清华大学设计冬奥主题雕塑,八朵“雪绒星”映耀冰立方鸟巢
澎湃新闻
2022-03-02 18:27

编织立体雪花灯“雪绒星”。

李白在诗歌中写:“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台”。

契合北京冬奥会的氛围与人类共同体的主题,雪花成为冬奥会开幕式与闭幕式的主要元素,雪花飘动在鸟巢,也“落在”冰立方前。

为了展现冰雪运动主题、并在绿色可持续的理念下对现有场馆进行更新,2020年初清华大学建筑学院黄蔚欣研究室接到设计任务:在冰立方(即国家游泳中心“水立方”)南广场完成一系列主题雕塑,将科技与艺术结合。

团队经过为期一年的设计与建造,最终完成八件编织立体雪花灯,它们被命名为“雪绒星”,片片雪花聚合成的立体雕塑晶莹剔透,与不远处的冰立方和鸟巢相映成辉,并以其纯洁灿烂向世人传递一幅人类命运共同体的美好愿景。

冰立方前的雪绒星。

来自中国编织工艺中的灵感

据澎湃新闻记者了解,雪绒星的设计项目基于“编织结构”,由黄蔚欣研究室研发的应对自由曲面空间网壳的数字设计与建造系统实现。

“编织结构”是由连续弹性杆件交织而成的自由曲面空间网壳,该技术以传统编织工艺为灵感、通过现代数字技术解析其拓扑逻辑,实现了建筑形态与空间结构一体化的自由曲面形态建造。

具体的设计流程是——先从边界开始设计形态、利用kangaroo将网格变成极小的曲面、利用SpherePacking优化网格、将网格拆解成杆件、分析得到杆件的长度节点信息。

设计形态生成。

2020年,编织结构曾被运用于上海豫园灯会,黄蔚欣研究室以编织结构作为空间曲面网壳,形成通透镂空骨架、支撑4000多片鱼形PE偏光膜为外观,整个装置摒弃了传统灯彩的钢结构和布面材质,形成了九曲桥边盘旋飞翔的锦鲤浪涛,和湖心亭畔的高5.3米的如意造型。

编织结构曾被运用于上海豫园灯会。

黄蔚欣研究室研究发现,编织结构作为平台,有搭载各种装饰构件的潜力,且在特殊形状的造型艺术中,编织结构作为轻型骨架的综合性能优于传统钢结构。

3D编制中国结。

雪绒星是朵高科技立体雪花

本次项目中,团队立足于对雪花这类六轴对称晶体形式的研究,提取了对称美这一重要形式原理,并且希望能够突破传统的平面雪花造型在观赏角度、形态丰富度上的局限性,提出一种更适合于大型艺术装置的、可从多角度观察的新雪花形态,以适应城市广场、自然山水等开阔空间的需要。

因此,设计团队以正二十面体为起点,经过变形、抽象、简化构造了全新的编织立体雪花形象,观看者不论从何角度欣赏,发光杆件都能交叠出一个不断变化的雪花图案。线面体三者被巧妙融合于一体,在咫尺间流转出不同的风情。

基于正二十面体进行不同的设计。

为了实现上述简约、对称、优雅的艺术效果,在此次冬奥雪绒星设计项目中,黄蔚欣研究室团队在其原创的编织结构系统之上,将全弹性构件体系发展为铝型材作为结构主体的全新系统。

铝型材的集成性、可塑性,以及材质出色的视觉效果,经过与数字设计、数控加工技术的结合,展现了全新的造型潜能。

澎湃新闻记者也了解到,结构的曲度部分取决于材料自身的韧性以及技术实现的可能性,雪绒星的结构由滚弯机调试生产。

鸟巢前的雪绒星。

雪绒星项目中的铝型材杆件形态极其复杂、加工难度非常高。出于对最佳发光朝向和效果的追求,铝型材杆件需要在正弯、侧弯两个方向上不断变化曲率,同时还要进行扭转。

在项目早期调研时,发现市场上没有相应的加工技术,于是团队在现有三维滚弯工艺的基础上,进行了大量的独立研发,实现了一种新的非圆截面铝型材的多轴数控三维滚弯加工工艺,可以高效、精确的实现定制化的空间弯曲杆件的加工。

滚弯机调试生产。

为了配合新的加工工艺,团队开发了具有普适性的算法,对设计杆件进行几何曲率分析,将任意形状的杆件分解成多段曲率加工参数,并导入机器控制加工,从而实现了空间弯曲杆件从设计到加工的全参数化、定制化的可控流程。

同时,结合设计方案对视觉效果的需求,设计了一套创新构造系统,它将结构连接件、LED灯带、匀光片与供电线路整合在定制截面的铝型材内部,整体外观精致、纯粹、极简。白天,雕塑表面呈现出光洁的金属底色;夜间,雪花通体都被点亮,发光均匀,不留光照死角。

雪绒星设计展示。 

黄蔚欣介绍,编织结构建造简便,轻巧坚固,造型简洁美观,能够实现各种非线性形态,已有多项建成的装置作品,如国家博物馆艺术与科学大展、万科松花湖滑雪度假区主题装置、北京燕京里联合办公空间等,在各项目中开展了不同材料和构造方式(如FRP、PC、竹材、复合冰、多层杆件等)、不同场景(室内、室外、悬挂、自支撑等)的应用。

本次冬奥雪绒星项目中所开发的非圆截面铝型材的数控三维滚弯定制加工技术为编织结构系统的未来应用提供了更完善的技术体系,包括更为精致的细部构造、轻量化的光电系统、简约的设计元素等,为这一技术在公共领域的建筑、装置艺术项目以及个人化场景的应用打下基础。

(原标题《清华大学设计冬奥主题雕塑,八朵“雪绒星”映耀冰立方鸟巢》)

编辑 (冻结)董雯静审读 吴剑林审核 冻结-党毅浩
免责声明
未经许可或明确书面授权,任何人不得复制、转载、摘编、修改、链接读特客户端内容
推荐阅读
读特热榜
IN视频
鹏友圈

首页