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光怪陆离——高反光度、高成像度的不锈钢外墙


2019-12-16 15:12:51


    

完全理性、逻辑的设计让人能够由此及彼,缺乏意想不到的发现所带来的惊喜;完全的雕塑艺术般的感性设计又往往容易牺牲建筑功能落入形式的陷阱。因此,更有趣的建筑设计应是“意料之外,情理之中!”。

在遵循基本建筑逻辑的基础上,采用高反光度、高成像度的不锈钢外墙饰面,通过墙面的反射成像形成特殊的视觉效果,即是一种能够达到“意料之外”的高效设计手段。

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©Terence Faircloth  CC BY-NC-ND 2.0
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©Susan Smith  CC BY-NC-ND 2.0
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©jason saul  CC BY-ND 2.0
由著名艺术家阿尼什·卡普尔(Anish Kapoor)设计的位于美国芝加哥市格兰特公园的云门(Cloud Gate应该可以说是迄今为止最为令人激动的大型现代雕塑之一了。
雕塑由168块不锈钢板焊接在一起,经过精细的打磨后形成一个完全看不到接缝的“豆荚”形高反光异形整体,如同公园里常见的哈哈镜,反映着周边的景象。
对于大众游客来说,或许体会不到雕塑暗含的寓意,但步移景换,充满了不确定性的发现却是雕塑的主要魅力之一。

镜面不锈钢简单讲即是能形成类似于常见镜面成像的高抛光度不锈钢。它是以各种工艺(机械、化学等)手段将工厂生产出来的不锈钢板进行精细打磨、抛光以形成镜子一样的反射效果。

根据不锈钢镜面的精细、光滑、平整程度,我们常简单地将镜面不锈钢分为4K、6K、8K、10K、12K等等级。表面缺陷越少、平整度越高则亮度越高、反射率越大、成像效果越好。

4k-Lv.9/Ra0.3~0.4μm——几乎没有什么亮度,也叫2B面(雾面)。

6K-Lv.10/Ra0.2~0.3μm ——有明显的镜面效果。

8K-Lv.11/Ra0.1~0.2μm ——精抛光不锈钢,最为常见的镜面不锈钢。

10K-Lv.12/Ra0.02~0.16μm——精细抛光不锈钢,可以与普通镜子媲美

12K-Lv.13/Ra0.015~0.02μm——超精抛光不锈钢,可满足光学用途。

Lv——表面光洁度,Ra——表面粗糙度

(名词的具体含义可以Google、baidu一下)

高反光的不锈钢除了耐腐蚀性能更为优异外,从视觉效果上来说也是适合于建筑立面表现的材料之一。根据建筑师的需求,不一样的反光度、不一样的表面纹理、不一样的板面形式都会对建筑形式产生巨大的影响。

镜面不锈钢平板的反射效果让这个构筑物(进出风口?)视觉消失在环境中.jpg

镜面不锈钢平板的反射效果让这个构筑物(进出风口?)视觉消失在环境中

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上海同济大学建筑学院楼  建筑师:张斌

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锯齿形折板示意图

锯齿形的平板折面的反光成像效果既有一定的规则性,又有一定的变化,不似全平板的呆板。

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©Aidan  CC BY 2.0
©Wei-Hang Chua  CC BY-NC-ND 2.0.jpg
©Wei-Hang Chua  CC BY-NC-ND 2.0
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©AMCSviatko   CC BY-NC-ND 2.0
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镜面不锈钢外墙饰面断面示意图

新西兰新普利茅斯Govett-Brewster美术馆/Len Lye中心

建筑师:Pattersons建筑师事务所

20块整体14m高的预制混凝土Z字型板外覆抛光度达8K的镜面不锈钢板,在常规锯齿形式上的少许变化更是让反射成像变得更为复杂,不同的天气,不同的角度能够产生不同的镜像效果。这种不确定性也正是建筑的魅力之处,它给人们带来发掘的无穷乐趣。
按照小幅面薄皮金属的构造方式(平咬接)自然产生了特殊的外墙肌理,由于金属板很薄(一般在1mm厚度以内)常产生一些自然的皱褶。采用高成像度的镜面不锈钢板,其反射成像又自然地产生了有别于大幅面板的效果,更加模糊、不可捉摸。
美国建筑师弗兰克.盖里的作品常以多种体块组合的异形形体为特色,平咬接的金属薄皮也是适宜于拟合各种复杂形体的一种解决方案。其中,镜面不锈钢薄皮(如0.6厚)也是选择之一。

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美国麻省理工学院瑞和玛丽亚史塔特中心(The Ray and Maria Stata Center)

建筑师:弗兰克.盖里
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©Filippo Diotalevi   CC BY 2.0
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©Michael   CC BY-NC 2.0
德国杜塞尔多夫媒体港大楼   建筑师:弗兰克·盖里

当然,并不是所有的建筑都希望高成像度的反光效果,有的时候适当的成像可以形成一幅抽象的、朦胧的油画。

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西班牙巴塞罗那“论坛”建筑  

建筑师:赫尔佐格&德梅隆

地面层室外吊顶及部分墙面,采用镜面不锈钢板上不规则穿孔的做法形成了特殊的质感,避免了机械的、完全镜面的反射成像效果,更加富于艺术想象性。

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©Nicolas Nova  CC BY-NC 2.0
橘皮状凸凹纹理的镜面不锈钢板形成的朦胧成像效果
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©Detlef Schobert  CC BY-ND 2.0

条形镜面不锈钢板条编织而成的席纹板形成的朦胧成像效果

直接采用抛光度相对较低的不锈钢板或者一定纹理的拉丝不锈钢板、凸凹压花等工艺加工的各种质感的不锈钢板可以形成更为柔和的反光成像效果。当然,这种反光及成像效果的控制只能依靠建筑师通过样品的判断。

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©Howard Stanbury   CC BY-NC-SA 2.0
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©Richard G. Hilsden  CC BY-NC-ND 2.0
英国牛津St Antony学院中东中心(投资者大楼)
建筑师:扎哈.哈迪德
异形的不锈钢体块柔和地反射着周边的景色,宛如一幅朦胧的油画。

反射成像的不锈钢板用在室内同样能够出现意想不到的效果。与常用于室内的玻璃银镜相比,不锈钢板不会碎裂、更为安全,同时也更适合于曲面的模拟。

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西班牙马德里美洲之门酒店室内四层走道

建筑师:Plasma Studio

亚光的不锈钢同样能反射一定程度的光线,结合折面更是产生一种光怪陆离之感。
高反光的不锈钢板用于室外的负面影响是容易因为反光过强带来光污染。弗兰克.盖里设计的美国洛杉矶迪士尼音乐厅就曾经因为反光过强引起附近民众的反感,后来不得不花费巨大的资金通过现场重新处理不锈钢板面以降低反光强度。
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©Carol M. Highsmith   CC BY-NC 2.0
美国洛杉矶迪士尼音乐厅(不锈钢板面已经处理)
建筑师:弗兰克.盖里

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英国盖茨黑德音乐中心

建筑师:诺尔曼.福斯特建筑事务所

柔和反光的曲面状金属屋面成为沿河的一大景观

当然,除了不锈钢板可以加工成镜面板外,其它金属材料如铝板、铜板、钛板等在现有的工艺条件下也是可以加工到一定镜面抛光度的。不锈钢板除了加工成为镜面板外,还可以通过压花、拉丝研磨、蚀刻、喷砂、镀钛等工艺加工成更多效果的装饰板材。这些知识以后我们再讲。

镜面不锈钢板饰面的构造同样分为金属薄皮和常规厚板两种基本模式,金属薄皮构造和(钛)锌板铜板钛板等类似,适合于小幅面的拼接以拟合异形曲面;厚板构造与耐候钢板铝合金板等类似,更适合于追求真实完整的成像效果。更多相关的知识可参阅以下过往文章。

最常见的不锈钢在建筑表皮中的应用

建筑师,你该了解的薄平板金属墙面系统!

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