交通工具的跨建筑界設(shè)計(jì)

林楠

摘 要：針對(duì)我黃巖島的問題，通過功能、造型、材料、結(jié)構(gòu)形式、移動(dòng)方式、種植技術(shù)上的跨界，為守島人員打造一個(gè)上面是有機(jī)生態(tài)基地，下面是天然環(huán)保捕魚場(chǎng)所的海上移動(dòng)農(nóng)場(chǎng)。它既是一個(gè)集生產(chǎn)、運(yùn)送蔬菜瓜果和魚類為一體的立體式交通工具，又是一棟可以漂浮在水里、可以移動(dòng)的建筑。

關(guān)鍵詞：黃巖島；跨界設(shè)計(jì)；立體交通工具；移動(dòng)建筑

一、引言

有學(xué)者認(rèn)為：打破固有的框架，跳脫熟悉的未知，穿梭于不同領(lǐng)域的行為，都可以統(tǒng)稱為跨界。因此，跨界設(shè)計(jì)，代表一種新銳的生活態(tài)度與審美方式的融合，具體來講就是不同前提下的設(shè)計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)不同設(shè)計(jì)目的，可以涉及不同的知識(shí)領(lǐng)域。

跨界設(shè)計(jì)的價(jià)值在于，讓原本毫不相干，甚至矛盾、對(duì)立的元素，擦出靈感火花和奇妙創(chuàng)意。然而，跨界不等于發(fā)明創(chuàng)造，因?yàn)榭缃缡菍?duì)已有技術(shù)和資源的再組合；跨界也不等同于創(chuàng)新，作為創(chuàng)新的一種形式，跨界更是一種心態(tài)、一種觀念、一種思維的方式、一種整合能力和引發(fā)共鳴的“交響能力”。

我的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是針對(duì)我黃巖島的一個(gè)可供守島人員自給自足的生態(tài)系統(tǒng)的跨建筑界的設(shè)計(jì)。旨在為守島人員打造一個(gè)海上移動(dòng)農(nóng)場(chǎng)，它上面是有機(jī)生態(tài)農(nóng)場(chǎng)，下面是天然環(huán)保漁場(chǎng)。當(dāng)然，它也是一個(gè)交通工具，是一個(gè)集生產(chǎn)、運(yùn)送蔬菜瓜果和魚類為一體的立體式交通工具；它也是一棟既可以漂浮在水里也可以移動(dòng)的建筑。

黃巖島在內(nèi)的周邊海域離菲律賓本土甚近，長(zhǎng)期以來菲律賓刻意放任的漁業(yè)政策，使大量菲律賓漁民進(jìn)入黃巖島海域盜捕。因此，守護(hù)我黃巖島，戰(zhàn)略意義非常重大；設(shè)計(jì)出可供守島人員自給自足的生態(tài)系統(tǒng)，意義同樣非常重大。

二、交通工具跨建筑界設(shè)計(jì)的方法

下面重點(diǎn)談?wù)勗谖业脑O(shè)計(jì)中，交通工具設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)是如何進(jìn)行跨界的？

1.功能上的跨界

這個(gè)海上移動(dòng)農(nóng)場(chǎng)是為了解決實(shí)際問題。因此，它得盡可能地為國家節(jié)約資金。我在設(shè)計(jì)上，采用了模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)，相對(duì)來講比打造一艘大型艦艇劃算多了。模塊化設(shè)計(jì)也容易管理。在海上遇見風(fēng)暴的時(shí)候，它們可以迅速的拼合在一起，抵抗風(fēng)暴系數(shù)增大。模塊化設(shè)計(jì)單體移動(dòng)，靠海上的漂浮力可以更迅速。

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)上面是一個(gè)不完全閉合的溫室大棚，種植糧食、蔬菜瓜果、植物花卉，下面是一個(gè)大型漁場(chǎng)資源庫，不需使用餌料，天然環(huán)保生態(tài)的最佳捕魚場(chǎng)所。

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)都可以進(jìn)行雨水收集。在海上不僅守島人員需要淡水，植物也需要淡水。黃巖島在赤道附近，終年高溫，旱雨兩季分明，5-9月是雨季。在雨季的時(shí)候，雨量在1500-2000毫米以上。雨水落在溫室大棚的頂上，通過管道流進(jìn)儲(chǔ)水罐儲(chǔ)蓄起來，守島人員飲用時(shí)需要用太陽光消毒再飲用。

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)可以收集海上蒸發(fā)的水蒸氣為植物澆灌。水蒸氣遇到溫室的熱空氣，會(huì)有變成水滴，澆灌植物。當(dāng)在雨季的時(shí)候，濕度是75%-100%，一天可以收集足夠多的水儲(chǔ)存起來。在干旱的季節(jié)，運(yùn)用管道運(yùn)輸?shù)到y(tǒng)和滴灌系統(tǒng)為植物進(jìn)行澆灌。不管是在雨季還是在旱季，海上空氣濕度大，終年太陽光照充足，都會(huì)有很多水蒸氣上升，變成雨水澆灌植物。

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)頂棚都有太陽能電池板，吸收太陽能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來。下面都有幾個(gè)螺旋槳，可以通過儲(chǔ)存起來的電進(jìn)行移動(dòng)。在農(nóng)場(chǎng)上部有一些小螺旋槳，這些螺旋槳可以進(jìn)行風(fēng)速的測(cè)定，以此來確定農(nóng)場(chǎng)漂移的方向。

2.造型上的跨界

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)采用的是底板，以正六邊形為造型元素，由正三角形為單元搭載起來的一顆“鉆石”。

三角形這個(gè)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定性最好的結(jié)構(gòu)，在海上抗風(fēng)暴系數(shù)會(huì)增加。這個(gè)設(shè)計(jì)中，我會(huì)用三角形產(chǎn)生凹凸、切割的感覺，從每一個(gè)角度去看都有不一樣的美。這種空間結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的建筑美。

看上去是一個(gè)單純的海上建筑設(shè)計(jì)，但卻沒有想到它自身可以有目的性的、準(zhǔn)確的去移動(dòng)。這個(gè)設(shè)計(jì)是交通工具設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)的交融。

3.結(jié)構(gòu)形式上的跨界

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)都在溫室大棚的外面架起了一個(gè)張拉塔一樣的架子，這是運(yùn)用了張拉結(jié)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)的。

張拉結(jié)構(gòu)是一種利用拉力繩將不少于三個(gè)的棍狀物組合在一起的結(jié)構(gòu)。這些棍狀物相互不得接觸而僅僅通過拉力線來固定，形成一個(gè)穩(wěn)定的半剛性結(jié)構(gòu)單元。

組成大型結(jié)構(gòu)時(shí)，張拉模塊機(jī)構(gòu)利用了浮動(dòng)壓縮原理。棒子間并不接觸，但是可以通過拉力線網(wǎng)將各個(gè)力分給每一根棒子。由于線很細(xì)而棒子較粗，看起來就像這些棒子直接飄在空中，給人一種特別新穎的空間愉悅感。

美國華盛頓特區(qū)Smithsonian Hirshhorn 博物館中展出的最引人注目的雕塑中有一個(gè)懸浮著的、60英尺高的針?biāo)?。針?biāo)楦褡咏Y(jié)構(gòu)，用鋁管和緊繃著的不銹鋼繩構(gòu)建成。雕塑家肯尼斯.斯內(nèi)爾森的這個(gè)作品看起來很脆弱。從常識(shí)上判斷，這個(gè)塔可能會(huì)倒掉或者向內(nèi)坍塌。但是這個(gè)雕塑自從1968年以來一直健在，歷經(jīng)大風(fēng)甚至風(fēng)暴都沒有問題，期間甚至還有人偶爾爬上去過。這些組成這個(gè)塔的棍子飄在半空中，只是通過一些線相連。這個(gè)雕塑沒有人拉著，也沒有固定在地面上。除了自己內(nèi)部的這些棍子，這個(gè)雕塑沒有系在其它任何東西上。

我運(yùn)用以上這個(gè)原理去制作保護(hù)溫室大棚的架子。這個(gè)“鉆石”用鋁管和緊繃著的不銹鋼繩構(gòu)建成。架子完全能夠抗擊海上的風(fēng)暴。我把架子的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)跟我的“鉆石”溫室大棚的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)用不銹鋼繩子拉扯著，讓它們之間有一個(gè)很穩(wěn)定的關(guān)系，并且在架子的有些棒子上放一些卷揚(yáng)機(jī)，以便通過拉扯繩子得到給溫室大棚換氣的目的。這體現(xiàn)了建筑美學(xué)、建筑力學(xué)、材料力學(xué)、空間力學(xué)的交融與創(chuàng)新。

每一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)“鉆石切割”的里層都有鋼結(jié)構(gòu)來作為支撐，這個(gè)支撐是為了讓我的單元元素三角形能夠在一定角度內(nèi)沿著軸心進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，同時(shí)這個(gè)鋼結(jié)構(gòu)上面會(huì)有一些吸收太陽能的物質(zhì)，白天就吸收太陽光，晚上這個(gè)棱廓分明的鋼結(jié)構(gòu)造型會(huì)發(fā)光。這可以給在海上守島的人提供像燈塔一樣的作用。

每一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)，組成農(nóng)場(chǎng)的三角形部分是可以開啟的，這里地處熱帶，它仍然是一個(gè)溫室大棚，只有當(dāng)暴風(fēng)雨來的時(shí)候，人轉(zhuǎn)手柄，用卷揚(yáng)機(jī)的作用讓它閉合，達(dá)到抗擊風(fēng)暴的作用，平時(shí)風(fēng)平浪靜的時(shí)候，它都是開啟的，用于通風(fēng)換氣。

4.移動(dòng)方式上的跨界

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)以太陽能為動(dòng)力，用裝有路線芯片的螺旋槳去分析洋流、風(fēng)向、風(fēng)速，自己能夠獨(dú)立運(yùn)送食物、淡水、海產(chǎn)供給周圍島嶼。起到一個(gè)提供補(bǔ)給橋梁的一個(gè)作用，也大大的擴(kuò)展了耕地。

據(jù)《偉大工程巡禮》介紹，日本需要從美國運(yùn)送一個(gè)巨大的雷達(dá)回到北海岸，可是由于雷達(dá)太大，大的連大型船都無法裝載它。后來，他們想了個(gè)辦法，搭載了一個(gè)平臺(tái)，上面有很多小螺旋槳，螺旋槳里面有一個(gè)芯片，這個(gè)芯片有既定路線的設(shè)置，同時(shí)這些小螺旋槳可以去分析測(cè)算洋流、風(fēng)速、風(fēng)向去調(diào)整雷達(dá)讓它按照既定路線漂移?？窟@些小螺旋槳，這個(gè)大型機(jī)器在完全沒有外力的作用下，它自己漂了2個(gè)月漂回去了。那些小螺旋槳也不用特別多的能耗，一小塊太陽能電池就足夠支持它們飛速的運(yùn)行。

我把以上這個(gè)原理運(yùn)用到我的設(shè)計(jì)中去，支持海上移動(dòng)農(nóng)場(chǎng)在移動(dòng)過程中，能夠準(zhǔn)確地到達(dá)鄰近的島嶼，并且返航。這體現(xiàn)了交通工具設(shè)計(jì)的移動(dòng)性。以一點(diǎn)到另一點(diǎn)的運(yùn)輸功能，方便了島嶼與島嶼之間的聯(lián)系。

5.種植技術(shù)上的跨界

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)都是采用立體種植技術(shù)，能夠讓植物最大范圍的吸收光照。都是溫室大棚（這個(gè)大棚不是完全閉合的）種植，溫室大棚種植需要控制溫度。當(dāng)白天溫度過高，可以利用太陽能轉(zhuǎn)換的電力讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)起來，讓濕潤的空氣進(jìn)入降溫；當(dāng)晚上溫度過低，就開啟白天存儲(chǔ)起來的電能，為植物進(jìn)行照射。

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)的底板部分是有些閉合的，有些打通與海上接觸的，在打通的地方，種植紅樹林，讓它可以長(zhǎng)到海里面去，跟海水進(jìn)行親密接觸，紅樹林的根支非常發(fā)達(dá)，可以在底板下方進(jìn)行生長(zhǎng)，很多紅樹林的根支會(huì)纏繞，形成一大片，這不僅可以凈化空氣，而且會(huì)吸引來很多藻類，魚類，貝類，更重要的是，它的根基相互纏繞，拉扯，形成一種張力，可以使海上移動(dòng)農(nóng)場(chǎng)更加的穩(wěn)定，起到了一個(gè)防護(hù)的作用，不用擔(dān)心它會(huì)被暴風(fēng)雨損害。

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)不完全閉合的大棚里面采用的是無土栽培。主要提供給守島人員日常食物，包括蔬菜、花卉、果樹以及其它作物。

蔬菜類包括葉菜類如生菜、通菜、菜心、白菜、芥菜、蔥、莧菜、芥藍(lán)，果菜類包括番茄、黃瓜、節(jié)瓜、節(jié)瓜、苦瓜、絲瓜、茄瓜等，瓜果類包括西瓜、甜瓜等，果樹如草莓等，花卉類包括月季、菊花、香石竹、唐菖蒲、蘭花、非洲菊、郁金香、萬年青、曼麗榕、巴西木、綠巨人、鵝掌柴以及盆景花卉如福建茶、九里香等。

目前，世界上無土栽培作物最多的作物品種主要有四種，即番茄、生菜、青瓜、甜椒。我國的無土栽培作物品種很多，除了上述四種作物以外，還有甜瓜、空心菜，芹菜、節(jié)瓜、草莓等多種品種。

例如在近幾年中南方熱帶、亞熱帶氣候條件的廣東、海南、廣西等省區(qū)利用氣候條件的優(yōu)勢(shì)大面積種植厚皮甜瓜，使之較新疆等原產(chǎn)地提早或延后上市，取得了巨大的成功，獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。再如南方地區(qū)利用大棚或溫室來進(jìn)行冬季及早春季節(jié)的反季節(jié)空心菜種植，也可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

這些都為自給自足的生態(tài)系統(tǒng)移動(dòng)栽培，從而盡可能地滿足守島人員的食物需求供給提供了技術(shù)保證。

6.材料上的跨界

每一個(gè)單元模塊化設(shè)計(jì)底下那部分，都是采用纖維編織成的。纖維是大麻纖維。

大麻纖維耐海水腐蝕性能要優(yōu)于亞麻纖維，并且大麻纖維中的纖維素成分有很好的耐海水腐蝕性能。因此，大麻纖維適合用于海上用品的開發(fā)。

纖維在海水里長(zhǎng)時(shí)間浸泡，上面就會(huì)長(zhǎng)出很多浮游藻，接著會(huì)有很多浮游生物會(huì)滋長(zhǎng)起來，隨之而至的是各種種類的魚群。魚特別喜歡鉆洞，它們可以在纖維附近“嬉戲”，漁民就可以乘船過來集中捕魚，這下面就是一個(gè)理想的捕魚場(chǎng)所。

三、結(jié)語

其實(shí)，交通工具設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)有很多的內(nèi)在聯(lián)系。它們是有美學(xué)共通性的，它們都強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)、比例與均衡，要有韻律、節(jié)奏、空間感。它們要考慮結(jié)構(gòu)、造型、功能，以此來滿足設(shè)計(jì)的需要。

正因?yàn)槿绱?，使得交通工具跨建筑界設(shè)計(jì)成為可能。一個(gè)針對(duì)我黃巖島的可供守島人員自給自足的生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該是可行的方案。