理查德·巴克敏斯特·富勒：20世纪最前卫的建筑师

花万珍

一、以技术为导向的设计特征

理查德·巴克敏斯特·富勒（图1）出生于第二次工业革命时代，那个时代的一些新技术包括电力、内燃机、石油等，极大提高了人们的生活质量。在那个年代没有什么比现代工业更引人注目了。同时随着美国工业化和城市化进程的发展，从1880年到1920年出现了美国第二次移民浪潮，他们大多在城市定居，在工厂工作。“美国经济大萧条始于1929年10月29日黑色星期二，当时美国股票市场崩盘，在随后的4年里，美国的失业率增加了7倍多，工业产出骤降，300多家银行倒闭，世界贸易进一步萎缩，大规模的失业人口留宿街头。”在当时最需要的就是迅速为这些人建立一个庇护所。批量生产在工业上的应用，节省了大量时间。汽车、电器、家具等消费品也因此变得越来越容易获得，但只有住宅例外。传统的建筑过程冗长，无法满足人们的住房需求。富勒认为：“家是人类最需要的东西，也是为工业制造和个人销售而设计的最重要的产品。”为什么工业的效率没有被应用到住宅建造上？富勒试图改革传统建筑生产方式，他认为建筑完全可以像工业产品设计一样，通过工厂预制加工再运输到目的地进行组装。他设计了4D房子，可大批量生产并且可以运输到建筑现场进行安装。同时价格也不高，只需大约1500美元。最重要的特点是它可以随意拆卸、搬运到另一个地点。技术的快速标准化解决了许多无意义的重复劳动，这样现代社会的人类将有更多的时间去思考和改进生活。在富勒看来，建筑设计师要懂得从多角度、多方位全面预估未来设计可达到的水平。

图1 理查德·巴克敏斯特·富勒

二、以少得多（Do More With Less）的设计理念

1973年的石油危机引发了大范围的恐慌。“1973年阿拉伯石油输出国组织成员国宣布对西方国家采取禁运”，导致油价飞速上涨，严重影响了美国的经济发展。而现代技术的发展主要得益于能源。富勒很早就意识到地球的资源是有限的，需要以更加合理的方式利用。富勒认为有三种方法减少材料的使用：第一，使设计更小。第二，以最有效的方式使用材料。第三，使用最小表面。用今天的话来说，我们称之为“用信息代替材料”，富勒称为短暂化。富勒的设计思想也直接影响了生态设计和可持续设计。富勒希望建筑师应该向自然学习，循环利用资源，减少无端的浪费。在他看来，大自然总是以最经济的方式做事。事实上，自然系统有一种闭环效率，它循环利用营养物质，一个生物过程产生的废料也可以成为另一个生物过程的原材料。那么在设计中，一个达到使用期限的材料也可以作为另一个生产过程的原材料。因此在富勒的设计中，可循环利用是核心。

戴迈克逊（Dymaxion）住宅正是富勒“以少得多”设计理念的体现。“Dymaxion是由英文单词dynamic，maximum，tension提取组成，dy-dynamic解释为动力，max-maximu意思是最大的，sion-tension意为张力”，组合起来的意思为效能最大化。该住宅外形类似于谷仓，为了以最少的材料获得最大的空间使用率，富勒用圆柱体和圆锥顶组成室内空间。屋顶通风，外形由原来的六边形转换到圆柱形，并有预制的浴室，外墙和穹顶都是用制造飞机的铝制成，这些设计使dymaxion住宅成为战后经济适用房的原型。

三、设计代表作品分析

“1967年4月27日至10月29日在加拿大魁北克省蒙特利尔举行的世界博览会，被认为是20世纪最成功的世界博览会。”其中，美国馆（图2）作为当时最受欢迎的展馆之一，在六个月内接待了900多万游客，以其独特的外形和结构让众多游客叹为观止。美国馆穹顶的外观是一个巨大的四分之三球体，这也是当时世界上最大的穹顶，高61米，直径为76米，并且没有任何内部支撑。在此之前，富勒设计的网格穹顶一般都是半球形。600吨的钢管覆盖着透明的丙烯酸外壳，在内部配备了一系列自动遮阳装置，增强了传统的空调系统。其内部包含了四个独立的展示平台。“如此巨大的网格穹顶只需1000位工人工作5个月即可完成。”美国馆的建造预示并帮助定义美国文化和技术的领导地位。在美苏关系紧张、太空竞争和迅速发展的武器技术的刺激下，核战争的可能性日益增大，美国馆的展示以科学的精确性和戏剧性预言了第一次月球漫步。

图2 蒙特利尔世博会美国馆

（一）网格穹顶结构（Geodesic Dome④）

④Buckminster, Fuller Richard. “Geodesic structures.”U.S. Patent No. 3,197,927. 3 Aug. 1965.

1967年蒙特利尔博览会上美国馆的建成，让全世界见证了网格穹顶的无限潜能。美国馆的建成颠覆了以往展馆的形象。穹顶结构有两层，外部由等边三角形重复组成，每个三角形相接之处向内支撑起数根钢管，在内部形成一个六边形框架，再通过不断重复相接组成一个内外结构不同的双层空间结构球体。这种空间网格结构选择不同壁厚的空心管状钢件，并在压力较低的圆顶上部使用更薄的壁片，在不改变单个构件外观的情况下有效利用材料。开发、设计和测试了用于单个圆顶接头的焊接铸钢轮毂，以帮助实现框架所需的蕾丝美学。由约7.6厘米的钢管构成几何形状，在接缝焊接处使钢管沿着结构顶部方向逐渐变薄，以便将力更好地分配在整个结构中。不断重复组合的几何体组成的巨大透明球体给观众带来了强烈的视觉震撼，同时也展示了美国馆以最少材料的使用寻求最大性能的特点。

（二）互动式的环境展览

美国馆作为一个互动式的环境展览与这届博览会的主题“人与世界”相契合。小型列车在圣海伦岛的世博园区内行驶并穿过美国馆，增加了建筑与环境的互动性。观众在行驶的车内可以欣赏建筑与内部展览，如同在这个国家的时空中穿梭并领略场馆所表达的创意。在这座20层网格穹顶内部的展览部分由剑桥七人设计。场馆中，众多的展览反映了美国的历史、文化和艺术，真实地展现了富有创造性的美国。

四、结语

理查德·巴克敏斯特·富勒一生都在探索知识的真理。他在晚年收获了无数的荣誉称号，但他还是倾向于称自己为“全面的预期设计师”。他对未来世界做出的许多重要而准确的预测影响了后来几代设计师、建筑师、科学家、艺术家等，并且这种影响将会一直持续下去。