浅谈玻璃材料在建筑设计中的应用研究——以玻璃金字塔为例

董超,田治国

(常州大学美术与设计学院，江苏 常州 213000)

1 玻璃的起源

玻璃工艺的发明从古埃及起，从制作最简单的玻璃装饰品等，直至其掌握了玻璃吹制工艺，将玻璃产品吹制的千变万化。至古埃及战败后，古罗马将战俘流放到威尼斯岛,夜以继日地烤制这艺术精粹，之后流传到意大利，才将玻璃制作技术逐渐发扬成熟。17世纪人工水晶(即水晶玻璃)的发明，成就了威尼斯玻璃的鼎盛时期。威尼斯玻璃，即穆拉诺水晶玻璃，将人工水晶的特性展现无遗，不仅能弥补天然水晶的不足，而且增强了玻璃的透明度和折光性，玻璃整体厚重耐切割,可以满足工匠的精雕细刻，同时制造彩色玻璃所使用的仍是穆拉诺的独特配方，因此威尼斯玻璃的诞生成为玻璃材料发展史上具有重大影响的奠基石。

2 玻璃在建筑设计上的运用

近代技术飞速发展，玻璃形式不再受到束缚，玻璃的用途也由此扩至更广的范围，工业设计、建筑设计、甚至墙面壁画绘制中，都能增加玻璃元素。从建筑领域来说：世界上第一座用钢筋和玻璃建造的大型建筑——1851年伦敦世博会展现的水晶宫建筑定能成为玻璃发展里程碑中的一个标志，其用玻璃做墙面、钢筋做骨架，采光良好，气势恢弘。帕克斯顿设计的这座圆拱形建筑,仅耗时4个月，是工业革命的象征，同时也为建筑设计带来新的思路。玻璃是建筑表皮的一种，是承载建筑内外空间的界面，现代主义运动之前，建筑表皮的独立性较弱，只能作为承重结构而存在。而现代主义运动则将它从单纯的承重结构中剥离出来，赋予其独立而又独特的艺术价值。玻璃在建筑的内外部空间中，掌握着隔与非隔的界限，承担着围护和交流的职能。

密斯设计的巴塞罗那德国馆就是很好的例证：整体靠钢铁、玻璃等新建材表现场景光洁平直，通过材料本身的纹理和质感，来营造新的建筑空间效果。密斯作为现代主义建筑大师，用理性和严谨毕生对钢与玻璃进行探索，新材料和新技术满足了密斯奇思异想的创作欲，同时这个建筑设计被后人当作现代主义的代表作。

在密斯之后，玻璃成为了各个设计师创作的灵感来源，从贝聿铭改造的卢浮宫玻璃金字塔到保罗安德鲁设计的国家大剧院，从神奈川技术学院工作坊到迪拜帆船酒店，从巴西七大奇迹之一的库里蒂巴植物园到芝加哥的西尔斯大厦玻璃阳台，玻璃这种新材料得到了长久的发展。

3 玻璃金字塔的整体设计

卢浮宫的玻璃金字塔，八百多年的沧桑岁月，它的前身从监狱到皇宫，再后来成为博物馆，使得当初的设计功能与变化后的使用用途不符。卢浮宫建筑其实先天条件并不好，在法国，人们把卢浮宫称作没有后台的剧院，所以卢浮宫并不具备现代美术馆应有的配套设施。建筑大师贝聿铭在重新改造玻璃金字塔之初，需要解决的最主要的问题就是如何使前人留下的城市框架中体验并更适合于我们的生活空间和功能需求。在重建期间，贝聿铭将实体形象、符号以及形态和材料的设计融入建筑中，让玻璃金字塔呈现出了别样美。

3.1 造型美。金字塔用玻璃材质和金属结构完美融合，在传统的对比下使卢浮宫的建筑更加简洁生动。现代的玻璃钢筋构架与传统的石料对比，从质量、性质、质感上都与过去大相径庭。

玻璃的透明与反射是其最大的特质，贝聿铭采用玻璃自身最大的特点来营造建筑中光影律动的效果。自然光线穿过透明的玻璃材料倾泻到室内,整个环境氛围室内温暖和灵动，而在夜晚时，建筑外围的人工光影也能反射在玻璃外表，暖黄色的灯光使金字塔散发的神秘感。从整体外观来说，玻璃材质的运用，从宏观上使建筑更加壮阔辉煌。除去玻璃材质，金字塔外观中的网状钢结构还能起到支撑、承载的作用，同时赋予了建筑一定的力量美。玻璃透明不遮挡原建筑的立面，从视觉上、空间原理上增强建筑的立体感和空间感。

独具匠心是卢浮宫玻璃金字塔造型的重要特点。多元化的设计，让整个作品都充盈着文化和历史的气息。从建筑历史来说，采用大块石料建成的金字塔是古埃及的底蕴和象征，是古埃及的建筑艺术符号。重新修建建卢浮宫时，如果直接将这种符号融入到设计中会显得过于单调。贝聿铭大师考虑到了这一点，在使用金字塔元素时避开是石材料，转而采用了特有的材料和新的构架——玻璃材料和钢架结构。通过使用最基础的几何符号——菱形玻璃，利用美学法则中有简单到复杂的规律，给这个建筑提供了现代特有的美感。贝聿铭利用古代时期的艺术符号融合现代的建筑材料，完美地向世界展示了另一种融合式的建筑，这不仅仅是古埃及的建筑艺术和欧洲建筑风格的结合，更是新旧建筑风格的完美结合。

3.2 材料美。提到金字塔，很多人的第一印象就是古埃及时期石材搭建的。然而石料厚重，外观较为粗糙，同时在卢浮宫这种环境里使用石材会增加他的面积和质量，一定程度上提高了主体建筑博物馆的轴承压力，安全系数不高。石料朴质的特征，并不能很好的展现出卢浮宫的金碧辉煌。因而通过使用玻璃材质中透明与反射的特点，使得整个玻璃金字塔更加精致。

金字塔的整体是采用钢架结构进行支撑，提升了整体建筑的稳定性。用四个侧面采用玻璃673块菱形玻璃架构而成，在光的作用下更加耀眼夺目。构成的总平面面积约为2000平方米，塔身总重200吨，庞大的建筑令人惊叹的是建筑中玻璃的净重就有105吨，而金属架构的重量仅只有95吨。从安全角度来说，需要一个良好的建筑结构来支撑巨大的重量。钢结构的材料本身，质量稳定，强度高，也具有良好的抗震性能。此外，实用的钢结构净重小，这大大减少了负载的结构。钢结构的承载，展现出了建筑力量与美丽的结合。

3.3 色彩美。玻璃金字塔展现出的建筑效果中，在很大程度上，需要光的参与。光作为建筑色彩的自然组成部分，在这次的建筑设计中所体现出来的，就是在变化多端的空间里，光与空间的结合。白天里，自然光线从玻璃金字塔的入口进入到博物馆的空间内，让历史重新沐浴在阳光下。透过玻璃窗，投射在墙壁，地板，艺术品上，形成一个充满光的庭院。而在夜晚，周围环境中的人工光源，照射在金字塔上，光影结合，浪漫而神秘。

玻璃金字塔的周围有一个方形水池，对罗浮宫而言，贝聿铭巧妙地将水池旋转了45度，取消了西面的三角形而作为广场的入口，以三个角对西而建，构成三个三角形的水池，将几何与艺术结合产生的美凸显的十分巧妙。其中环绕周围的三个三角形水池(如图1)，在阳光的照射下如明镜般清晰，在蓝天白云下，玻璃金字塔映入池中，与周围环境相融合，增添一抹色彩。

(图1)

距离大金字塔约100m的位置上，利用凹凸的元素，制作了一个下陷的反转金字塔天窗。围绕这个天窗,搭配着周围圆形的绿化带的熏陶，在保证了游人安全的同时;又运用自然光将整个环境与自然相呼应。玻璃金字塔反射着落日的光辉，古老宫殿下的三道门也充斥了不同的意义。一面是永恒的文艺复兴时期的古典艺术，一面是人类通往艺术的未来，一面是现代艺术的鲜艳，它鼓舞着我们的生活，追求与向往。

接着转入到室内部分(图2)，大型的“水晶金字塔”不仅只是作为建筑入口，也是其下空间与户外连接的媒介。三座小型金字塔的采光将下面空间进行照明。在白天从下往上观望，这就是一座透着光色的艺术品。进入大堂后向西前行，反转金字塔的天窗映入眼帘。而地面上的四座金字塔为旅客带来了视觉上的震撼，更凸显了金字塔元素在卢浮宫的户外扩建中尤为重要。由此看来，谦卑的贝聿铭大师为整个巴黎带来了饱含真挚的光明殿堂。每当阳光明媚，矗立的金字塔在庄严的卢浮宫包围中，显得栩栩如生。

(图2)

3.4 生态美。生态建筑的理念一直贯彻在玻璃金字塔的创建中。拱形的建筑造型，形成了一个巨大的透明玻璃外罩，建筑中的玻璃展柜及制品，因光而融合在整体建筑中，熠熠发光，吸引着游客，阳光照射下，给人以心灵澄净。贯彻生态建筑理念，如在罗浮宫的楼梯部分，采用螺旋式构造，玻璃一直都是旋转楼梯的核心支柱，整体看起来像是一个透明的水晶。玻璃使场景更加宏伟，巨大的弧形穹顶在每一个玻璃大厅脱颖而出，这样整个空间实现了空间资源的有效利用，为游客提供了一个身心自然，健康舒适的休闲环境，以达到与周围环境的共生。

4 结语

玻璃是一个自带折射与反射的特殊材料，在我们的生活中使用普遍。从一个小小的玻璃工艺品到玻璃幕墙，从玻璃门窗到玻璃建筑，渐渐地与我们的生活产生了不可分割的关系。贝聿铭大师的玻璃金字塔让我体会到了“建筑是流动的音乐”一语的含义。它在设计初期在招标时受人非议，而更多的法国人民愿意去接受这种古埃及元素与现代材料的结合。如今，它成为了法国巴黎甚至全世界人类艺术文化的一个象征，一个璀璨的钻石。在未来的建筑设计中，了解当地的地理，文化，风俗等是首要条件，驾驭建筑材料为建筑大师所用，更是重中之重。与建筑的交流，与地方的融合，与人文的沟通，对建筑材料的选择，以及如何用材料来激发设计师的灵感，使材料成为建筑中可以巧妙结合的媒介，从而创造出更好的作品。