摇摇不坠

原创 朱涛工作室 空间行动

如何砌一栋积木建筑，“风吹”不倒？

艺术家黎薇受香港特邀，要在上环一个临街橱窗里做个装置。

撰文：朱涛、赵星言

朱涛工作室协助设计的 “荷里活233号风球”艺术展海报

△ 海报排版的“空间构成”——建筑师是不可救药的控制狂，连风暴轨迹都要遵循斐波那契黄金分割曲线！

构想

黎薇从新界的志记鎅木厂得到一些山樟木，据说是从原香港中区警署的大梁上拆下来的。他计划把这些木头切成小块，加工成白色积木，以1:10的比例，搭出一个旺角著名唐楼 “雷生春” 的模型。

△ 最终版积木雷生春电子模型

为回应艺术展的 “风球” 主题，他希望模型能在外力下，摇晃扭曲，却不倒塌，以表达他感受到的香港城市建筑在台风袭击下的状态：

“我对台风情有独钟，每次遇到台风天，我就会跑到海边，看那片愤怒咆哮的汪洋，而在我身后，人类的建筑在台风中瑟瑟发抖，景象一片狼藉。在狂风的撕扯下，一切看似稳定的结构都变得扭曲了起来。”

（黎薇作品自述：https://liwei-liwei.com/Special-Invited-Project-Typhoon-Signal-No-233-Hollywood-1）

黎薇命名他的装置“Storm Signal No. X” （X号台风警报）。

角色

离展览开幕还有三个星期，策展人刘琥珀和艺术家黎薇找到我们，商量如何设计和实施装置。我们一下子被这活吸引。首先，刘琥珀的策展意象深深打动我们：

“呼啸而来的‘风球’，席卷、肆虐、摧毁之后，万象能否苏醒更⽣？历经混乱秩序、激烈碰撞之后，是否真的会出现新世界、新秩序？”

这项目不光课题好玩，技术挑战大，同样有意思的是给我们一种换位角色体验：在通常的建筑设计中，我们工作室扮演所谓 “主创建筑师”角色，专注 “创作”；合作设计院则为“执行建筑师”，提供技术配合，协助实施。而在这个装置上，艺术家黎薇是主创，主导概念、形式、叙事和文化再现；我们从“创作”中解放出来，成了“技术顾问”、落地执行团队。我们要做实施设计，还要主导构件制作和装置搭建——我们成了执行建筑师+施工队。

挑战

如何让模型摇而不倒？

志记鎅木厂的王鸿强师傅建议用榫卯连接模型构件。这在理论上成立。一个实例就是山西应县木塔。1948年，木塔被国民党守军利用制高点，设为机枪阵地。解放军的十几发炮弹击中木塔，但都奇迹般地穿塔而过，没在塔中爆炸。炮弹击穿塔身的巨大冲力，被塔中的众多斗拱的柔性连接有效消解。虽然有些斗拱扭曲变形，有的甚至被挤压碎裂，导致一些柱子和整体塔身扭曲倾斜，但木塔未倒，一直矗立至今。

△ 朱涛2011年参观应县木塔后画的草图，分析木塔的结构体系以及被炮弹击中后的变形。

但应县木塔是多高规格的榫卯结构啊！面对当下现实，我们估量一下：三周的工期、1:10的小尺度、有限的造价和工艺水平，要让结构能弹性变形，还能归位，榫卯做法难以实施。

皮筋框架

我们提出一种“低技”做法：用弹力绳穿过积木构件，作为整体结构的柔性连接。如果说在钢筋混凝土框架结构中，钢筋是承受各种拉力的韧性杆件，那么穿过积木构件的“皮筋”，实际上是承受各种拉力的弹性杆件。其弹性一方面允许结构产生一定变形，另一方面又会将变形杆件拉回原位，复原整体积木结构，维持平衡。

△ 朱涛2022年9月21日画的草图，解释“皮筋框架”的结构变形原理

我们迅速按草图，做了个1:100的小结构模型，似乎很奏效：每层楼层水平杆件自身牢固连接；所有垂直柱子，通过内穿弹力绳，与水平层柔性连接。用手水平晃动模型，柱子会倾斜，水平层会错动，整个结构会抖动。但一旦外力停止，弹力绳就会将柱子拉回原位，复原整个结构。

△ 1:100结构模型在受力下形变和回弹

但我们忽略了一个重要因素：尺度。当我们进一步把实验模型放大到1:10时，一盆冷水泼下来：全部用弹力绳连接水平-垂直构件是不行的。实木的柱子杆件很重，相比之下弹力绳的拉力不够强。当结构左右摆动，柱子倾斜超过一定角度时，弹力绳再无力将其拉回原位，整体结构就会像烙饼一样，一层摞一层地垮塌。（英文就叫“Pancake Effect”，有工程师称纽约世贸双塔楼的倒塌为“pancake collapse”）

△ 在1:10的局部模型测试中，木构件自重很大，弹力绳拉力不足。结构形变幅度过大，导致模型垮塌。

最终，我们调整结构：让模型中心的四根柱子与底板和屋顶层刚性连接，形成一个“核心筒”，来限制外圈柱子倾斜和整体结构晃动的幅度，并始终撑住整体结构不倒——这内刚外柔、水平圈梁刚-垂直柱节点柔的布局，其实比较接近应县木塔的结构了。

△ 模型的结构体系图解

△ 正式组装模型前，对结构进行最后测试。

风动

结构成立，模型可以扭动了。下一步是：如何产生让模型晃动的“风力”？

直接装个大风扇，效果不会好（因为积木多为空透框架，受风面小），表达也太直白。王师傅曾建议底盘装个电机，引起模型震动。但什么样的电机，能让底盘水平滑动，而不是高低起伏，形成水平剪力，类似风的水平力呢？

香港大学建筑系吴开聪老师和助理李晨铭出手相助，帮我们打开了另一个领域：电机及电子工程，英文号称Double E 工程。

第一个E，电机工程Electrical Engineering：在底盘下安装一个线型滑台：通过电机驱动一根推拉轴，推拉出九个平行滑台的水平移动，从而带动固定其上底板，导致上部模型水平摆动。

第二个E：电子工程Electronic Engineering：通过计算机编程，可设定电机推拉轴的滑动速度、节奏和距离，让模型按特定节奏抖动，以传递出台风吹过的律动。节奏素材来源很多样，既可以让计算机自己生成任意化节奏，也可从真实台风的呼啸声转译，或采纳贝多芬《暴风雨奏鸣曲》的韵律，等等。

△ 测试承重的底盘能否依然顺畅滑动

△ 在电子模型中，模拟行人在街上走过，观察橱窗里的装置的不同角度

血汗工厂

整个装置含600多个构件，根本没有足够的预算和时间委托工厂加工。我们考虑到材料、尺寸和机器操作时间限制，利用港大的数控铣床和激光切割机切割出100多个弧形构件，其余500多个平直构件只能靠团队徒手用电锯切割。

另按黎薇的严格要求，所有构件边缘需打磨成圆角，并上光滑白漆。于是艺术家、建筑师、一束团队和请来做橱窗展示盒的木匠团队全部在主办展览的一束空间画廊聚集，一拥而上，打磨、喷涂漆，活活把一个香港画廊变成了一个积木加工厂。

△ 一束画廊内的 “血汗工厂” ©刘琥珀

前夜

不在死线（deadline）前夜赶图的建筑师不是好建筑师，不在展览开幕前夜赶工的展览也不是好展览。展览开幕前一晚，现场一片狼藉，最后一刻的修补、组装、测试……

LíWeiSTUDIO

凌晨两点，艺术家、建筑师、画廊团队、主持木匠周良辉，甚至还有看错时间、提前一天来参加开幕式的客人，大家合力把三百多斤的模型抬上装好滑轨的底板，好像乡下修房子的上梁，又像绑架了一头野兽，塞进笼子。

开关打开，底板开始滑动，装置开始左右晃动。直到这一刻，整栋建筑才算克服了种种不可测，活起来，一头困在玻璃橱窗中的野兽。

△ 完整的装置进行第一次也是最后一次的晃动调试

橱窗面对的街叫水坑口街，英文叫Possession Street。英军于1841年1月26日在此登陆，宣布永久“拥有”（possess）香港。现代香港由此诞生。

中区警署的废木料，变身为旺角雷生春的积木模型，在上环水坑口街边的玻璃盒子里逡巡晃动。

△ Storm Signal No. X装置近景 ©刘磊

△ 路人被装置抓住了眼球 ©黎薇

注： 于2022年10月12日-11月12日举办，由一束艺术空间主办，刘琥珀策展。一束位于香港上环荷里活道233号201室。

图片来源：本文图片和视频，除特别注明外，均为朱涛工作室制作。

纪录片“Storm Signal No. X” ©一束&黎薇工作室LíWeiSTUDIO，王英权摄

链接：https://youtu.be/tyEkZ9Xa_BY

黎薇主页 链接：https://liwei-liwei.com/Resume

制作流程

• 09/19 加入项目，初定结构方案

• 09/20-22 修改、整理电子模型；1:100 结构模型实验，确定弹力绳结构方案的可行性

• 09/23-25 1:10 局部测试模型制作

• 09/26 根据测试模型结果，改善结构，增加核心筒

• 09/27-30 大部分木料配件准备；现场场地测量

• 10/01 1:1 模型结构部分测试；部件打磨

• 10/02-03 底板机动装置的设计和配件购买，白盒子整体尺寸确定

• 10/04-07 所有木构件配齐，并完成刮腻子、涂漆

• 10/08-11 模型的组装和边角修饰

• 10/11-12 底板的机动组织安装和最后程序调试

• 10/12 展览开幕

装置设计制作参与人员

艺术家黎薇和策展人刘琥珀全程指导、参与。

香港大学朱涛建筑工作室的朱涛、赵星言、陈诺子、刘磊设计和制作。

香港大学建筑系吴开聪、李晨铭负责机动装置的设计安装。

香港大学建筑系制造和材料技术实验室Christian J. Lange、Jacky Chu先生、郑英伟先生在数控制备、切割器械使用中给予了大力帮助。

志记鎅木厂的王鸿强师傅提供积木主结构的山樟木及开料。

木工周良辉团队负责橱窗、展台施工和后期装置构件加工。

电工梁恒笙负责橱窗灯光设备电路施工。

一束空间团队的刘桃、毛雪萌、徐欣、刘玺朦、张咲悦、张琳协助装置构件的加工。

摄影师王英权不仅在旁拍摄，还出手相助，参与了后期装置安装。

香港大学学生程艺鑫、宓甜鑫怡协助模型的结构测试。

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空间行动 SpaceAction

传播建筑思想，推动空间实践，践行公共性

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原标题：《摇摇不坠——香港 “X号台风警报” 装置的设计实施》

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