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2024/07/05

作者

“球形建筑，如同夢幻中的水晶球，

捕捉著時光的流逝，

見證著歲月的變遷，

是無數人心中靈感的源泉和夢想的棲息地。”

長春的天際線，北湖之畔，一顆璀璨的明珠悄然升起，耀眼奪目。作為長春市的新晉地標建筑，“長春大金球”的設計靈感或許源自對球體美學的追求，整體造型圓潤而富有現代感，不僅具有視覺上的沖擊力，也寓意著包容與無限可能。

長春大金球 ?央廣網

球形建筑究竟有何魅力？人類與球形建筑有著何種淵源？又有著怎么樣的發展歷程？究竟有何魔力能讓人如此前仆后繼？接下來，讓我們從歷史性以及社會性的角度一探究竟。

球形建筑的歷史背景與發展

球形建筑，顧名思義，是指其整體或主要部分呈球形或近似球形的建筑形式。

球形建筑始于圓形平面建筑，而這類建筑在人類活動早期中，表現為居住建筑平面形式為不規則的圓形。由于對生活生產方式的需要以及抵御猛獸的需求，人們萌發了最原始的營造觀念，而又出于對自然界中球狀物體的敬畏與崇拜，如太陽、月亮等天體的原始崇拜，以及建筑建造過程中的便捷性，祖先們將棲息地設置為一個個類圓形的。如早在石器時代，中國北方區域發展出的半地穴式房屋就可見圓形房屋：陜西西安的半坡遺址中，在已發掘的約1萬平方米面積內，共發現房屋基址40多座、窖穴200多處，遺址居住區能看到圓形或方形的半地穴式房屋遺跡。另外，位于河南密縣莪溝北崗的裴李崗文化時期的遺址中，發現有6座半穴式的土坑建筑遺址，其形式以近圓形的為主。

半坡遺址方、圓形半地穴式房子遺跡 ?西安半坡博物館

而后由于“天圓地方”的傳統觀念，在中國古代建筑建設發展中，方形建筑漸漸占據主導地位。在中國傳統文化中，方形往往象征著穩定、莊重和威嚴，加上方形建筑在功能、象征性和實用性方面的優勢，無論是宮殿、廟宇、園林還是民居，方形建筑都是最常見的形式。相比之下，圓形建筑圓潤的線條和流暢的輪廓給人一種和諧、寧靜的感覺，且在中國傳統文化中，圓形往往象征著圓滿、完整和無限，因此圓形建筑只多被用于宗教和祭祀活動中，以表達人們對宇宙和自然的敬畏和崇拜。例如，北京天壇的祈年殿，是一座鎏金寶頂、藍瓦紅柱、金碧輝煌的彩繪三層重檐圓形大殿，是孟春（正月）祈谷的專用建筑，而臨近的圜丘是一座露天的三層圓形石壇，是皇帝每年冬至舉行“祀天大典”的地方。此外，受印度佛教建筑影響，一些宗教建筑如佛塔也常采用圓形設計。

北京天壇-祈年殿 ?天壇公園

北京天壇-圜丘壇 ?天壇公園

脫胎于圓形平面建筑，東方世界里球形建筑在南亞的印度有著更深的發展，表現為圓頂建筑的建筑風格。在伊斯蘭前印度，人們使用鐵痙攣將相鄰的石頭鏈接在一起形成穹頂，這種形式被引入印度教的傳統建筑里，形成了獨特的建筑風格。下圖中的圓頂建筑就位于印度德里梅赫拉利考古公園遺址。該遺址占地 200 多英畝（約 80 公頃），建造年代大約在 11 世紀。

梅赫拉利考古公園，德里 ?Ronit Bhattacharjee

亞洲最有名的圓頂建筑，莫過于阿格拉的泰姬陵。泰姬陵全稱泰姬·瑪哈拉“Taj Mahal”，是印度知名度最高的古跡之一，是印度穆斯林藝術最完美的瑰寶，也是世界遺產中的經典杰作之一。該墓是在1631年至1653年為沙·賈汗皇帝的妻子阿姬曼·芭奴（Arjumand Banu）修建的。這個皇陵上下左右工整對稱，中央圓頂高 62 米，建筑方形主體輪廓與穹頂過渡銜接流暢，是一個完美無缺的整體，充分體現了伊斯蘭建筑藝術的莊嚴肅穆、氣勢宏偉的獨特魅力。

泰姬陵 ?2024-WorldUpClose

現位于巴基斯坦的巴德夏希清真寺（Badshahi Mosque）作為巴基斯坦的“皇家清真寺”,由莫臥兒王朝第六代皇帝奧朗則布的委托，由著名建筑師烏斯塔德-艾哈邁德-拉霍里設計，于1671年～1673年建成，是世界上最大的清真寺之一。它有三個圓頂，其中最大的圓頂是中央圓頂，高度達15米，直徑為21.5米。

巴德夏希清真寺，巴基斯坦 ?history of pak.com

西方的球形建筑同樣由穹頂建筑發展而來。西方最早的穹頂建筑可以追溯到公元前27年的羅馬共和國時期。為了紀念早年的奧古斯都（屋大維）打敗安東尼和克婁巴特拉（埃及艷后），由奧古斯都大帝的女婿、屋大維的副手、曾先后三任羅馬總督的馬爾庫斯·維普薩紐斯·阿格里帕主持，在羅馬城內建造了一座廟獻給“所有的神”。而這座廟就是“萬神廟”（pantheon Roma）。

萬神殿尤以其設計精妙的圓形穹頂聞名，采用了穹頂覆蓋的集中式形制，曾是世界上最大的圓形穹頂，直徑長為43.3米，其頂端高度也是43.3米，穹頂正中有直徑8.92米的采光圓眼，除此之外并不設窗，四周墻壁厚達6.2米，外圍圍以巨磚，幾乎是密不透風。球形穹頂的存在讓整個建筑空間顯得格外的開闊，搭配上肅穆的內飾更添幾分莊嚴。

萬神殿 ?Sito della Basilica di Santa Maria ad Martyres

隨著時間流逝，科學家和藝術家們漸漸不滿足于只建造一個圓形的穹頂，而想要將球狀體作為實際的建筑項目建造出來。19世紀，球體研究領域的烏托邦空想家們對此展開了更加充分的探索，其中包括法國人路易·布雷（étienne-Louis Boullée，1728-1799)和克勞德·尼古拉斯·勒杜（Claude Nicolas Ledoux，1736-1806)。

布雷最具代表性設計作品莫過于在1784年構思的“艾薩克·牛頓的紀念碑”（the cenotaph for Isaac Newton），它是世界上第一個圓頂天文館的設計。為了紀念艾薩克·牛頓以及他提出“地球是球形”的這一偉大發現，布雷將紀念碑設計為一個直徑500英尺的球體，嵌在一個巨大的三層圓柱形基座上，基座上數百棵柏樹環繞著球體，給人一種既半埋在地球里，又不受重力影響而懸停的錯覺。下層的球形入口通向一條幽暗的長隧道，緩步而上可見一個空洞的空間，空間內的重心是牛頓的石棺。

紀念碑項目設計了兩個版本:一個是在中央有一個日光充足的渾天儀，一個厚厚的拱頂和一個寬闊的空地圍繞著陵墓;另一種是天穹，有著狹窄的基座和頂部逐漸變薄的天頂形式。不論哪種設計，我們都能從中感受到建筑師對設計理念的深度思考。雖然這個建筑最終沒有實現，設計圖紙被遺贈給法國國家圖書館 (Bibliothèque National de France)，直到20世紀才出版發行。但該設計不掩鉆石光華，仍對后世設計師有著深刻影響及啟迪。

Newton’s Cenotaph, Boullée, 1784 ?Library of Congress

勒杜同樣設計了一個球形建筑：“農業警衛的住宅”（House of the Agricultural Guards）。他設計出一個完美的球體,被嵌入一個下沉的矩形場地中,樓梯與四周相連。

House of Agricultural Guards, Ledoux ?Manuel Cohen

以上球形建筑大都只存在于設計階段，真正意義上的標志性球形建筑的先驅，可能會是巴克敏斯特·富勒（Buckminster Fuller）在1967蒙特利爾世界博覽會（EXPO 67）上主持設計的美國館“蒙特利爾生物圈穹頂”（the Montreal Biosphere），也被稱為“富勒球”（Geodesic Dome）。這個巨大的四分之三透明球體建筑直徑76米、高約60米，雖然從幾何上看，穹頂一個由五邊形穿插到六邊形網格中形成的二十面體，但它實際上比任何簡單的二十面體都更像一個球體。穹頂內部無傳統支撐結構，完全依靠精密的桿件和玻璃材料相互支撐，實現了巨大的無遮擋展示空間。球體采用了雙層皮玻璃幕墻系統，有效利用自然采光，減少能源消耗。其獨特的幾何結構和可持續，進一步展示了球形建筑的巨大潛力和美學價值。

the Montreal Biosphere, Canada, Buckminster Fuller ?The Canadian Encyclopedia

球形建筑的吸引性與社會性討論

（現代球形建筑案例）

完美的形狀，無可挑剔的平衡，球體始終是整個建筑史里一個極為迷人的對象。從圓面建筑到穹頂建筑，從羅馬萬神殿到布雷的牛頓紀念碑，從巴克敏斯特·富勒（Buckminster Fuller）的生物館到 OMA 的“俘虜地球之城”，球形建筑總是能吸引無數建筑師們駐足停留、啟發并深深為之著迷。

現如今越來越多球形建筑出現在城市的天際線上，人們對它們的期望也不僅僅只停留在建筑本身，更希望有更多功能與期冀可以賦予這些建筑上，以展現球形建筑獨特的魅力。下面我們結合將結合現代球形建筑實際案例，從功能性角度出發，探究球形建筑為何如此吸引我們。

Sphere ?2024 Populous

造型美觀與藝術性

在一眾方形建筑中，球形建筑常以其突出的外觀一眼吸引人們注意，同時，球形建筑往往會以其本身優雅的弧形造型和獨特的建筑紋理，給人帶來一種全新的視覺體驗，這種美學價值使得球形建筑成為城市景觀中的亮點，因此經常作為地標性的存在。此外，球形建筑也可以通過各種手段進行裝飾，如激光秀技術、涂鴉彩繪等，打造出各種主題的光影場景。這種創意無限的設計使得球形建筑成為獨特的藝術空間。

2020迪拜世博會——瓦斯爾廣場Al Wasl Plaza

瓦斯爾 Al Wasl Plaza 是2020迪拜世博會場地“跳動的心臟”。它連接三大主題區，完美匹配“Al Wasl”在阿拉伯語中“連接”的意思。瓦爾斯廣場由國際著名建筑事務所 AS+GG 設計，建筑位于迪拜世博會園區的正中心，占地面積約4.38平方公里。廣場由一個高67.5米、寬130米的穹狀棚架覆蓋，總重量高達2544噸，約等于25頭藍鯨。穹頂擁有超過千余個獨立的結構。其造型巧妙的與2020年迪拜世博會的會標融合在一起。

除了擁有獨特的造型，瓦斯爾穹頂也有著世界上最大的360度投影面。廣場內經常舉辦各種音樂活動、游行、燈光節、科技展等，廣場上的 LED 顯示屏和互動裝置等，為游客帶來豐富多彩的視聽盛宴，展示了人類在科技領域的最新成就。

EOPO 2020 DUBAI 會徽 ?EOPO 2020 DUBAI UAE

Al Wasl Plaza, Dubai ?EOPO 2020 DUBAI UAE

空間利用與功能性

由于球形建筑內部沒有角落和拐彎處，能夠擁有最大面積的內部空間及無遮擋的自然亮度，減少了空間上的浪費。這種特性使得球形建筑在相同表面積下能夠獲得更大的內部空間。據推算，只要建筑物的圓頂直徑加大一倍，外表面積增加四倍，其空間實有面積就增加八倍。球形建筑。這種設計使得內部空間得到充分利用，且光線分布均勻。廣闊的空間給予球形建筑更多的功能性與可能性。

瑞典斯德哥爾摩——愛立信球形體育館Avicii Arena

如果乘坐飛機途徑斯德哥爾摩Stockholm上空，可以很明顯看見一個白色的巨蛋，那就是愛立信球形體育館（Avicii Arena）。體育館位于斯德哥爾摩南部，共花費2.5年的時間建造，終于在1989年2月19日正式對外開放。體育館建造之初命名為Stockholm Globe Arena，而后經過兩輪改名，最終被官方命名為Avicii Arena，但大家仍會親切的稱呼它為“Globen”。

開放時愛立信球形體育館即是世界上最大的半球形建筑。體育館高85米，直徑110米，總建筑體積達到605000立方米。由于內部空間充足，愛立信球形體育館現常用于多種表演、賽事，它可同時容納16000人觀看演唱會或13850人觀看冰球賽。

愛立信球形體育館 ?2024 Stockholm Live AB

結構穩定性與安全性

在結構優勢上，圓形建筑也更加穩定和安全，能夠承受更大的壓力和風力。球形建筑由于其圓形或弧形的外部結構，能夠更有效地分散和吸收地震帶來的沖擊。這種結構特性使得球形建筑在地震等自然災害面前表現出更高的穩定性和安全性。球形建筑的流線型設計減小了風阻，使得建筑在颶風等強風天氣下更加穩定。

中國浙江——浙江杭州日月同輝球形建筑

浙江杭州日月同輝球形建筑，又稱杭州洲際酒店。酒店恢弘大氣，從5樓大堂層設置了高達85米的穹頂，由金色蜂窩板搭建，外觀如金色太陽升起，因其獨特造型也被稱為“大金球”，而對面地處錢塘江畔的杭州大劇院整體造型似一輪彎月，二者交相輝映，故稱“日月同輝”。

作為國內最大的鋼結構球型建筑，采用符合建筑需求的弧形鋼框架-支撐體系以及超大型鑄鋼節點，這些設計能夠很好地適應球體的特殊形態并提供負載，保證了結構的整體性和穩定性。同時，該85米的金球還輔以13米高的橢圓形裙房，在保證美觀、酒店功能性的基礎上更能提高建筑的整體穩定性。

浙江杭州日月同輝球形建筑 ?杭州洲際酒店

日月同輝 ?小紅書用戶_Burky

環境友好與可持續性

由于球形建筑造型的需求，常采用輕量化材料，如 PVC/PVDF 等作為建筑材料，在具有輕薄、柔韌、可折疊、可循環等特點的同時也能減少對資源的開采和浪費，降低制造過程中的能源消耗。鋼結構的大量應用同樣賦予建筑高強度、耐久性好、可回收循環利用等優點，符合可持續發展的要求。

在建筑能效方面，球形建筑因其獨特的形態，有助于內部空氣流通，使得室內溫度更加穩定。球形建筑，具有較好的隔熱和保溫性能，這有助于減少建筑在冬季的供暖能耗和在夏季的制冷能耗，從而提高能源使用效率。同時，球形建筑可攜帶的良好的采光性能可以減少對照明設備的依賴，從而進一步降低照明能耗。

美國西雅圖——Seattle Sphere亞馬遜總部多層植物園

Seattle Sphere 是亞馬遜公司建造于2018年，總面積67000平方米。與其他科技公司選址在綠意盎然的郊區不同，亞馬遜公司另辟蹊徑，在西雅圖市中心造出了一個充斥著各色植物的由三個玻璃球組成的辦公中心，既是花園中的建筑，也是建筑中的花園。人們可以在這個球體內辦公交流，又可隨時品著咖啡欣賞綠色洗滌繁雜思緒，實現人與自然的無限親近。

該球體由 NBBJ architects 建筑事務所與 Magnusson Klemencic Associates 建筑事務所的結構工程師共同合作。在結構上，建筑物底部設有一個重達180多噸的環形梁，這個環形梁能夠有效地將重力和風力的作用從玻璃鋼外墻轉移到下面樓層的混凝土柱和中央混凝土芯上，從而增強了建筑的穩定性和承重能力。每個球體的結構主要由鋼框架組成，外圍護結構則采用了2643塊特殊夾層玻璃面板。這些玻璃面板不僅美觀，還允許適當波長的光通過，以利于植物的生長。同時，它們還能反射太陽熱能，保持室內溫度適宜。

Seattle Sphere ?Sean Airhart Photography, Bruce Damonte Architectural Photographer, Stuart Isett

創新性與科技感

球形建筑代表了一種創新的設計理念，它打破了傳統建筑的束縛，為建筑設計領域帶來了新的思考和靈感。隨著科技的不斷進步和人們對生活品質要求的提高，球形建筑有望在未來得到更廣泛的應用和發展。特別是在數字科技快速迭代的今天，球形投影建筑等新型球形建筑形式將為人們帶來更加震撼的視聽體驗和沉浸感。

美國拉斯維加斯——MSG Sphere

2023年9月，世界上最大的球形結構建筑 MSG Sphere 正式亮相于美國拉斯維加斯，點亮這座沙漠城市的天際線。該場館是一個兼具功能、娛樂、充滿科技感的球形建筑。MSG Sphere由Populous工作室設計，建筑高度112米，龐大的球體有一個巨大的“外逸層”，由400多塊巨型 LED 面板組成，而每塊面板上又裝有數千個 LED 燈球，共約120萬個燈球同時閃耀。如此超高的“分辨率”意味著這個球形場館僅外觀就是一個絕佳的播放平臺，可播放任何編程的 3D 影像。點亮至今，它已經以眼球、月球、表情符號、網球等等多種形象亮相于人們眼前，捕獲了每個人的想象力，社交媒體用戶制作的視頻吸引了全球數百萬人觀看。

而在 MSG Sphere 內部，為了使這座娛樂性質建筑實現功能最大化，觀眾席上方懸掛著一個面積達 16 萬平方英尺的巨大 LED "沉浸式表面"。屏幕頂點高達 240 英尺，像素間距為 9 毫米，分辨率為 16K，可為觀眾呈現從色彩繽紛的煙花和水下場景到星空和月球表面的令人瞠目的視覺效果，實現萬人狂歡的盛況。

“Sphere 將最先進的多媒體技術與現代設計相結合，創造出一種全新的、身臨其境的娛樂體驗。”

—— Populous 高級董事兼全球首席戰略官 Nicholas Reynolds

MSG Sphere 場館造型及內部LED屏幕 ?2024 Populous

結語

球形建筑的發展歷史是一個從起源到發展、再到現代廣泛應用的過程。球形建筑因其獨特的形狀和設計，在全球各地展現出不同的魅力和功能。從標志性球形建筑的先驅“富勒球”，到瑞典斯德哥爾摩的 Globen，再到中國浙江、長春的大金球，每一個球形建筑都是設計師對空間與功能的獨特詮釋。而2020迪拜世博會的瓦爾斯穹頂和Seattle Spheres 則展示了球形建筑在公共展覽和綠色空間方面的應用。最后，MSG Sphere 以其尖端的媒體技術和巨大的容量，展現了球形建筑在娛樂產業中的潛力。在未來，隨著技術的不斷進步和人們審美觀念的變化，隨著建筑技術的不斷發展和人們對環保、節能等問題的日益關注，球形建筑將得到更加廣泛的應用，繼續在建筑領域扮演著重要的角色。

文章作者｜西嶺

專欄編輯｜Sherry Li

發文編輯｜吳秀秀

審核編輯｜Zhong

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Reference

https://weibo.com/2245945470/J3IxXoeXn

http://www.tiantanpark.com/channels/5.html

https://www.worldhistory.org/article/1736/mehrauli-archaeological-park/

https://worldupclose.in/taj-mahal-travel-tips-and-guide-in-india/

https://www.architecturelab.net/architecture/landmark/taj-mahal/