《世界建筑导报》| 微缩宇宙:装置艺术作为激活空间的可能

发布时间: 2019-05-06    浏览(717)

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微缩宇宙——装置艺术作为激活空间的可能

A Miniature of the Universe – Installation Art as a Possibility for Activating Space


一、引言


“装置”自上世纪60 年代开始便逐渐进入艺术领域及公众视野。从上世纪初马塞尔·杜尚(Marcel Duchamp)的现成物品艺术(readymade),到后来的意大利未来主义作品、库尔特·施威特斯(Kurt Schwitters)的梅尔兹建筑(Merzbau),装置艺术的诞生、发展与演化不断拓展着艺术表达的可能性。不同于绘画、雕塑、电影、戏剧等传统艺术门类,装置具有更强的在地性、参与性及互动性。在传统“菁英”艺术占据主流地位的背景下,装置艺术突出重围,为实现艺术的开放性与公众性带来契机。装置艺术中,客体(装置)不再是经验式的简单呈现,而是充满体验式的情感表达。它将主体(观察者)纳入进来,塑造出一种空间力场,使得客体与主体关系趋向动态变化,两者中间的力场被暗示并激发出来。正因为装置艺术可以创造、影响、甚至改变空间,所以装置是激发空间的一种艺术工具。在空间力场的作用下,装置与所有观察者共同构成了一个“微型宇宙”,彼此相互作用、相互影响,塑造出有关场地、材料、情感的“整体情境”。


二、建筑师的“装置”宣言


随着装置艺术的范围被不断被拓宽,其表现形式更趋多样化。装置已不再是艺术家的专利,建筑师也渐渐介入到装置创作领域中。无论以展览为导向还是以空间实践为导向,装置都成为建筑师表现设计创意的一种富有张力的艺术表现形式。在建筑双年展中,如威尼斯建筑双年展、芝加哥建筑双年展、深港城市/ 建筑双城双年展等,建筑师越来越多地通过装置艺术创作,表达自己的设计理念,传递独特的设计思想。在一些先锋性的空间实验中,建筑师经常借助装置强化空间的戏剧性与张力。他们试图再造“微型宇宙”,激活空间力场,唤起(evocative)观察者不甚敏锐的五感(视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉)。建筑师的装置艺术创作与其他艺术家的装置艺术作品相近,均运用材料、场所、情感打破观者对日常问题的固有认知,启发观者对传统、现实与未来的反思。


事实上,建筑师能够涉足装置艺术创作有其必然原因。具体如下:


1. 装置艺术与建筑创作的关系较为紧密。不同与绘画、音乐、戏剧等艺术表现形式,装置最大的特征是具有空间属性,它强调把观众置身于三维空间中。观众介入及参与过程是装置艺术的有机组成部分。作为建筑空间创造的主角,建筑师一直强调“空间”是建筑创作的核心。对空间塑造的意识与能力、对空间中人的行为预测与影响是建筑师最擅长的内容之一,这种空间场所塑造能力使建筑师更容易理解并创作出有趣的装置艺术。在简·赛普卡(Jan Sepka)装置作品《感知》中,建筑师利用广场上的装置,使观者感受到建筑与艺术的魅力。同时,还让人再度观察城市——这样一个大家每天生活的地方(图1);不同于室外装置创作,2016 年威尼斯建筑双年展上,亚历杭德罗·阿拉维那将2015 年威尼斯艺术双年展的石膏及金属条作为建筑材料,营造出具有戏剧性的空间,同时表达了可持续设计价值观(图2)。在建筑师的装置创作中,空间是最重要的主题之一。


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2. 装置艺术是创造空间、激发空间的先锋手段。前文虽然已提到装置艺术与建筑具有相似的空间属性。但是,装置艺术的空间塑造能力却并非局限于此。众所周知,空间是一种三维状态,不同空间的形态、尺度、比例将带给人不同的感受。不过,影响空间体验与感知就只有这些要素吗?答案显然是否定的。为了更透彻理解空间体验与感知,不妨换一个角度,从体验主体(人)来看,人感知世界的方式通常有形、声、色、味、触五种,即视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉。建筑空间创作往往只强调视觉,却忽视了后四种感知方式。在建筑创作中,虽然有斯蒂芬·霍尔(Steven Holl)、彼得·卒姆托(Peter Zumther)、尤哈尼·帕拉斯玛(Juhani Pallasmaa)等少数建筑师会重视人体五感,但大量建筑师往往只关注形态本身,对听觉、嗅觉、味觉、触觉的设计考虑不足。


装置艺术则不相同,它要求在有限的空间场所内,尽量调度各种要素激发观者五感,从而启发观者对空间本身、对主题有更深入的思考。英国设计师爱思·德芙琳(Es Devlin)在十一画廊(The XI Gallery)中,共创作了三件装置,用以推介宣传BIG的“十一号”住宅。其中一件作品格外引人注目。设计师将曼哈顿部分地图三维化,置于巨型内凹椭圆形半球中,屋顶设置的反光镜将半球镜像为完形。在投影及音乐的配合下,观者获得了有关曼哈顿城市与建筑的别样体验,这与传统的三维空间体验截然不同。视听混合,加上奇幻的透视及镜像效果给观者带来了强烈的体验空间(图3、图4)。


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装置艺术为包括建筑师在内的设计师提供了广阔的创作空间,设计师可以更灵活地探索并表达空间的无限可能,创造出在建筑实践中难以实现的空间意向,并利用装置与观者的互动关系,激活原来处于稳定状态的空间,将观者有关空间的惯性思维彻底打破。


3. 装置艺术可作为建造实验研究的有效手段。在建造周期方面,装置艺术的建造时间显然比建筑的建设周期更短。建筑师可以利用相对短的时间,实现对某一主题的回应,表达自己的设计理念;在材料方面,材料是装置与建筑的组成要素。但不同的是,装置的材料建造更为简单便捷,无需过多考虑结构、通风、采光等实际问题,而建筑的建造问题却更为复杂,属于系统工程问题。建造技术、建造经济性、建造与空间的关系等等使建筑真实起来更为困难。当建筑师在探索前沿性建筑理念时,装置艺术就成为建筑师们极为有效的建造实验手段,他们借助装置艺术表达自己的设计理念与主张。在参数化设计、数字建造等领域,建筑师往往先通过装置进行复杂形态生成与建造实验,而后,再将理念应用于建筑设计项目中。在EXOtique 作品中,PROJECTiONE事务所创作出基于六边形的可组装的自由曲面吊顶,吊顶背面的光随着构件的位置和孔洞变化,形成富有变化的艺术效果(图5、图6)。


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建筑师的装置创作按照空间及时间可分为两大类:一是按装置所处位置分为室外空间装置与室内空间装置;二是按装置面向的时间分为传统空间装置和当代空间装置。当装置被作为激活空间的策略时,可具体分为室外空间场所营造,室内空间要素重构,传统空间情境再现,未来空间形式衍生。


三、室外空间场所营造


装置通过室外场所营造激活空间的方式由来已久。早期的装置艺术无法得到美术博物馆的重视,室外空间就成为装置艺术的重要展场,这变相也促进了装置对室外空间的影响。如前文所述,装置既是展现创意构思的室外展品,同时也是再次激活室外空间的工具。装置艺术作品改变了原有室外空间的日常状态,使沉寂的空间被激活,为室外空间场所注入了新鲜活力。


如果对意在营造室外空间场所的装置进行细分,其实有两类:一类是位于完全开放的城市公共空间或自然中;另一类是位于建筑中的庭院、前广场等半开放空间。前一种情况的装置更趋“自治”,其创作的关键是突显“自己”,利用自身的形体、位置、颜色等要素激活周边环境,吸引人群进入装置营造的场域中,引导人们观察、参与,并对装置表达的议题有所反思。后一种情况的装置更强调“融合”与“对话”,当被置入到建筑室外空间时,装置就必须对周边的建筑形态、空间状态有所回应,或融合,或对话。


《议会》是在城市公共空间中寻求相对“自治”的装置案例。设计者借用古希腊“议会”(Ekklesía)的概念,在瓦伦西亚城区某十字路口中心设计了装置。他们意图在四通八达的交通节点上建立一个“容器”,使人们可以在此见面,通过讨论或争辩达成对某事的共识。“议会”装置为长方体,由刷有银色漆的圆形纸筒柱列组成,地面由96000 块马赛克拼贴而成。事实上,这种传统的瓦伦西亚陶瓷马赛克技术在20 世纪中叶已经近乎消失。设计者试图将现代银色纸筒柱列与传统马赛克地面对比,激发进入装置的人群能够对传统与现代的关系有所反思。有了此装置的出现,十字路口周边空间被重新定义(图7、图8)。


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《蓝色拱廊》是一个与周边建筑、室外空间对话的案例。作品位于一座建于11 世纪的石砌建筑庭院内。装置如何与建筑回廊产生空间联系,怎样与回廊的连续拱形成呼应是设计者的创意出发点。设计师依据庭院的形制,沿着庭院原有景观设计了一套次级回廊系统,中间呈正方形,四角各延伸出一段,与景观走道保持一致。最具创意的是,设计者在转角及尽端设置了多个尖拱、圆拱、扇形拱金属框架,框架与框架之间采用蓝线联系。由于拱的形制变化,蓝线构成的拱廊也随之变化。在光线照射下,蓝色拱廊形成了明暗丰富的半透明效果。如同阿里阿德涅之线1,指引着观者在“迷宫”中游走,体验蓝色拱廊与老建筑回廊的共生关系。经空间激活后,光影与色彩、传统与现代进行了一次奇妙对话(图9、图10)。


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综上,装置的出现使建筑师或设计师可以利用它改变空间,营造场所。室外空间,成为装置创作的一块重要“阵地”。


四、室内空间要素重构


自装置转至室内空间后,其尺寸受到了一定限制。艺术家们无法再像室外装置那样塑造巨型艺术作品。如何根据既有室内展览空间进行装置创作成为艺术家们必须考虑的问题之一。从构成的方式来讲,室内装置由两种表现形式:一是与室内空间界面基本不发生关系,独立存在,仅影响装置周边的环境;二是装置自身成为室内空间构成要素,通过要素重构,达到改变空间状态的目的。后一种空间激活方式可以称之为室内空间要素重构。


事实上,建筑师对室内空间要素重构并不陌生。由于专业的特殊性,建筑师在建筑创作永远离不开柱、墙、窗、屋顶、地面等空间要素的组合与设计。在利用装置创作激活室内空间时,空间要素重构就成为建筑师最擅长的创作手段之一。


《颠倒之屋》的主题就是“翻转”。设计师通过对局部空间要素翻转、重构,建立起一种反常态的秩序,打破了大众对“重力”作用下物体状态的固有认识,从而达到激活展览空间的目的。首先,设计师在靠墙的体量中挖出截面为正方形负空间,该空间与水平地面呈一定角度;然后,在负空间靠近其他房间一侧留出走道供人行走;最后,将桌椅、吊灯、各种灯泡进行了反重力布置。桌椅被固定在负空间的顶界面上,吊灯则从底界面“悬挂”出来,五个灯泡被倒置于桌面之下。一系列翻转动作为参观者构建出“别样”的空间效果。詹姆斯·怀恩斯(James Wines) 收藏的“系列灯泡”进一步对人们固有空间思维提出挑战,诱使观者对空间诸多要素进行再思考(图11、图12)。


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LIKE 建筑师事务所(LIKEarchitects)设计的《迷墙》(wonderWALL)同样采用了室内空间要素重构的方式,来实现空间激活的目标。为了收纳并展出珍·勒温(Jen Lewin)的作品《池》(Pool),建筑师在里斯本科伦坡商场中特意设计了“迷墙”装置。整个装置采用拉索吊装,平面呈圆形,空间由20000 条黑白色织物围合而成。装置内部地面满铺按照几何形式摆放的勒温的艺术作品,“池”内部带有互动感应装置,它会根据重力的变化而变换灯光效果。当人们进入“迷墙”内部,踏上“池”后,地面的颜色将会发生改变,随之整个室内空间的色彩氛围也将改变。内层白色织物强化了彩色光线反射,外层黑色织物则有效吸收了来自商场的过强灯光,保证内部光线以“池”发出的光为主,使有关“池”的展示更纯粹。在该作品中,展品既是被展示的要素,也成为装置内部空间的构成要素。展览以展品与人互动的方式呈现(图13、图14)。


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五、传统空间情境再现


传统空间情境再现是装置创作的方向之一。通常而言,普通人常以惯性思维认识并理解传统空间意向,而建筑师或建筑理论家常采用类型学方法将传统空间进行分类、比较及再现。两种空间认知方式其实是存在差异性的:一种是凭借直觉感知;另一种则借助分析方法获得。为了使非专业人士体验并理解传统空间,建筑师必须在提取空间要素后,再将所有元素进行重组,为情境再现提供基本支持。但是,仅有基本元素是不够的,毕竟非专业的普通人对传统空间的“原型”并不敏感,建筑师必须在元素重组基础上,适当引入视觉、听觉、嗅觉等更多感知刺激,使体验者获得多元化信息,从而唤起其对传统空间情境的记忆。装置在空间情境再现时,较建筑具有更多样化的刺激手段,建筑师无需受限于基本功能配置,可开放性地借用场所与材料,引起观者对传统空间的情感共鸣。近年来,一些建筑师或设计师开始纷纷尝试在装置艺术中运用多媒体、数字信息技术,实现对传统空间情境的叙事性再现。


《原型》是爱德华多·特雷索尔蒂(Edoardo Tresoldi)在2017 年完成的装置作品。在该项目中,特雷索尔蒂与体验设计实验室(Designlab Experience)合作,试图创造一个建筑与自然交融的“神秘花园”。设计师用金属丝网塑造出古典建筑要素原型,在灯光照射下,多个古典建筑片段如“海市蜃楼”般出现在人们面前。投射于墙面的自然图像以及从屋顶悬吊下来的树叶营造出一大片“绿色”。“建筑”与“自然”浑然天成,充满梦境的虚幻感。一群金属丝网制作而成的飞鸟动感十足,进一步消解了“建筑”、“自然”与宴会厅的边界。《原型》不但再现了传统空间情境,还带给观者多层次的体验。由于装置具有半透明属性,在灯光的作用下,原本古典与当代两种原型融合为第三种原型,使置身其中的人们体会到了时而虚幻、时而现实的奇幻情境(图15、图16)。


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正在举行的2018 年威尼斯建筑双年展中,作品《他处》(Somewhere Other)以另一种方式展示了传统空间情境再现的可能性。传统空间情境再现不仅指对传统空间的逆向“还原”,还包括正向“引入”,即将过去、现在及未来元素带入到真实的历史性建筑空间中,使处于实体传统空间情境中的人们,体验“他处”的建筑与风景,真实的传统与引入的“他处”情境共同塑造出一种时空转换的“蒙太奇”效果。今年的威尼斯双年展主题为“自由空间”(Freespace),策展人借用此词描绘建筑学核心议程中的慷慨精神和人文精神。约翰·瓦尔德勒事务所(John Wardle Architects)在《他处》中设计了几道不同朝向的门,使装置与周边环境建立起空间联系;装置端头添加的校准设备与长镜头,为观者提供了观看威尼斯与澳大利亚影像的机会。在空间艺术家娜塔莎·琼斯·迈森哲(Natasha Johns-Messenger)的协助下,门内置入了不同角度的镜面,给观者造成一种错觉:究竟哪是真,哪是假?这种错觉模糊了现场观者对威尼斯及澳大利亚的感知,使观者一段时间内无法确定自己究竟在威尼斯还是在澳大利亚。设计团队成功地将“他处”风景“正向”引入到“兵工厂”(Arsenale)2,不受时空限制的“自由空间”就此实现(图17、图18)。


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六、未来空间形式衍生


探索未来空间可能性是装置艺术创作的另一个重要方向。现代主义对建筑从空间到形式都有极为深远的影响。在大量正交网格秩序作用下,空间常趋向于均质化、功能化,缺少多样性、灵活性及交互性。随着时代不断进步,空间已不再拘泥于传统状态。在面对未来时,人类的生活模式会发生怎样的改变,怎样的空间才能满足人类新的生活需求,已成为许多建筑师、设计师关注的重点。伊东丰雄(Toyo Ito)、雷姆·库哈斯(Rem Koolhaas)、斯蒂芬·霍尔(Steven Holl)等建筑大师在建筑实践中不断探索着突破传统空间的方法与途径。诚然,这些富有探索精神的建筑师们已为当代空间提供了多重可能,可是当未来到来时,全新的空间形式究竟是哪般模样,现在并未有定论。需要更多的建筑师去思考、去探索未来空间的可能性,去寻找、去实践传统空间与未来空间之间的共性与差异。装置为新空间探索提供了创新与实践的契机。


马丁·拉杰尼斯建筑事务所(Hut Architektury Martin Rajnis)设计的《格利佛》(Gulliver)是对未来空间的一次勇敢尝试。该装置是为布拉格的DOX 当代艺术中心而建,作为中心新的阅读、讨论、研究文学的空间。DOX 当代艺术中心的中心任务是:为研究、展示及讨论重要社会议题提供空间。在此,与其他学科发生对话的当代艺术将鼓励人们开启批判性视角。艺术中心馆长里奥·瓦尔卡(Leoš Válka)早在多年前就有一个设想,他希望能有一个“寄生”结构入侵DOX 中心,使新结构与老建筑形成强烈对比,以此展示当代艺术中心的文化先进性。于是,他邀请到拉杰尼斯进行设计。经过与木结构、钢结构专家2 年多的合作,建筑师设计了一个42 米长,10 米宽的巨型飞艇,并将其横跨在两个建筑的屋顶上。这个以齐柏林硬式飞艇(zeppelin)为原型的空间装置,为DOX 中心带来新的文学空间。以乌托邦文学经典《格利佛游记》中的格利佛为名,飞艇将为面向未来的文学讨论、研究与创作提供超越现实的“奇想”空间(图19、图20)。


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2018 年米兰设计周上亮相的《细胞》装置诞生于对社会及医疗设施的反思,它主要讨论的是技术、自然与建筑在未来医院中的关系。费利佩·泰代利事务所(Filippo Taidelli Architetto, FTA)凭借这个临时性装置设计,意在为医疗世界带来一次合成效果革命,通过为参观者带来沉浸式感知体验,使其体验到所有感知的真实效果。装置由两个相反属性的细胞组成,它们分别代表了未来医疗的两个互补方向:一是将医疗单元置入当地空间中;二是展现虚拟医疗(virtual healthcare)及去医院化(dehospitalization)的概念。无论哪种细胞装置,均展现了共同的价值观,即“以人为中心”的需求是最进本原则。值得一提的是,装置被特意布置在米兰大学的“大房子”(Ca’ Granda)庭院内,“大房子”在15 世纪时曾是医院。将未来医疗装置放置在古代医院中,既保持了医疗主题的延续性,也突显了未来医疗建筑及技术的革新性(图21)。


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七、结语


因为自身具有环境属性,装置从出现到发展,一直改变着既有空间环境状态。艺术家们,当然也包括建筑师在内,都综合运用着场所、材料、情感在意识层面或实际操作层面对空间进行着改造。创作者利用装置将观众带入到富有情感的场景之中,使其成为装置艺术的一部分。在预设的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉的作用下,观者的感知功能被重新激活。艺术创作使观者以全新的角度审视并体验装置本身,这样一门空间环境艺术。无限的开放性使得装置艺术并不拘泥于某一种特定表现形式。绘画、雕塑、戏剧、音乐等传统艺术形式为其提供养分,新技术为其提供无限创新可能。装置激活空间的方法及策略并非仅局限于前文提到的4 种。事实上,有多少种不同的装置形式存在,就有多少种激活空间的方式。在共享、数字化与信息化的时代背景下,装置,就像一个微缩宇宙,在各种创意构思及多变场景的共同作用下,无时不刻地为空间带来新的动力与能量。微缩宇宙自身,将永远充满着无限想象!


注释


1 阿里阿德涅之线,源于古希腊神话。相传英雄忒修斯在克里特公主阿里阿德涅的帮助下,用一个线团破解了迷宫,杀死了怪物弥诺陶洛斯。这个线团被称为阿里阿德涅之线。文中《蓝色拱廊》装置中的蓝线使拱廊具有强烈的方向感,指引着观者在中间游走。本文用阿里阿德涅之线隐喻在“蓝线”的指引下,观者寻找传统与现代、建筑与装置之间的复杂而又微妙的关系。


2 “兵工厂”(Arsenale)是威尼斯前工业时代最大的集造船与军械库于一体的复杂组织。1980 年,“兵工厂”成为第一届威尼斯建筑双年展展览场地。一直以来,“兵工厂”都是威尼斯建筑双年展的重要展场之一。2018 年第16 届威尼斯建筑双年展的部分展览在此展出,约翰• 瓦尔德勒事务所(John Wardle Architects)的装置作品《他处》(Somewhere Other)就展于此处。


[ 该论文得到深圳市建筑环境优化设计研究重点实验室支持,受到深圳大学新引进教师科研启动项目(项目编号:2017042)资助]


参考文献


[1] De Oliveira, et al. Installation Art in the New Millennium: The Empire of the Senses. London: Thames & Hudson, 2004.


[2] Safont-Tria J., Kwinter S., Holl S. Steven Holl: Color, Light, Time. Zurich: Lars Müller Publishers, 2012.


[3] Pallasmaa J. MacKeith P. The Eyes of the Skin: Architecture and the Senses. New Jersey: Wiley, 2012.


ROARINGWILD 深圳壹方城店,中国,深圳

ROARINGWILD, Shenzhen, China


项目概况


主案设计:梁永钊 | 东仓建设


完成时间:2017年11月


项目地点:中国深圳


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我并不是坚信实体零售一定会伟大复苏的乐观主义者,做自己认为对的事情远远比这件事情是否真的成功更重要。大部分人不知道我们在做什么,而我们也不需要执着去解释,更不需要介意大多数人的看法,“没愿意,没借口”。


--CY | ROARINGWILD


初接触ROARINGWILD,直观感受是一群态度鲜明的年轻人在倔强地做文化。


于东仓,同为固执的跋涉者,我们愿与英雄同路。


中国本土原创潮牌ROARINGWILD 咆哮野兽成立第7 年,在品牌植根之地深圳开设了首家实体零售终端。DOMANI 东仓操刀设计,以凌厉的笔法构建空间的感官错觉和视觉冲击。


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一座通体透红的巨型装置贯穿整个空间,成为视觉与艺术的存在,从正面的角度,亦形成品牌名的首字母R 型。装置以红色钢板为主材,只在靠近入口处的部分采用光泽的红色玻璃材质。


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未来几何感的室内充斥着红与黑的撞色基调,红色是激情和爆发,黑色是沉稳和内敛。感性的血液在理性的围合中滋长,两种颜色也在对抗中达至平衡。


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入口通道右侧的黑色烤漆板墙面,闭合时可用作商品陈列,或当作投影墙,开启时可扩大空间,拓展更多内容。灰色水泥材质收银台位于红色装置下方一角,在红黑主色的氛围里犹显安静。


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作为国潮先锋,ROARINGWILD 试图通过服装这个载体,传达无所畏惧的逐梦态度。DOMANI 东仓以设计打破传统零售的枯燥程式,正是契合品牌用心的空间演绎。

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时间魔方——与舞蹈编导杰西卡·朗合作的建筑舞蹈,美国,芝加哥

Tesseracts of Time- A Dance for Architecture Collaboration with Choreographer Jessica Lang, Chicago, USA


共同委托方| Co-commissioned by


芝加哥建筑双年展


约翰和卡罗琳·百龄坛


桑德拉和杰克·古特曼


迈克尔和莎朗·提克斯


哈里斯音乐舞蹈剧院


表演艺术协会


乔伊斯剧院基金会


建筑 | Architecture


斯蒂文·霍尔建筑事务所


斯蒂文·霍尔(概念)


迪米特拉·察克里利亚( 设计总监)


魏若宇(拍摄编辑,“IN”探索项目团队)


尤丽娅·萨维列娃(“IN”探索项目团队)


照明设计 | Lighting design


妮可·皮尔斯


舞台布景结构 | Stage and set construction


纸猴子


时间 | Time


2015 年11 月


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建筑和舞蹈在时间上对空间和光有着共同的热情,但它们在时间上却处于极致的两端。建筑是历时最长的艺术之一,而舞蹈作品的实现可以是一个快速的过程,随着表演的展开,作品会消失。在这里,两者被合并了。二十分钟内,舞蹈编导杰西卡·朗和建筑师斯蒂文·霍尔的合作将舞蹈和建筑融为一体,与四季相对应,压缩了时间和空间。

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云亭,中国,上海

Cloud Pavilion, Shanghai, China


项目概况

主案设计:袁烽

时间:2017年

项目地点:上海市浦东新区


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“云亭”位于上海市浦东新区临港新城港城广场(环湖西路88 号),是由同济大学协同“创盟国际& 一造科技”,首次运用改性塑料(Modified Plastic)实现的整体3D 打印结构性能化展亭。


该项目旨在将建筑结构性能化设计技术与机器人建造结合,并用高度集成的方式完成并展示出来。“云亭”的设计,运用基于结构性能分析的拓扑优化算法,通过结构性能化技术生成建筑形式,然后将应力分布转变为网格系统,从而得到变密度的网格形式。同时,在设计的过程中充分考虑了如何实现网络单元的机器人空间打印。


整个网络原型单元系统包含疏密不同的五种单元路径,密集的单元主要用以承受自重荷载,稀疏的单元主要起到覆盖作用,使得看似复杂的网络系统在机器人空间打印技术的支持下拥有足够的可行性。基于数字设计与机器人建造技术的支持,“云亭”展现了结构性能化分析技术与建筑形式美学的充分融合。


由机器人空间打印工艺制作成的大型展品的建造重点主要在对抽象建筑造型实现结构合理的“物质化”建造,即通过特定的编程语言生成最有效的空间网格来实现连续建造,力求做到整体结构最轻、用材最省,大幅度提升了建造效率且节省了可观的材料开支。今年7 月,同济大学完成14 米跨度MP 三维打印步行桥,使用层积式三维打印的技术方案。层积式三维打印方案在整体强度上有优势,但材料消耗量相对较大,自重较大的劣势也同时存在。因而此次 “云亭”的打印,是在进一步研究中实现了更加结构高效合节材的目标。


亭子的几何原型选定为长度11 米、宽度11 米、高度约6.0 米的复杂曲面,由于该曲面部分区域的曲率过大且前端悬挑过长,传统的均质化空间打印法难以打印出这一形态,另外,如此大尺度的构件在设计阶段还会面临许多结构问题。本设计团队不满足于空间打印的这个现状,希望寻找一种新的机器人空间打印工艺,以实现建筑形态与结构性能完美融合的一体化设计。本设计对亭子的三维曲面进行结构拓扑优化,从而在设计初期使建筑结构性能得到了充分的考量。 

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“云亭”采用大尺度空间打印的方式进行建造,将形体抽象为空间网格,再进行网格打印建造。其在大尺度打印效率和结构性能集成方面具有独特的优势,是非常具有潜力的建筑三维打印技术方案。


综合考虑机器人作业空间尺寸及适宜的手工操作范围,亭子被划分为35 块,每块的长度范围在5-7m,高度范围在1.5-2.5m,并由KUKA 机器人进行空间打印加工而成。当遇到个别曲面曲率过大时,该块还会被细分为更小的尺寸以满足机器人空间打印的作业要求。


由于空间打印对挤出头的出料速度有严格控制,这使得空间打印速度都远远低于层积打印。本案加工时长为500 小时,两套机器人装备耗时共计21 天。机器人根据导入的编程语言从左至右进行打印,完成第一排水平方向的打印任务后,再垂直向上移动至下一排的起点坐标,随后依次从右至左完成第二排水平方向的打印任务,并按照此逻辑完成全部体块的打印任务。


所有的构件在工厂预制完成并进行编号、分割打磨,然后分批运送至现场准备安装。整个安装搭建过程耗时不到一天,从而实现了快捷、绿色、无污染的安装环境。主要的搭建过程包括如下步骤:


1) 定位亭子的4 个支座坐标,并进行预埋处理;


2) 依靠场地中准备的脚手架与钢板,固定着地的4 块构件;


3) 以已固定的4 块构件为出发点,依次开始拼装,并利用扎带固定相邻两块构件;


4) 完成所有构件拼装后,拆除现场脚手架。


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在未来,这种机器人空间打印技术将在建筑复杂空间结构、异形模板、形体快速找形等方面拥有广阔应用前景。下一步研发团队将在材料和工艺的深化和完善以及配套工艺的研发方面进行进一步的探索,将建筑大尺度空间打印技术推向更为可靠和广泛的产业应用。


流动档案馆,美国,马萨诸塞州剑桥

Liquid Archives, Cambridge, MA, USA


项目概况

设计:NADAAA事务所 、格迪米纳斯亚博纳斯

设计主持:Katherine Faulkner and Nader Tehrani

时间:2011年

项目地点:美国马萨诸塞州剑桥

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麻省理工学院150 周年庆祝会也是美国第一所建筑学校成立庆祝会。与麻省理工学院接壤的查尔斯河上众多设施是一系列跨学科工程杰作。麻省理工学院“流动档案”馆是Gedemas Urbonas和NADAAA 事务所之间的一个合作项目,旨在查尔斯河上建造一个结构,提供多种功能,如屏幕、标识、“光”结构、天际线等等,同时作为展示麻省理工学院从CAVS 开始的历史研究成果的基地——从历史档案中检索和显示所有文件。


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光州“荒唐市”,韩国,光州

Gwangju Folly, Gwangju, Korea


项目概况

设计:NADAAA

项目主管:Nader Tehrani

设计协调:Ryan Murphy, Sarah Dunbar

项目小组:Katherine Faulkner, AIA, Kevin Lee, Harry Lowd, Tom Beresford, Sina Mesdaghi, Mehdi Alibakhshian, Carolina Yamate, Aminah Alkanderi, Rawan Al-Sane

当地建筑师:poly.m.ur 及建筑设计集团公司

时间:2011 年

项目地点:韩国光州


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NADAAA 在韩国光州的安装场地的特点:在一个交叉路口建设多种规模和类型的建筑,这些建筑充分利用每个角落的特点,可以说安装场地属于一个过渡场地。安装场地的宽度不存在任何尺度或重力干预的可能性。安装场地所在土地上遍布基础设施,比如电杆、下水道管线、路灯及其他技术装备。这些基础设施对居住或地面重新定义的可能性带来不少困难。反过来,街道边缘种有一排树,这些树巧妙地利用剩余空间,这样它们的根部就会能在拐角处得到很好的固定。因此,我们计划将拟建作品放置在这块天地之间的空地上,充分利用遍布树木的自然空间。采用逆向浇铸法,通过精确几何模板来确定展馆的形状,模板然后由随机交叉的钢筋填充,这些钢筋从柱的直线过渡到上面浮动物体的更加水平的几何体。要利用在这个角落,作品就得像变色龙那样适应这里的环境;从树枝逻辑中得到启发,过顶建设一个有生气的结构,可在角落里窥视四周,并充分利用曾经被城墙占用的空间。


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动力桩,美国,德克萨斯州奥斯汀

Power Picket, Austin, TX, USA


项目概况

设计:NADAAA

设计小组:Daniel Gallagher, Nader Tehrani, Jeff Dee, Austin Jarvis, Jonathan  Palazzolo, Harry Lowd, John Houser, Arthur Chang, and Sarah Dunbar

项目地点:美国德克萨斯州奥斯汀市


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奥斯汀市向西扩张并重新调整城市电网的工业用地,用于民用、商业和住宅项目。新的主要公共图书馆,城市自行车道和几个混合用途开发地点将围绕仍在运作的西霍尔姆变电站。从概念上来说,该项目协调并突出了几个领域,隔离墙超越了功能,提供了无法简化为单一现象的体验,同时解决了城市环境、规模、计划、门槛、边缘和体验的变化动态。各种各样的材料、建筑类型、照明和多孔性可以与变电站相邻的特定环境进行互动,同时允许在变电站中隐藏视野,承认为城市供电所需的基础设施。

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格状编织,约旦,安曼

Entrelac, Amman, Jordan


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项目概况

设计:NADAAA事务所、蕾雅·卡西西耶

主创设计:Nader Tehrani

设计协调:Nick Safley

时间:2017年

项目地点:约旦安曼


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Entrelac 是NADAAA 和艺术家拉亚·卡西西(Raya Kassisieh)之间就“首届安曼设计周”进行合作的一个项目。项目由300 公斤未经染色的手工编织羊毛组成,从挂在Electric Hangar 展厅屋顶的结构垂下,采用传统工艺进行对话的数字化设计。设计团队利用计算机模拟物理来放大针织面料展品的近似值,然后由来自约旦各个地区的二十名妇女手工编织展品。女工匠们巧妙地在家里和小作坊里把每一件作品织好。这种家庭规模的生产网络方式确保能够快速在Electric Hangar 展厅内安装Entrelac。利用展厅高度和现有桁架结构,将各种微小材料手段转化为精致的围护结构,有效地将平面空间化。重新设计安装装置的想法一开始就令人谦卑和鼓舞人心。


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标签: 设计鉴赏 设计案例 设计理念

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