斑驳陆
离的光影展现了混凝土轻盈灵动的一面,在阳光的配合下“犹抱琵琶半遮面”,这种充满艺术感的材料就是“透光混凝土”。
透光混凝土材料
01
应用现状
透光混凝土主要应用于室内装饰,工艺品和景观构筑物。2001年,匈牙利年轻建筑师阿隆•罗索尼奇(Áron Losonczi)受到玻璃碎片嵌入混凝土砌块的一件艺术品的启发,凭借自己关于透光混凝土的想法,向一项瑞士研究生奖学金提出申请后被授予资金,供他在斯德哥尔摩皇家大学美术学院发展自己的想法。经过两年的研究之后,他为透光混凝土(Light Transmitting Concrete)申请了专利,并注册了材料品牌“Litracon”。
左:透光混凝土轻质隔墙,右:叠院儿(建筑营),透光混凝土砌块景观墙
近些年来出现预制装配和整体现浇的景观构筑物。2013年英国建筑师事务所Gianni Botsford Architects在苏黎世一座私人住宅的花园内,采用五块预制板(板块尺寸:3600×2300×80)搭建了一座自支撑半透明混凝土景观建筑。
花园凉亭(Gianni Botsford Architects)采用透光混凝土预制板搭建
土人景观团队在常德澧县城头山遗址公园的景观亭设计中采用了现场浇筑透光混凝土的施工工艺,一体化浇筑成型。
现浇透光混凝土景观亭
景观亭墙体透光效果,墙体内钢筋清晰可见
02
材料构成
透光混凝土由混凝土和光导纤维组成。其中,光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用光在这些纤维中以全内反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。
透光混凝土材料构成示意
光导纤维示意图,由核心和包裹层构成,纤芯传输光信号,包裹层保护纤芯,防止光束逸出
由于光纤极为纤细,仅占混凝土体积的4%,因此光纤对混凝土的力学性能影响不大,其材料特性和混凝土接近。
透光混凝土的材料特性
透光混凝土中密集的光纤迎光可见
由于光纤价格昂贵,因此市场上出现了采用有机玻璃棒代替光纤的产品,使价格降低为之前的十分之一。
透光混凝土的简化产品,利用有机玻璃替代光纤
03
材料构成
约旦安曼新首都银行位于一个住宅区阿卜内(Abdoun),它是约旦首都安曼最高档的街区之一。创建一个具有奢华体验感的“精品银行”是这所银行的品牌想要追求的设计理念,给客户引入家的归属感和自然风格的热烈氛围。
建筑师Paradigm DH在沿街凸出的楼梯间立面上采用了透光混凝土幕墙。通过将14米高的楼梯间与机械固定的半透明混凝土板包覆在一起,保持支撑结构从内部暴露出来。建筑师将30毫米厚的透光混凝土面板安装在钢柱上,并融入扶手的设计。接待柜台和ATM区也采用背光半透明混凝土板制成。
以光影效果形式流经楼梯的自然理念是设计的主要思想。通过使用透光混凝土,建筑师和照明工程师正在打造一个突出的设计范例,它自然的解决了外墙如何通过半透明度解决重量和轻透之间的矛盾。
约旦安曼新首都银行楼梯间采用透光混凝土板材幕墙
楼梯间内部简洁的幕墙支撑结构
上海世博会意大利馆利用透光混凝土挂板幕墙,解决了部分展厅的室内照明问题。意大利馆共使用了3774块混凝土板,单块板块尺度500×1000×50 ,重量约25kg/块,总共覆盖面积达1887㎡,大约占意大利馆整个表皮混凝土挂板的40%。幕墙系统的室内侧为双层ETFE(四氟乙烯)膜,隐藏幕墙龙骨,并使展厅内的光线更加柔和。
上海世博会意大利馆夜景
上海世博会意大利馆夜景
上海世博会意大利馆幕墙施工过程
上海世博会意大利馆幕墙施工过程
上海世博会意大利馆展厅室内
上海世博会意大利馆展厅室内
在常规项目中由于建筑节能的强制要求,幕墙板块背后往往会填充一定厚度的保温材料,阻挡了光线的传递,使得透光混凝土幕墙只能成为表面装饰材料。在这种情况下,在幕墙龙骨和保温层之间安装LED灯带,类似透光混凝土饰面的“灯箱”。
非常建筑设计的砼器采用了
超薄玻璃纤维混凝土饰面幕墙,由于板材厚度较小,玻璃纤维在局部会较为集中,从而出现一定的透光度。
砼器
砼器
砼器
透光混凝土由于节能要求失去了导光功能,成为纯粹的表面装饰材料,为了追求装饰的复合功能或建筑本体的建构真实,建筑师需要另辟蹊径。
早在60年前,柯布西耶在法国费尔米尼设计的圣皮埃尔教堂就为我们提供了巧妙的思路。柯布西耶在混凝土壳体上设计了大小不一的圆孔,并安装有机玻璃导光管,有机玻璃周圈的镜面不锈钢套管强化了反射效果,形成螺旋光带。
有机玻璃管可以高效地将光线从一端传导至另一端,同时玻璃管表面的细微起伏将光线折射成独特的光晕效果。在清水混凝土中预埋有机玻璃管,让光线穿越厚实的墙壁,到达内部空间。太阳光透过玻璃照射进教堂室内,随着时间的推移,光纹似水波,在墙壁上推移荡漾美轮美奂,这些来自自然的馈赠使整间教堂呈现在一个迷幻的星光世界中。
圣皮埃尔教堂
圣皮埃尔教堂南侧外墙洞口和内部光影
圣皮埃尔教堂有机玻璃导光管
圣皮埃尔教堂有机玻璃导光管
如今,各种夺人眼球的“网红”材料层出不穷,透光混凝土就是其中一员,在其面世的短短十二年时间里,建筑师将其广泛地应用于室内、景观构筑物和幕墙设计等不同领域,并逐渐出现了预制和现浇透光混凝土的实践作品。如何创造性的使用材料,回应建筑学关于本体和装饰的讨论,回归建筑的核心价值,需要建筑师不断地思辨和实践。
End
本期作者:陈振
(创一)
本期责任编辑:续爽(创一)
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