玻璃材料景观设计探析

玻璃材料景观设计探析

摘要:

玻璃是一种古老而又现代的人造材料,被广泛用于建筑和室内空间中。因其独特的性能和生动的艺术表现力,逐步用于室外的景观空间。玻璃在景观中多用于亭、廊、花架等建筑物中,其表现的园林景观充满变幻的魅力,是不可多得的景观载体和艺术材料。然而,在国内,玻璃材料在景观中的运用研究未受到足够的重视。从“光学、美学、功能”的视角,探讨并归纳玻璃材料在景观中运用的方法,为景观创意提供一定的参考。

关键词:

风景园林;玻璃材料;景观;应用

近年来,越来越多的新材料运用到园林景观中,玻璃材料也不例外,它具有独特的光学性能,且其耐久性好,装饰性好,可根据景观风格的需求加以运用。但玻璃材料在景观中的运用也面临挑战,即如何克服其自身的不足而发挥其优点?如何做好与其他材料的结合及其交接部位的细部设计?这些都是设计实践中值得探究的问题。玻璃冷峻、透明,是一种个性鲜明的材料。在国外,风景园林师早已把玻璃在建筑、室内中的运用技法用到景观中并有所创新。国内对玻璃材料的运用研究处于初步阶段,目前仍没有完善的理论及技术指导。经过认真的探究考察,本文对玻璃材料的性能及运用了归纳总结,以求抛砖引玉,使玻璃材料的运用得到更多的关注。

1玻璃材料的优点与不足

1.1优点

1)玻璃具有透明性,可透视景物、拉近空间距离,满足人们的视觉需求。

2)玻璃镜具有反射性,能将周围的景物映像在镜面上,产生虚拟的景象。

3)玻璃有着丰富的色彩,弥补了传统景观材料颜色上的不足。

4)玻璃可塑性强,经熔融、压铸、吹制、倒模等工艺可加工成多种形状。

5)玻璃材料密实度高,“能隔音、降噪和反射太阳中的热辐射,降低建筑内部的温度”[1]。

6)玻璃是可循环利用、可再生的材料。

1.2不足

普通的玻璃易破碎和产生裂缝,“抗弯强度和抗折强度较低,不耐冲击,当超负荷时,会发生破裂,热稳定性能差”[2]。但随着科技进步,可通过深加工手段来提高玻璃的性能。

2玻璃在景观中的应用

2.1玻璃光学性能的景观利用

玻璃的光学属性能丰富景观光环境,创造奇妙的景观效果,营造多彩夜景光氛围。

2.1.1玻璃透明性的利用

玻璃最大的特点是透明,常用于景观建筑中,能使室内外景色交融渗透,削弱空间的隔阂感,拉近人与自然的距离,在遮风挡雨的同时,还能欣赏自然界的景色变幻,并引入自然光来节能。如法国巴黎盖•布朗利博物馆外环境中的休息构筑物,半圆形玻璃窗形成灵透开敞的空间,使光线透入,营造出明快、温馨的光环境。

2.1.2玻璃反射性的利用

玻璃背面镀覆不透光金属膜时,会产生完全反射的镜面效应。设计师利用它可丰富园林景观的空间层次。另外镜面玻璃可用来“借景”,它可构成多棱镜、多维体或多角度组合来映射景物,创造出多角度、多重的景观画面。彼得•沃克在北京园博园中使用了隐框式玻璃镜幕墙来反射周边的景物,在有限的空间中传达了无限的视觉感受。人在景观中互动,也增添了景观的趣味性。

2.1.3玻璃漫反射性的利用

磨砂玻璃和喷砂玻璃可营造介于透与非透之间的柔光效果,它在遮光的同时,又能透射部分光,产生柔和的漫反射光。它是用普通玻璃经喷砂或磨砂工艺处理成粗糙的表面,使光产生漫反射。磨砂和喷砂的深度不同,产生的透明度也不同,设计师可根据景观需求来定夺。如洛杉矶橘郡公寓入口的LOGO墙,利用喷砂技术制成图形数字,把公寓的名称以简约的形式表现出来。同时玻璃漫反射光与环境中的光影交融,形成了柔美的景观效果。

2.1.4玻璃导光性和透光性的双重利用

玻璃和照明灯具结合能营造多彩的灯光氛围,它在夜景光环境中发挥着重要的作用。玻璃作为景观灯的遮板可营造夜景氛围,勾画出光亮图形纹样,起到照明、表现景观意图的作用。如LED感应地灯,它是通过重力感应玻璃灯罩上的压力,配合LED控制器,LED光源可实现七彩跳变、渐变、追逐、扩张等多种动态效果,变幻的灯光透出玻璃灯罩形成柔美的光晕,非常引人注目。利用磨砂玻璃和LED灯组合的线形灯带,能形成引导性的线形光带装饰夜景,也可利用LED控制器,产生多彩变幻的灯光效果。在光带较宽的地面运用,应采用防滑玻璃作为遮板以保证行人安全。运用方格状的“像素点”玻璃和LED灯结合使用,LED灯通过数控编程,控制每一个像素点的光色,可形成不同光色和不同图形,来表达景观意图。一般采用不具透视效果的玻璃作为遮板,来遮掩内部的灯具。玻璃可用来建造景观小品和灯柱,成为夜景照明的一部分。如京杭大运河通州段帆船形的景观灯。夜间透明玻璃的灯柱在彩色灯光的照射下绚丽多姿,成为运河的景观标志。但大型灯体在居民区使用时要降低灯的照度。以免太强的彩光影响居民休息。

2.2不同类型玻璃材料在景观构筑中的应用

玻璃材料除了营造光环境,本身也是组成景观构筑物的一部分,常作为顶棚、护栏、地面的材料。按生产工艺和功能,对景观中运用的玻璃进行的分类见。

2.2.1安全玻璃的运用

安全玻璃是为克服自身不足而研发的深加工产品。它具有力学强度高、抗冲击能力强等优点。景观中常用的品种主要有钢化玻璃、夹层玻璃和夹丝玻璃。1)钢化玻璃。“它是一种预应力玻璃。它是用物理或化学的方法,在玻璃表面上形成一个压应力层,使其具有较高的抗压强度。当玻璃受到外力作用时,这个压力层可将部分拉应力抵消,避免玻璃碎裂”[3]。钢化玻璃常用于隔墙、护栏及地面。重庆云阳龙缸景区的玻璃观景桥是悬挑式玻璃廊桥,其中悬挑部分为21.34m,廊桥地面、护栏运用钢化玻璃,便于游客多方位观看山谷景色。钢化玻璃自重较轻,适合在悬挑的结构中使用,同时玻璃映像天空的景色,使人行走其上仿佛行走在天际一般。它既拉近了人与自然的距离,又满足了游人探险猎奇的心理。2)夹层玻璃。夹层玻璃是由2片或2片以上玻璃加上中间夹层,经压合工艺融为一体的玻璃产品。根据景观需求可夹膜、丝网印刷图案和胶片等,并利用玻璃的夹胶密封来保护内层的材料。夹层玻璃的抗冲击性能高,由于胶片的粘合作用,即使破碎也不会伤及人。夹层玻璃可作为亭、廊、花架的顶棚材料,轻盈的玻璃能与多种材料结合使用,构成造型独特的景观建筑。如东京的公交候车廊,采用异形钢柱焊接三角形钢板,连接成三角网状结构承载半透光的夹层玻璃,形成现代大气的遮阳顶棚,为候车的人们遮阳挡雨。3)夹丝玻璃。夹丝玻璃也称钢丝玻璃。它是在玻璃熔融状态时将经预热处理的钢丝网压入玻璃中间,经退火切割而成[3]。夹丝玻璃强度较高,可作面积较大的采光窗。如东京中城地下商场的出口天窗上,设计师采用夹丝玻璃幕墙,结合广场的水景统筹设计,创造出富有韵律美感的都市之窗,起到美观、采光、玻璃自洁、降温等多重功能。

2.2.2装饰玻璃的运用

装饰玻璃具有较高的美学价值,包括刻花玻璃、彩色玻璃、彩釉玻璃、激光雕花玻璃等。它们应用在景观空间中,能营造多彩的景观氛围,起到装饰立面、塑造景观的功效。

1)刻花玻璃。

在中国,大约在200年前玻璃材料已在岭南园林中得到应用,如彩色刻花玻璃“满洲窗”,它是由传统的木框架镶嵌套色玻璃蚀刻画组成的窗子。套色玻璃的蚀刻画也是中西文化结合的玻璃艺术品,它采用进口玻璃材料进行蚀刻、磨刻等技术处理,主要以传统题材为内容,配以红、黄、蓝、绿、紫、金等颜色,加上不同形状的窗棂设计,使窗户典雅秀丽,与中国古典园林相得益彰。

2)彩色玻璃。

玻璃通过着色、镀膜及彩绘等工艺获得多彩的颜色,它能营造出热情奔放、典雅大方的景观氛围,也可利用色彩原理产生的冷暖、远近、收缩、膨胀的心理感受来强化空间,它缤纷的色彩和光亮的质感能激发设计师的想象力。玛莎•施瓦茨在梅萨艺术中心,运用彩色玻璃、水景、铺装等元素装绘出不同色调的主题花园,玻璃在光的照射下,产生出梦幻的艺术效果。多彩的玻璃不仅丰富了景观,也映衬了植物,并与其他材料的颜色形成对比色或过渡色。另外,艺术中心利用回收的碎玻璃作为花池的覆盖物,同时在花池中栽植落叶少的热带植物,体现了玻璃细腻、绚丽的效果。碎玻璃在使用时,需用一层渗水土工布将玻璃和土壤层分隔开以便管理。

3)彩釉玻璃。

“彩釉玻璃”是将无机釉料,附着到玻璃表面,然后经热化处理将釉烧结于玻璃表面而得到的饰面玻璃”[3]。玛莎•施瓦茨为迈阿密国际机场设计的隔音墙,采用了彩釉玻璃作隔音墙体立面的装饰同时,“改善了朝北墙体的阴冷效果,在预制的混凝土墙内将红、黄、蓝、绿等颜色的彩釉玻璃置入预留的孔中”[4],在隔音墙立面中有韵律地过渡,阳光从彩釉玻璃中透出,产生色彩斑斓的效果,使阴暗的北墙有了光亮的色彩。

4)激光雕花玻璃。

它是利用激光雕刻机将设计精美的图案雕刻于玻璃表面上,达到设计所需要的效果。如日本摩塞克购物中心护栏利用了激光雕刻机对双层夹胶玻璃的正反两面进行局部雕刻,使护栏玻璃从底部到顶部呈现出从不透明到透明的渐变过渡,同时正反两面的雕花图案错落叠加,从而产生虚实交融的空间层次,给人以雅致的艺术感受。经雕花后的玻璃形成半透明的效果,避免穿裙子的女士从这种半透明的高架空间经过时引起尴尬。

2.2.3特色玻璃及玻璃艺术品

特色玻璃艺术品包括玻璃雕塑、玻璃艺术装置、玻璃印刷画等。玻璃可塑性强,艺术家可通过热熔、倒模、蚀刻等工艺创造出匠心独运的作品。特色玻璃用于不同的景观空间,能产生不同的视觉效果,不仅体现景观艺术美,也能诠释景观理念。如护花天使,夜幕中不同颜色的浇花桶灯悬于空中,桶里的“水”随玻璃光纤维缓缓流下,给人新奇的艺术感受;灯光设计师BruceMunro利用回收的玻璃酒瓶制作的艺术装置,在灯光的照射下流光溢彩,产生奇妙效果;水幕玻璃雕塑既突出了主题,也成为花园的视觉的焦点;艺术家LukeJerram的玻璃生物雕塑其实是猪大肠杆菌,艺术家通过作品来映射疾病问题,并思考人造色素对生命的影响,影响人们对事物认知的改变。

2.3玻璃与其他材料的结合使用

玻璃有多样的应用形式,能与钢、石、木、混凝土等材料结合使用,用以建造亭、廊、花架等园林小品。它们大部分是通过构件连接、框式连接或胶粘合为一体。不同材质的组合,所传达的材质肌理感、景观功能各不相同,如石材厚重、沧桑,木材质朴自然,玻璃轻盈、透明,钢坚固、刚硬,它们之间搭配本身就有一种不言而喻的美感。模数化的玻璃与预制的钢构件,通过先进的结构体系连接一起,建造出的建筑景观极富科技美感,既利于工业时代的批量化生产,又降低了工程成本,同时具有安装便捷、结构稳定性好等优点,它们之间科学合理的构造,表现出建筑细部的精美度和建造的高技性。

3应用实例

3.1“迷宫”

镀膜玻璃既有反射光的功能,也具有透光功能。镀膜材料颜色深浅的不同,会造成玻璃反射光和透光的强度不同。镀膜玻璃两面的光学效果不同,镀膜面能映像景物,不镀膜的透明面可透视景物。玛莎•施瓦茨在她的作品“迷宫”中使用了镀膜玻璃,利用其反射映像的原理,增强了景观的空间层次感,折射出多重的景观画面。通过调节空间的明暗度,可使玻璃在透视空间的同时,反射后方的景物,使玻璃两侧的景物相映成趣,形成一道道“光”的隧道,让人难辨真假。此案是利用玻璃的光学性能表达作品的主题“迷”。需强调的是镀膜玻璃也称反射玻璃,易造成光污染,因此不宜在居住区和交通要道使用,否则眩光会影响居民生活甚至造成交通隐患。

3.2避雨廊架和历史之窗

避雨廊架位于首都师范大学教工住宅区的东侧绿地中,为来此活动的师生提供遮阴避雨的场所。廊架顶棚夹层玻璃的中间层是原址现状平面及保留大树的位置图,图形随日光的移动照射,在地面的投射位置不断变化,增添了景观的情趣感。设计师在隔音景墙的壁龛中把首师大拆除的景物的历史照片通过玻璃丝网印刷画的技术展现在玻璃体中,为师生留下历史片段的回忆。同时这些玻璃照片在内嵌式LED光源的照射下,也成为广场照明的一部分。避雨廊架是玻璃、钢和混凝土结合使用的案例,预制工字钢梁承载2.5m宽的夹层玻璃,预留风载和雪载的承受力,结构及细部构造设计是关键:要求钢梁焊接的预埋钢板上的预埋钢筋与钢筋混凝土墙中的钢筋绑扎为一体,形成统一的结构体系来承载悬挑的钢梁和夹胶玻璃,并通过加强肋钢板在预埋钢板与工字钢梁间焊接,增加结构的稳定性;工字钢梁通过打洞来减轻自重,为隐藏加强肋钢板,可外包假梁来增加墙体与挑梁之间的美观度。

4结语

材料科学及设计领域的发展,带来了玻璃材料自身的变革,玻璃材料与电子、数码、照明、结构等多学科的交融合作,能创造出极具吸引力的景观作品。如北京林业大学学研大厦下沉庭院中的玻璃艺术装置,运用玻璃激光内雕技术和电子技术相结合,玻璃底部的LED灯能根据灰尘感应器测得空气PM2.5值,来改变光色照亮玻璃,显示空气污染度。设计师要运用好玻璃材料,需深入了解玻璃材料特性并吸取雕塑、绘画艺术等门类的精髓,才能创造出具有时代特征的作品。玻璃材料从最初的采光、遮风挡雨的功能,发展到艺术装饰、防紫外线、隔音降热等智能功能,使得风景园林师的创作空间更大。近年来玻璃材料在国内的景观运用也越来越多,但有些运用形式缺乏新意,玻璃固定的构造细节精细化程度不足,构造设计有待加强;应用的玻璃品种还较少,还有许多的玻璃品种需要设计师在实践中尝试应用。正如玛莎•施瓦茨所言“景观要进步,就必须以更开放的方式考虑材料,以增加我们的设计语言”,从而提高景观的艺术品质。

作者:何雪年 费铁成 单位:北京北林地景园林规划设计院 深圳市北林苑景观及建筑规划设计院有限公司北京分公司

注:

文中图表除注明外,均由作者拍摄或绘制。

参考文献:

[1]干福熹.玻璃的光学和光谱性质[M].上海:上海科学技术出版社,1992.

[2]江东亮,等.中国材料工程大典.无机非金属材料工程(上)[M].第8卷:北京:北京化学工业出版社,2005:589-657

[4]王向荣,林箐.欧洲新景观[M].南京:东南大学出版社,2003.