玻璃盒子的表情
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摘 要 以北京中海大厦项目为例，力图探求玻璃盒子形式表象背后所隐藏的思维机制，挖掘设计概念、肌理表达、材料选择、营建方式与＂盒子＂外在形象的逻辑关联，为当代玻璃盒子表皮设计提供依据参考。
关键词 玻璃盒子 玻璃 表情 表皮
玻璃盒子建筑起源于现代主义之初，至今有百余年时间，现已成为现代化城市的标准语汇，除历史印记外，也被赋予了现实色彩。玻璃盒子概念本身包含玻璃和盒子两个层面：＂玻璃＂，即以玻璃作为建筑外围护材料将建筑包裹其中，除具有透光、透视的独特功能属性外，也被视为当代生产技术、审美取向的代表；＂盒子＂，即体型相对规整的标准几何形体，不仅代表功能实用性，也是城市开发者对经济效益和快速营造的客观诉求。玻璃盒子以其独特审美诉求和功能价值成为建筑形态划分中的重要一支，而立面作为阐释建筑时代信息的最直接媒介，其所表现出样式、态度等表情信息直接作用于城市街区样貌。可见，对玻璃盒子表情的研究不仅具有现实意义，亦可为玻璃盒子的表情营造提供参考。
1 存疑
随着近年来全国各地玻璃盒子建筑兴起，城市中玻璃盒子表情大多以形式单一的玻璃面板，或间杂装饰线条的玻璃框架呈现（图1，2）。这些形式雷同的玻璃盒子在塑造自身表情和满足开发者权力趣味的同时，也折射出表情的匮乏与盲从，使玻璃盒子造憾的沦为一种形式符号。试问，这些玻璃盒子在疯狂营造和刺激城市味蕾的同时，应以何种样貌出现？
2 解惑
在试图解决问题之前，不如先简单回顾以往玻璃盒子表情的转变。倘若把玻璃盒子表情在一般意义上进行划分：第一代-现代主义，伴随着玻璃和钢的新型建筑材料兴起，以密斯为代表，追求极致、简洁、透明，客观反映结构骨架的玻璃盒子出现（图3）；第二代-后现代主义，出于对现代主义单调、刻板国际式表情的批判，将彩色、图案、文字等元素注入玻璃表情之中，以反讽、花俏的姿态呈现（图4）；第三代在20世纪下半叶，伴随着表皮独立，材料、技术新变革，一种以宣扬工业、生态美学，将高技术融入表皮内的＂技术型＂玻璃盒子出现（图5）。
纵观玻璃盒子的发展演变，不仅反射出玻璃材料、幕墙生产技术的改变，同时也映射出时代的价值导向。可见，如何契合时代背景，敏锐发掘社会问题，让玻璃盒子的表情成为社会、经济、文化、技术因素的真实成像，将成为当下解决之道。
3 构建
如何构建富有时代特质的玻璃盒子表情，下文以北京中海大厦为具体案例，剖析影响玻璃盒子表情的内外因素。北京中海大厦受经济、规划条件、空间实用性因素制约，建筑形体由两栋造型规整的长方体组成（图6）。作为典型玻璃盒子建筑，如何在建筑体型相对规整、平实的前提下，通过立面表皮创新性设计，焕发表情活力，在视觉体验下留以深刻印记，是本项目表情构建的重点。
3.1 内在属性
产品内在属性是表情营造的基础，中海大厦作为租赁型写字楼项目，其内在属性在于提供租户一个兼具工作舒适、视野通畅、经济适宜、空间使用率高的运营办公场所，进而提高企业综合运行效率。对此，我们试图让表皮界面平整，幕墙杆件简洁、轻巧，进入室内光线充足、均质，以实现内在实用性要求。
3.2 外部导向
玻璃盒子的表情除受产品内在属性制约外，亦受时下文化、经济、技术等外部环境的影响。
（1）审美导向。伴随着社会信息过剩，大众审美意识觉醒，为摆脱以往玻璃盒子立面自上而下、一成不变的木讷表情，让大众捕捉眼前转瞬即逝的表皮信息。本项目试图在平整立面中注入视觉图像，让表皮肌理成为＂读图时代＂的印记。
（2）经济导向。近年来市场土地价格、物料、人力成本的持续增长，城市建筑开发利润呈下降趋势。在社会资源有限的前提下，如何以相对节约的方式营造玻璃盒子表情，不仅是城市开发者自身的利益诉求，也是时代发展的趋势导向。中海大厦在满足立面设计审美意图的同时，尽可能采用相对简单、节约的营建方式，以有效降低项目开发的经济负担。
（3）技术导向。时至今日，国内不乏脱离实际需求而片面追求＂高技＂表皮的建筑，不仅导致了社会资源的浪费，甚至会影响后期的运营品质。为满足项目开发周期、建造成本和后期运营的稳定性要求，中海大厦直面国内的现实建造环境，在保证美学价值的前提下，采用与项目自身定位、地域经济发展水平、技术能力相适宜的生产加工手段，选择市场成熟度、工业化程度高的产品，在技术水准、艺术价值的博弈中寻求平衡点。
4 践行
基于对当代玻璃盒子立面表情的理解与设想，中海大厦以如下四种具体实践方式，践行表情构建策略。
4.1肌理表达图像化
中海大厦根据产品特性明确肌理设计概念，结合美学设计法则优化图案形态，同时在肌理表情中赋予可变属性，形成因观察环境不同而产生差异化表情模式的全新视觉体验。
（1）肌理概念遵从产品特征。本项目定位于区域性高端写字楼，选择以＂钻石＂作为图像化肌理基本构图元素，寓意勇敢、尊贵与永恒，契合金融类产品属性定位，满足大众审美消费需求，同时借助钻石和玻璃有着相似的物理属性，为玻璃肌理表达提供了可能。
（2）肌理形式遵循美学原则。首先，形式简化：立面肌理并非对钻石纹理形态的简单复制、套用，在考虑幕墙单元板块实际尺寸和室内外视线通达性的基础上，将钻石斜向杆件布置在建筑层间位置，并对钻石纹理进行几何形式的简化，形成八边形和六边形两种钻石图案（图7）；其次，比例与尺度：为塑造相对和谐的比例关系，实现钻石图案视觉美感，将八边形和六边形钻石长高比分别选取3：1和2：1，并根据建筑自身体量和建筑与南侧主街道尺寸间距，尊重车行、人行视觉感知范围，将肌理高度确定为两层层高（图8）；再次，重复与变化：八边形和六边形两种钻石肌理以重复阵列的方式，相互堆叠有序排列，以满足人们对规律性的自然渴望，营造重复、连续的韵律之美，并通过立面中小尺度六边形跳跃钻石适度打破表情中的宁静，达到趣味与秩序的和谐共融（图9）。
（3）肌理图案赋予可变属性。相比于肌理表情的单一幕墙立面而言，本项目通过将肌理图案切割细分，并在图案肌理内有序排布不同物理参数的玻璃产品（图10，表1），形成因观察视线的角度、时间、空间位置改变而产生特定肌理，不仅赋予玻璃盒子表情以生命周期，同时也给城市创造内在活力。首先，当观察者从不同角度观察玻璃肌理时，由于反射环境的光照度和室外光线反射量，玻璃的相对厚度随之发生改变，进而产生相应的肌理表情模式（图11）；其次，在不同时间、区间，由于反射背景环境和室内光照强度的改变，导致在白天时，钻石肌理以青蓝色、茶色等效果呈现（图12），在夜晚时，伴随着室内的内透光，整个立面幕墙褪去＂钻石＂外衣，以通透、平静存在；最后，在背光面，由于玻璃入射光线强度较低，透过玻璃进入室内的光线相对较少，玻璃以反射室外光线为主，进而导致背光面钻石肌理偏镜面化，区别于南立面的钻石效果（图13）。
4.2平面模拟立体
中海大厦在立面肌理表达中采用平面模拟立体设计策略，即在建筑表皮平整的前提下，通过外表皮材料的明暗变化，以平面化的形式模拟表达立体阴影关系，实现图像肌理视觉的立体化效果。
中海大厦作为被玻璃完全包裹的建筑，若想实现此种立面效果，便需对玻璃材质的内在属性进行深入挖掘。玻璃反射性可将建筑周边环境映射到玻璃表皮之上，将玻璃的表情从建筑本体中分离，与周边的自然景观、人造环境产生关联，实现玻璃被观看、被体量化，而玻璃本身反射率的高低正是阐述这种关联性强弱的关键。为对不同种类玻璃分布方式及反射率跌级进行有序划分，本项目借助三维软件搭建实体凹凸钻石模型（图14），并对不同明暗面进行灰度取值，设定最亮处编号A玻璃明度为100%，则B的明度为83%，C的明度为66%（图15）。通过软件模拟，明确不同种类玻璃切割形状和空间位置，同时结合立体几何形体明暗关系划分原则，即几何形体明暗交界位置亮度差值较大，暗部区域明度变化较小，明确编号A、B、C三种玻璃反射率的高低次序和跨度等级。
本项目通过以不同反射率玻璃的有序组合，模拟立体光影效果，重新定义玻璃表皮肌理立体化表达方式，同时与以表皮凹凸表达钻石效果相比，平面化处理方式可有效提高建筑内部空间使用效率，节约项目造价，减少施工周期。
4.3材质契合观感
作为以图像化方式展现肌理效果的项目，中海大厦的界面材料所表现出的质感、颜色等物理信息决定肌理图案表达的成败得失。本项目以外界面材料显现，背景材料消隐，作为幕墙材料设计策略。即通过对玻璃、层间铝板、遮阳设备等表皮材料表现力的内在挖掘，使其所表现出的物理属性符合设计意图，多种立面材料表达产生合力，实现表皮材料选型与肌理表达效果的统一。
立面玻璃作为典型外界面材料，其物理属性直接作用于肌理图像视觉效果。透射、反射、吸收是玻璃的固有属性，在玻璃反射率、透过率、吸收率之和为100%定律前提下 ，如何平衡三者之间数值关系，在保证不同种类玻璃反射率差异化的同时，兼顾室内向外界观察视线均质、流动，使玻璃两侧视觉效果根据体验要求而发生改变，是本项目玻璃材料选型重点。解决此矛盾得益于玻璃镀膜工艺的进步，本项目主要通过以下三种方式明确玻璃参数：1）为有效降低玻璃幕墙对周边环境造成的光污染、热辐射，所有玻璃反射率不得超过30%；2）结合上文所述不同反射率玻璃跌级划分原则，明确四种玻璃产品反射率由高至低分别是30%、28%、17%、12%（图10，表1）；3）为实现室外环境连续性观感及充裕的光线，将直接面向室内空间的三种玻璃透过率取值控制在39%～50%区间范围内，降低不同种类玻璃明暗差异对使用者造成的不良视觉体验，保证室内优质的办公环境（图16，表1）。
所谓背景材料即其所呈现的质感、纹理、颜色并非是立面图案效果直接构成因素，而是为了某种具体的使用功能和实际需求而采用的功能性材料。对于大多玻璃盒子建筑而言，层间铝板和遮阳设备分别作为挡建筑结构梁体、层间保温、防火岩棉和室外光线的材料，是每个玻璃盒子建筑不可或缺的部分。本项目结合肌理形式及玻璃反射属性，使这些背景材料所展现的灰度、色泽与室内空间灰度、质感相统一，尽可能使其消隐在玻璃表皮之后，具体措施包括采用深灰和中灰色两种不同颜色层间铝板，以及选择透光性强的灰色遮阳帘，进而实现图像化肌理视觉效果的完整性（图10，图17）。
4.4平实营建体系
项目在兼顾施工周期、经济造价、视觉体验、节能环保、功能实用前提下，通过采用适宜幕墙技术和相对成熟、简易的幕墙产品，营建玻璃盒子的表情。
（1）幕墙体系采用单元式幕墙。中海大厦采用单元式幕墙的具体原因之一在于工厂化生产加工方式，单元式幕墙作为工厂化设计与建造的产品，标准的设计模数和便捷施工安装工艺可保证项目快速建造周期和相对节约的经济成本；其二则是成熟的工艺技术，单元式幕墙通过预埋件和转接件共同作用（图18），可对单元式板块方位进行精确定位，保证立面肌理平整度，同时单元式幕墙具有良好的防水性能，有效保证后期运营中系统的稳定性。
（2）幕墙主材——玻璃选型为8+12+6中空双银Low-E镀膜玻璃。玻璃是中海大厦幕墙体系中，表面积最大、对玻璃盒子表情影响最为直接的幕墙材料，中空玻璃室外面由市场普遍采用的6mm单片玻璃增至8mm，可有效保证玻璃表面的平整度，而产生的经济增量相对于整个幕墙系统而言甚微。另外，双银Low-E镀膜玻璃具备相对经济的价格、稳定的镀膜工艺和高效的节能属性，在满足国家节能标准、节约幕墙造价的同时，亦可保证幕墙玻璃体系稳定性。
5 结语
玻璃盒子立面表情是基于特定时代环境背景下的产物，脱离现实环境的肆意粗制滥造，终究要被时代所摒弃。通过对中海大厦立面表情创新性设计研究分析，从中得出影响玻璃盒子立面表情因素除了有产品内在功能属性定位，也有外在审美、经济、技术导向。而玻璃盒子最终所展现的形态面貌也恰似在综合项目自身定位和社会时代背景基础上，在经济效益和社会效益博弈之间，寻求项目开发的最佳平衡点。
伴随着国内新型城镇化开发战略，城市化水平将进一步提高，将有更多的玻璃盒子建筑崛起。优质的玻璃盒子表情设计，不仅是城市形象的直接代言，也能切实解决项目的经济性、实用性、标志性等现实问题，满足城市发展、大众文化的内在需求。通过对中海大厦表情模式的研究，我们可以初步了解玻璃盒子表皮设计的新思维、新策略，从中汲取可资借鉴之处，为未来城市中玻璃盒子项目的表情营造提供参考。