于建造建筑的石材當中有一種是可以呈現出半透明效果的，這種半透明石材具有特殊表現力。不同于其它立面石材，半透明石材背面的光線可以將它們的天然紋理在正面反映出來。為了獲得理想的透光率，人們需將石材切割得很薄，但切薄以后半透明石材的強度及抗腐蝕能力都會變弱，石材尺寸也無法做大，所以它們很難被用在室外。

為了獲得建筑形式的特殊效果，有一位建筑師將這種材料用到了室外，并滿鋪在建筑整個立面之上。這就是西班牙建筑師在德國北部城市凱姆尼茨設計建造的德意志聯邦銀行新區域總部。在這個項目的設計中，除了建筑形體的考量、平面的布置等工作外，建筑師如何克服材料本身的局限，通過大量的細部處理使材料得以在立面上呈現出來。

材料概念的提出—發光的石頭

這座建筑的正立面照片是很吸引人的，在這張夜晚拍攝的照片中，建筑并沒有復雜的造型。它中間部分高起，兩側低矮并對稱，像一個中文的“凸”字。但這個平凡體量的正表面是透亮的。這個亮的立面采用了一種半透明的材料。夜晚室內的燈光透過表面擴散到了室外，使得建筑在夜色中顯得格外突出。什么原因讓建筑師選擇這種形式來表達建筑呢？這首先與建筑所處的場地有關。在城市如此重要的區域能夠“闊綽”地獨自占有整個綠地的建筑一定是凱姆尼茨非常重要的一個公共建筑。

怎樣才能體現這座建筑應有的城市地位是建筑師思考的入手點。在一張概念拼貼圖中可以看到，將建筑設計成了置于茂林當中的一塊石頭，石頭上的化石紋理象征著歷史的積淀。建筑師則將這塊石頭點亮了。選擇用一個發光的石頭來回應場地的周邊環境。我們可以想象每當夜幕降臨，在漆黑一片的樹林中，還有什么能夠比這個散發著光芒的石頭更能體現一個建筑的重要性呢？由于造價的原因，建筑師無法讓整個石頭房子都發光。于是他選擇將最重要的一個面用發光的石頭展示出來。南立面作為僅有的朝向城市的一個面成了設計的重點。

 

在立面中表達材料的手段

與材料表達相關的平面布置

建筑師沒有向我們展示具體的平面功能。圖紙顯示的只是基本的結構。但除了地下層以外，每一層平面的南側都有一條狹長的空間被細致地刻畫過。在這空間中不僅繪制了樓梯，鋪地的分割也明確地表達了出來。這里被設計成一個三層通高的空間。建筑的主入口到達每一層的主要樓梯都被放置在這里。建筑師的圖紙表達說明了南立面在設計中的重要性。

這種平面的布置也為南立面表面材料的背面提供了一個有進深感的空間。從這個狹長空間的建成照片可以看到：每一層的樓板都沒有碰到南立面的表面上，而是給南立面的背后提供了一個空腔。這個空腔就像一個燈箱，既能夠在夜里為立面匯聚光線，又保證立面不被結構樓板的陰影打破，使半透明的南立面能夠以一個完整的形象呈現出來。

材料的選擇與保護

建筑師在思考平面布置的同時也在進行著立面材料的選擇和細部的設計。由于建筑設計的概念是“發光的石頭”因此半透明石材成了最好的選擇。經過對一些案例的研究以及多種材料的比對，他們最終決定采用一種名為雪花石膏的材料。雪花石膏最大的特征是透光性非常好，它在歐洲的傳統建筑中經常被用來制作雕塑或被用作室內裝修的材料。這種材料并非嚴格意義上的石材，而是一種石膏。它的質地比一般使用在建筑外立面上的石材柔軟，且易受到氣候的侵襲。如果要將其使用在建筑外立面上，就要考慮特殊的構造來對其進行保護。

建筑師首先選用了厚度為15毫米的雪花石膏板。這個厚度的雪花石膏板可以獲得最令人滿意的透光率。然后在雪花石膏板的外側粘貼了一層4毫米的鋼化玻璃作為石材與外界空氣的隔離層。材料面向室內的一側也同樣被粘貼了一層8毫米的鋼化玻璃用以增加強度。但是這樣的構造處理尚無法達到冬季非常寒冷的凱姆尼茨地區建筑所需的熱工性能要求。因此，建筑師將這個夾層構造作為外層，在其背后又增加了一層玻璃，以形成它后面的一個16毫米的空氣間層作為隔熱層。

材料的固定—鋼爪系統

當雪花石膏板的構造確定以后，建筑師接下來考慮的是如何將這些平面尺寸為1072mm×1875mm，51mm厚的板材固定在立面上。發現這套系統其實與鋼爪玻璃幕墻的樣子很像，也是通過一個有著四個抓點的“爪子”將四塊板材的角固定在一起。通過對這個“爪子”更深入的分析發現：由于在這個建筑中要固定的不僅僅是玻璃，而是石材玻璃復合板，所以建筑師在傳統的“爪子”上還動了許多“手腳”。

抓點沒有像通常玻璃幕墻那樣穿透整個石材復合板，而是結束在了雪花石膏板的背后。抓點的主要部分是固定在中空玻璃上的。從抓點內伸出一個錐形的鋼銷，這個鋼銷與另一個錐形的墊片一起將緊貼石材的這層鋼化玻璃拉住。因為是錐形的，所以鋼梢的外延與玻璃表面齊平，對雪花石膏板沒有絲毫影響。鋼銷的另一頭穿過兩層玻璃被固定在一個螺母上，與中間空氣層內的襯墊以及最內側的抓點共同夾緊了玻璃。由于雪花石膏板和外層的鋼化玻璃都是粘在中空玻璃上的，因此這個抓點在不破壞石材的情況下就完成了對復合板的固定。

立面構建的隱匿

建筑師認為建筑構件的出現會影響半透明石材的表達，發現他們在有意地隱藏這些構件。從前文對鋼爪的分析中可以看到建筑師將鋼梢藏在了石材的背后。而在如何固定鋼爪的問題上，則采用了減小構件尺寸的方式。鋼爪的背后固定在一根根豎向的鋼管上，建筑師將其半徑控制在約70mm的尺寸。對于一個三層高的建筑來說，如果采用受壓方式，這個尺寸的構件是會失穩的。因此他們選擇了手拉的方式。

鋼管底部被固定在首層的鋼筋混凝土樓板上，頂部被一個彈簧狀的裝置牽拉著。這個裝置被固定在頂部的口字型鋼梁上，其牽拉強度可由電腦控制，以適應不同溫度下材料的形變。整個半透明石材立面的構造系統就這樣逐漸明晰起來了。立面的主要結構由受拉的細鋼管來承擔，在鋼管上固定著一個一個的鋼爪，這些鋼爪通過抓點和十字型固定銷在不穿透石材的情況下將雪花石膏復合板結合在了一起。

材料在立面上的表達

幾乎無法察覺到立面材料背后的構件，一片一片的雪花石膏板就像漂浮在空中一樣，跟隨光線滲透出來的雪花狀紋理與建筑周圍冰天雪地的環境融為一體。在每一個方格內的四片雪花石膏板都采用在切割時相鄰的幾片材料，看起來好像是翻開著的一張張曾經對折起來的花紋紙，弱化了它們之間的分隔。建筑師通過細部的一步步推進，將虛幻的概念落實到了真實的建造當中，也把半透明石材的特性賦予了建筑，建筑因此變得時隱時現。白天建筑默默地匍匐在叢林邊，用雪花般的紋理將自己埋藏于雪地之中。到了晚上建筑則從場地中慢慢浮現出來，用柔和的光線暈染著四周。

半透明石材的表達魔力與使用難度并存。通過對德意志聯邦銀行新區域總部這個項目的分析，將整個半透明立面作為設計的重點，成就了建筑最精彩的部分。從建筑師對立面的處理中我們隱約可以發現一些應對半透明材料的基本策略：首先建筑師對光的使用有很強的意愿。他們在設計概念生成時就提到了光線。因為半透明石材的魅力必須通過光線才能傳達出來，也正是光線幫助建筑師在夜色中為城市塑造了一個清晰的地標。為了不對光線有所遮擋，建筑師盡量將材料的結構隱匿。在南立面的細部設計中，作為材料固定構件的鋼爪抓點并沒有穿過石材，并且為了減少豎向受力構件的尺寸，采用受拉的力學形式。

 

 

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