深浅渐变 光影随行——影像混凝土的艺术呈现

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文章来自公众号：ZaomeDesign（ID：zaomedesign）

▲光影板实拍视频

如何用单一灰度的材料表现有无限灰度的图片呢？

我们用混凝土找到了答案。

01

光影板 

混凝土是建筑大师们最为青睐的材料之一。混凝土像水，在不同的模具中塑造不同的形状，呈现不同的质感，所以结构大师奈维尔(Pier Luigi Nervi)说，“混凝土的核心特征正是它的塑性”。也因为这种无比柔软的身段，同样是混凝土，不同的大师却用出了各自的风格：安藤忠雄的混凝土克制，柯布西耶的混凝土粗野，路易斯·康的混凝土静穆，坎德拉的混凝土轻盈如纸……

依靠这种塑性，混凝土拥有丰富的表现力以待挖掘。当模板被卸下时，混凝土的表面会留下自然的木纹肌理，目光划过，形成沃尔夫林(Heinrich Wolfflin)所描述的“触摸感“的视觉体验。这触发了我们的好奇心：如果用混凝土作画又会带来怎样的体验呢？

混凝土在浇筑的过程中需要不断地搅拌，使之均匀，若在其中加入不同的色彩，则很难控制颜料的分布，就算是单色，亦是如此。如何用单一灰度的材料，取代颜料作为表现画面明暗的手段，表现有无限灰度的图片呢？我们的答案是光影。

光影成像的原理并不复杂。只需将混凝土塑形为齿条状，在多方向来光的室内条件下，齿条凹凸自然会产生阴影，凹陷较浅处受光面积大，阴影较浅，反之，凹陷深处受光面积小，阴影则较深。深浅不一的光影会形成图案。至此，我们将成像的问题转化为对混凝土凹槽深浅的控制，问题得解，而这项工艺也有了其恰切的名字——光影板。

光影板原理 ©于善行

为了测试光影成像这一原理，我们制作了小尺寸的样板进行测试。我们在A4大小的混凝土板上塞入88个齿条，齿条之间是乔布斯照片转译形成的曲面。灯光亮起，乔布斯的形象在混凝土板上生动而静谧。

乔布斯光影板©姚裕秋

光影板侧面©姚裕秋

这终归只是一幅小小的装饰画，混凝土作为最常用的建筑材料，只有成为结构，成为墙壁时，才算真正完成了它的使命。我们也不由地期待，当这种视触觉的体验延伸至一整座墙面时，将会是怎样的震撼？

机缘巧合，我们接到了一家设计院的委托，得以在他们的大堂中实现我们的设想。这家位于二环官园桥附近的设计院致力于创造人与自然和谐共处的可持续建筑，为了传达宜居、环保的设计理念，设计师选择了一幅森林的图片作为混凝土影像的表现目标。森林图像也意寓着新建筑舒适、节能、健康的办公环境。

网络图片

这幅照片中树影层层叠叠，或深或浅，甚至深浅之间还有渐变，呈现出了丰富的灰度层次。光影板需要通过对光影的控制，实现灰度的“无级”变化。我们首先在自制的图形软件中，将目标图片的灰度转化凹陷的深度，深度在室内光环境下又再次转化为光亮与阴影的信息，完成图片的二次转译。图片从2d的灰度信息，转化为混凝土板上的凹凸变化， 35mm的厚度中塞入了一张复杂的曲面，微妙的光影在这小小的深度中被细腻地传递，混凝土板不再是一款只有表面质感的平板。

局部细节©吕博

光影成像互动性较强，同时也有一定的技术含量，但是大规格尺度的光影图像板会有强大的震撼力。而大尺度的呈现需要清晰度较高的图像，图像越清晰表现效果越好，可以任意设计，充分表达设计师创意。

02

制作 

如此复杂的混凝土表面，要怎样被塑造出来？这是一个难题。

混凝土制作需要模具，复杂的模具又是通过对模种的翻模塑形而来。也就是说，先要在其他材质上先制作出光影曲面，再通过模种-模具-成品的流程，制作光影板。

我们选择使用数控机床（cnc）对密度板进行雕刻，使用4mm左右的球形刀，蛇形往复地在密度板上面雕刻，每条雕刻路径的间距为0.15mm。4m高的光影板需要分两张1220*2440mm的密度板进行雕刻，数控机床需要工作24小时才能雕刻形成单张光影板的复杂曲面。

密度板模种

两张密度板拼合，经喷砂打磨，缝隙修补等工序的处理，再在保持高精度水平的平台上进行翻模。4m长的模具用钢管进行加固，以保证在这个长度下，模具制作的板材平直无弯，安装后板与板之间缝隙均匀笔挺。

03

材料 

混凝土的材料研发是另一个难题。4m及以上更大规格的长板需有极好的物理性能。我们在进行了数次材料配比和工艺的研发后，混凝土的强度（抗压和抗折）有了很大的提升，抗压从45-50MP稳定提升到100-120MP,抗折从8-15MP稳定提升到20-25MP,混凝土表面硬度达到莫氏5级，特殊处理后更达到莫氏6级。

工艺研发也从清水混凝土表面修色处理提升为滲透型色差控制，从而避免了“假清水混凝土”的出现，真实的呈现混凝土最本真的色泽和质感。同时也根据不同的工艺控制而研发出新的清水混凝土肌理。高强清水纤维混凝土薄板会呈现更加自然肌理，可制作超大尺寸规格，满足建筑室内外的表皮语言需求。

©吕博

©吕博

©吕博

04

安装 

近5m高的板材四周制作出肋梁，通过预埋件与墙体上的钢结构连接，组成三面光影墙。

节点大样

节点大样

效果图©于善行

光影墙伫立在大厅中央，划分出两个空间，中间留出的位置自然形成门洞。两侧自然光撒入，直线光带在天花抬升处穿过光影墙，更多的光洒落。

3面光影墙极高却也极薄，静置于大厅当中，而更像是划分空间的3幅画。不同方向的光在光影板凹凸的表面留下阴影，灰度深浅变化，呈现出影影倬倬的树林图像。

在这一空间中，灰色并不显眼，默不作声地调节着空间的氛围。当视线稍作停留，这片灰色便立马分出了深浅的调子，组成森林的图像。再仔细看下去，会发现深浅调子来自于板材均匀平直的齿条之间，或粗或细、或长或短的阴影。凑近了瞧，会看到齿条之间凹凸变化的曲面，以及露出的点点白色骨料，过渡平滑，形状来自24小时一道道连续轨迹的雕刻。这是一个可以仔细、反复凝视的设计，复杂的细节藏在35mm厚度中。

©吕博

©吕博

©吕博

05

文创 

一个好的工艺是可以延伸至不同尺度的。

多孔砖是建筑中最为常见的砌块之一，通常被涂料所覆盖，尺度变换后，可以变成带有建筑师特征的文创产品。我们将光影板的尺度缩小，融入多孔砖的表面，曲面在放缩之后，齿条纤细，但并不影响光影造型的表现，方寸之间依然能显示森林的图像。砖块的功能价值体现在三个孔洞中，孔洞封底作为笔筒或花器或收纳，砖块的尺寸也正适宜于承托尺笔。

在中国浩浩荡荡的城市化大潮中，大量建筑物被改造或重建，产生海量的建筑废渣。这些是中国高速发展过程中甩在身后的影子。作为混凝土类的文创产品，可以将这些废渣回收利用，将建筑的历史碎片重新铸成一块新的“砖”或一面”墙“，这也是一件挺有意思的事情。

除了混凝土最为常见的灰，我们还制作了砖红、浅蓝和牛油果绿3色，为平平无奇的砖块注入一丝个性。活泼的配色让这一设计更跳脱于建筑师自娱自乐的产物，更富于时尚性，成为面更广泛受众的，带有强烈建筑符号属性的文创产品。

光影砖©吕博

光影砖©吕博

光影砖©肖泽恒

光影砖©肖泽恒

光影砖©吕博

光影砖©吕博

光影砖©肖泽恒

©于善行

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景观与建筑设计文化的传播者，设计思维全民普及的践行者

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