以科技拓展设计

科技对设计的影响究竟如何?从上世纪开始，科技的进步，推动了现代主义建筑的发展，也改变了建筑原本专注外形构想的表象思考，转而进行对材料、结构及内外空间的突破与大胆尝试。同时也给室内空间形态及内在表现的变化提供了更多可能性，为人们提供了更广阔、舒适的生活空间，更丰富的生活体验。

新材料与新技术推动设计发展

“新材料”与“新技术”是科技对设计最直接的影响，新材料、新技术的出现往往会催生新的设计形式或表现手法，促进空间设计的优化，带来新的空间体验。被誉为“科技奥林匹克”的世博会，便是这样一个“展技舞台”。1851年英国伦敦世博会的“水晶宫”，是当时英国科技实力的象征，也是历史上首个以钢铁为骨架、玻璃为主要材料的超大型建筑，并开创了近代功能主义建筑的先河。玻璃纤维敷聚氯乙稀涂层制品的出现，让充气建筑成为1970年大阪世博会各场馆的全新建筑方式。美国馆成为充气式膜结构的代表，这个平面140米×83.5米的椭圆形室内气承式膜结构，从严格的结构力学概念来说，是世界上最早的膜结构。新的建筑形式及室内空间形态的形成与新的材料技术是密切相关的。而20世纪正因为高强材料及其相应高层、大跨度的施工技术的出现，把现代建筑文化推向了高峰。

2000年汉诺威世博会日本馆的纸建筑，其结构来源于回收加工的纸料，主厅拱筒形结构由440根直径12 5厘米的纸筒呈网状交织而成，舒缓的曲面以织物及纸膜做内护，屋顶与墙身浑然一体。这一材料在世博会后得到百分之百的回收再利用，返回日本后做成小学生的练习本。企业馆之一的丰田馆外形如低矮圆柱体状，主体由可解体再使用的钢铁构架以当时新开发的摩擦结合施工法建设，完全不需焊接。建筑外壁全部采用废纸再生的纸壁材，阳光下熠熠生辉，充满未来神秘感。展馆内壁灵活利用了可再生、无污染，能净化空气的孟买麻材料。21世纪回收科技及工程技术的进步促进了建筑设计的新思考，也引发了绿色设计的进一步探索及其设计实践的发展。

科技与设计的结晶――绿建筑

时至2010年上海世博会，节能、环保、高效的科技新材料、新技术的应用已成为各场馆的特点。各场馆建筑作为举办各种展览和活动的场所，其本身也是耀眼的环保低碳“展品”。例如：瑞士馆利用高科技创造与自然相融的建筑，其中包括建筑外部由大豆纤维制成的红色幕帷，具备发电功能，又可天然降解：芬兰馆采用新型的高科技环保材料――由废纸和塑料复合而成的白色“鱼鳞外墙”――打造坚硬耐磨的“冰壶”建筑，“冰壶”顶部铺设了太阳能电池板，其碗状开口设计既促进自然通风，又有利于雨水回收再利用：被称为“紫蚕岛”的日本馆，建筑外表采用超轻、透光的双层膜结构，可吸收太阳能发电并会随日光及灯光变化变换各种“表情”。弧形穹顶上的“三个洞”和“三个角”，前者可接收雨水并循环利用，引入阳光以减少照明用电，后者可强化冷暖空气的流通，减少空调能耗；意大利馆的建筑采用新型材料――透明混凝土，可实现不同透明度的渐变，调节建筑内外部的温度、湿度……

上海世博会的永久性场馆――“一轴四馆”，其主体建筑均结合了新型屋顶太阳能系统、江水源冷却系统、气动垃圾回收系统、空调凝结水与屋面雨水收集系统等新技术，并注重可再生材料的使用，堪称中国大型公共绿建筑的典范。中国馆斗冠部分为层层出挑的自遮阳体型，大幅减少进入室内的热量，减少降温所需的能耗。地区馆外廊的半室外玻璃廊，用被动节能技术提供冬季保温和夏季通风，并运用了生态农业景观等技术措施有效实现隔热。世博会主题馆屋面的太阳能发电装置年发电量约250万度，并采用并网发电运行方式，将太阳能发电传回城市电网中，预计可减少二氧化碳排放量2375吨。主题馆东西两侧外墙上安装了约4000平方米立体生态绿化墙面，夏季，生态墙可阻隔热辐射，并使外墙附近的温度降低。冬天，生态墙既不影响墙面吸收太阳辐射热量，同时又可以起到保温层的作用，使周围的风速降低，延长外墙的使用寿命。世博中心为保持室内阳光充足和空气清新，选择了新型环保的组合幕墙、呼吸式玻璃幕墙系统和低辐射中空玻璃等新一代产品作为建筑材料。内部的大会议厅利用玻璃采光系统引入自然光，低温送风系统、冰蓄冷系统等设计，降低了空调的运行能量，保证了室内空气质量，也达到了节能的目的。世博演艺中心的飞碟形外观采用性能优良的建筑护结构，如屋面采用铝板及保温层，玻璃幕墙采用中空玻璃等。建筑立面简洁，从设计体型上减少了空调的负荷与能耗，从而降低了整个建筑的能耗。

多媒体、互动科技开创全新空间体验

科技的创意除了在建筑上的展现，在各馆内部设计上也各具特点。上海世博会可以说是历届世博园区面积最大的，虽然各场馆面积至少也达几千平米，但是通过几千平米的空间设计展示个国家或地区的文化、经济、科技、民俗风情等特点，确实难度颇高。不过，将展示设计融合创新、高科技的多媒体展示技术则圆满解决了这一问题。

各参展方以突破、创新的影像及互动技术，新颖、震撼的形式内容，为上海世博会带来全新的空间视听体验。例如 中国国家馆在建筑顶层，名为“东方之冠”的核心展示层设置巨大环幕，通过电影的手法展现中国城市三十年的“巨变”，德国馆的“动力之源”带给参观者奇特的互动式摆球体验，站在三条廊道上的参观者只要发出声音，就能启动和引导1.2吨重的互动式球体的摆动，直到其完全沿着一条完美的圆形轨迹旋转，新西兰馆内设计了一条长度达150米的多媒体长廊――“自然之城”体验区，从不同角度展现新西兰的大海、高山、乡村、空旷原野和城市，使参观者仿佛置身新西兰，实地参观和领略新西兰的多元文化与城市生活；以色列馆设计师通过一种全新的高科技媒介――球状三维播放器，在主展厅设计了互动式的影像交流：每个球状三维播放器会以某个人物形象出现，用希伯来语和汉语与参观者进行简单交谈，之后，众多光球汇集进行360度多媒体展示被誉为“世界研发中心”的现代以色列……

创意澎湃的世博会上，科技的力量带给建筑、室内空间以多变的表达，也带给设计师们新的思考：而设计的力量，则拉近了科技与人们生活的距离，带来了科技应用实质化的可能。

阳光谷――世博轴

设计＼SBA(德国)、华东建筑设计院

世博轴作为世博园区最大的景观轴线，是“绿色建筑”理念与技术的聚合体。世博轴长度超过1000米，分地下、地上各两层。世博轴的屋顶采用跨度为98米、长度为833米的索膜结构，达到了遮阳、节能、造型自由的效果。在阳光的照射下，由膜覆盖的世博轴内部充满自然漫射光，无强反差的着光面与阴影区分，内部空间视觉环境开阔和谐。夜晚内部的灯光透过屋盖的膜照亮夜空，使得世博轴的体型显现出梦幻般的效果。

设计师们沿世博轴屋顶纵向设置了6个如同河流漩涡的巨形圆锥玻璃幕墙，名为“阳光谷”，分别分布在世博轴的入口及中部。6个敞向天空的“阳光谷”贯穿世博轴各层建筑平面，形成良好的透视效果，独特的形态便于将阳光和流动的空气引入建筑内部和地下的下沉式花园空间，解决了地下空间的光线昏暗与空气沉闷的问题，节省了人工照明及通风系统的能耗。除此，环状玻璃幕墙与其它场馆的雨水收集概念相类似，是天然的雨水收集器。大量雨水被储存在地下管道，经过层层过滤，不仅可以自用，还用于周围其他场馆的灌溉与清洁。另外，夜晚与世博轴自然飘逸的曲线相融合的LED灯饰亮灯时，世博轴犹如天上的银河系，“繁星”点点。

世博轴设计还结合了生态技术展现其冬暖夏凉的宜人特点。设计巧妙利用这个巨大公共通道的下面桩基及底板铺设了700公里长的管道，形成地源热泵――地源热泵是一种利用地下浅层地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空调系统――利用世博轴靠近黄浦江的优势，引入黄浦江水作冷热源。如此用全生态绿色节能技术营造舒适宜人的室内环境。

720度LED视听空间――国家电网馆

设计＼伊文思・潘平(法国)

国家电网馆的核心展区――魔盒，由覆满风铃片的两部分建筑支撑而起，位于展馆二楼，离地6米，内径长、宽各14.9米，高13.9米，内部巨大的透明平台，足以容纳两百多名观众同时参观。设计师利用最新的LED显像技术突破性地打造了这个720度全景式多媒体视听体验展区。

这个可以展现“六面影像、悬浮体验”的720度幻象空间，由112块LED屏幕组成，是世界上最大的室内LED视听空间。其LED屏幕的物理尺度在视觉上被无限扩展至更深远的虚拟空间中，这个尺度远远超出LED屏幕本身，产生更广阔更独特的影像效果――在漆黑的魔盒内，顺着点点灯光走向透明的悬浮平台，忽然间，脚下出现一片明亮光影，从底部大屏幕上可以看到水正慢慢涌来，四周的大屏幕随之亮起，一直延续到展馆顶部。设计师为参观者设计了一场表现“能量之旅”的多媒体影片，片长4分钟左右。影片以能量为主视觉，从微观到宏观，从自然到文明，演绎出人与自然和谐共生的美好梦想。在这场能量之旅中，逼真的视觉效果全方位地包围着观众，上下、左右、前后不停旋转的影音表现，极具激情的冲击力，直观、形象地展现国家电网如何将自然能源转化成人类可用能源过程。设计师为了达到更好的效果，利用了一种特殊的散射膜将LED屏幕的图像柔化，降低被六面光影幻动影像包围的参观者产生眩晕不适的感觉。另外，设计师对音效的要求也相当苛刻，16声道、立体全方位的音效环绕，增加参观者置身其中的真实感。

多媒体互动平台――香港馆

设计＼Marc＆Chantal Design　翻译＼肖俊

设计师运用科技拓展设计的理念，在530平米的区域为参观者建造一个既充满活力又能展现香港特色的空间。设计中的互动性是此案设计点。设计师将整个场馆外部布满附有图案的LED灯饰，生动、活跃的画面不仅给场馆增添了缤纷色彩而且生动地再现了一个运转中的充满活力的城市。LED屏幕上所显示的图像带给参观者们一份共同体验，同时也让他们时刻不忘自己的位置所在，这种互动很好地阐释了“连系”这一主导设计理念。整个屏幕画面的切换和掌控是通过对参观者的存在自动做出感应而实现的。当参观者进入场馆或是在线浏览虚拟展馆时，一个具有代表性的像素便出现在场馆外在屏幕上。像素会因时间而不断增加最终形成固定的形状和字体。在有规律的时间间隔内，画面将不断重复，画面颜色也将不停转换，当新一轮参观者到来时，画面会迅速切入起始处与参观者分享不断扩大的图像。现场显示的图像语言将成为体现展馆身份和特性的一个生动标志。

步入展馆，首先映入眼帘的是一条狭长的迎宾通道，在这里参观者的思想得以沉淀，准备迎接一次令人沉醉的空间之旅。通过回廊，他们将步入 个由LED显示屏所围绕的六米高的圆形空间，而360度投影画面所包围的大厅中央错综排列着一系列长方形的垂直显示屏。这种空间设置意在使参观者在个密闭的空间内尽情感受香港这座城市精彩多变的一面。360度投影屏幕循环流动的画面令人印象深刻，其画面节奏还因参观者人数和活动强度而加强。

在垂直屏幕的背面都各有一个风格迥异的虚拟主持人，他们负责向人们介绍香港日常生活中所使用的智能卡。同时，人们还可以通过这个娱乐互动平台了解智能卡科技在未来的发展趋势以及人们自身在香港可持续发展中的所扮演的角色。设计师通过创建一个独特的信息渠道从而使这一创新理念得以发展。他们试图形成种具有创造性的设计以达到更好的实现场馆信息交流、互动以及教育的意义。