建筑设计中的莫比乌斯环

吴旭阳

在1985年巴黎举办的一次数学论文比赛中，来自德国的数学家莫比乌斯带来了一样东西，即一张扭转180度后将两头再黏结起来的圆环。这个纸环拥有一个奇异的现象，即蚂蚁可以爬满纸面却不用跨越纸张边缘，当时大家都沉浸于发现的兴奋之中，殊不知日后这个纸环对数学、历史、哲学、艺术等广泛领域产生了深远的影响，建筑也不例外，这就是神秘的莫比乌斯环。

神秘的莫比乌斯环

莫比乌斯环在很长一段时间里是“神秘”的代名词，有很多奇妙的现象都会在它身上发生。

如果你沿着纸环的中心线画线，从任意一个中心线上的点开始，你会惊奇地发现笔迹会一直沿着纸面进行移动，不会跨越纸的边缘，直到回到最初的位置为止，而且原来纸条的正反两面的中心线都会留下印记。除此之外，如果你拿剪刀沿着画好的中心线剪开，你不会得到“正常”的两个纸带，而是得到了一个“扭曲”更厉害的大环，且扭曲两次。如果重复此动作多次，便会发现每次都是由一个大环变成两个嵌套在一起的小环，且环环相扣。当然，如果你有足够的好奇心，可以将纸扭转360度乃至更多度数，再将纸带的两头粘贴起来，用剪刀沿着中心线剪开，你会发现很多更加有趣的现象，当然这些都是莫比乌斯环的延伸。

莫比乌斯环的神奇之处在于将原来纸带的两个“面”糅和成为一个整体，建筑学家将“面”引申为空间、流线、生活，即创造出了神秘的“莫比乌斯空间”。以往的建筑都是有着明确的室内空间和室外空间，而莫比乌斯空间则打破了这个传统，将二者糅和，使其之间的界限更加模糊却又更加浑然一体。此外，建筑学家巧妙地提取“中线”这个元素，使之成为一些建筑生成形体的线索，从而诞生出了很多拥有动态重叠的曲面界面以及连续流线的神秘建筑。

早期最具代表性的莫比乌斯住宅

这座莫比乌斯住宅的业主是两个独立的SOHO族，他们在拥有各自的工作空间的同时，又希望能够有公共的空间供他们一起休息，想要寻求一种既独立又统一的新的生活方式。建筑师通过莫比乌斯环，很好地解决了这个问题。这座建筑的两端的一层和二层分别是男女主人独立的工作休息空间，在门厅和一端有两个楼梯，就像是莫比乌斯环转折的地方，用来将两个人的独立生活都和公共客厅联系在一起。

莫比乌斯环的立体化延伸

如果我们仔细回味莫比乌斯环的生成过程，我们便会发现，其中有两个要素是可以改变的，一是纸带，我们可以将其替换为各种形体，比如棱柱；二是扭转次数，如果大于一次，沿中线剪开得到的也是不一样的结果。莫比乌斯住宅是按照最基本的方法生成，利用纸带元素并且仅仅扭转一次，而马上要介绍的UN Studio设计的梅赛德斯奔驰博物馆，则是莫比斯环的一次立体化延伸。

建筑师在莫比乌斯环的启发之下，将纸带替换为三棱柱，然后以3个三棱柱为基础形体，进行扭转，然后两两黏结在交会处，并且使黏结点位于3个高度上，便形成了三面连通的室内空间和造型，浑然一体。由于是通过棱柱变换的，圆形的大空间围绕中间的类似三角形的中厅盘旋而上，且交替占据一层和两层高的空间，最终形成六对展览空间。人们在其中参观就好像开车旅行一样，步移景异，没有阻隔，身心随着参观过程也流动起来，名车就像是溪流中的礁石，卓然矗立，更加凸显了展品的名贵和辨识度。此外，整个室内空间由于没有阻隔，视野开阔，使奔驰车型的优雅和流动感展现无遗。

最像莫比乌斯环的建筑

——韩国济州岛高端住宅

近些年来，随着技术的不断完善，莫比乌斯住宅系列也发展得更为成熟，韩国济州岛的高端住宅，便是集精致、高相似度、优雅于一身的代表。这座建筑将屋顶、墙、地板三个概念融入一片连续的曲面中，就像是莫比乌斯环的纸带一样。建筑内部拥有画廊、起居室、卧室等使用空间，深处森林保护区中，营造出舒适、自然的氛围。

除了建筑，很多艺术品、雕塑均曾以莫比乌斯带为基本原形，甚至音乐家都将其融入到音乐创作中去。如果说存在着不同次元的另一个平行世界，莫比乌斯环也许正是连接我们和他们世界的桥梁。

（责任编辑/胡冰）