新京報訊（記者 劉洋）當夜晚來臨，“冰立方”場館的東南側便開始閃亮起晶瑩、銀白色的“大雪花”。八個大小不一的發光雪花形立體裝置，和外立面布滿“藍色泡泡”的“冰立方”互相映襯，讓夜晚的奧林匹克廣場更加空靈、浪漫。
“大雪花”背後是技術與藝術的融合。這些立體雪花燈光藝術裝置名叫“雪絨星”（Starry Snow），由清華大學建築學院黃蔚欣團隊研發，利用了其研究室獨創的“建築結構一體化的曲面建築系統”。3月1日下午，新京報記者采訪黃蔚欣教授，了解研發背後的故事。
雪絨星夜間在水立方閃閃發光。受訪者供圖
設計多個方案 最後定為“雪絨星”
據介紹，“雪絨星”裝置是北京市科技計劃“科技冬奧”項目課題之一。黃蔚欣介紹，這一結構叫“編織式空間網殼”，是團隊對“自由曲面建造”這一國際前沿課題的原創解答。
“利用曲面形式做建築表達，目前多用現代數控加工方法，存在造價高、施工難度大的問題。我們從2015年起，就想到能否将東方傳統編織工藝融入建築結構中，據此研發了這一系統。”黃蔚欣介紹，經過多年的研發，基于網格重建算法的編織結構生成技術，團隊研發了“編織式空間網殼”，不僅提升了建築表現的豐富性，也減少了成本。比如，如果用3D列印技術去實作一個立體結構，要比編織結構造價高太多。
用系統生成一個編織狀的曲面結構，再制作玻璃纖維的杆件，根據設計圖将杆件拼接出來，将發光的線路注入其中，一個個閃閃發亮的立體結構就這樣呈現了出來。
黃蔚欣介紹，經過五六年的技術探索和實踐，這一研發成果已多次登上全國性的展覽和世界級的建築競賽中。比如，團隊曾經在哈爾濱冰雪建造競賽上完成一個“莫比烏斯環”編織結構的燈光裝置，也曾在國際建築賽事上獲獎，技術方法逐漸成熟。2020年團隊接到了扮靓“冰立方”南廣場的任務，即利用“編織式空間網殼”技術制作燈光藝術裝置，提升冬奧會、冬殘奧會期間的城市公共文化生活，激活夜間經濟。
在清華大學建築館門口還有個“雪絨星”模型。 圖/新京報記者 劉洋
黃蔚欣介紹，在“雪絨星”之前，團隊提出了多輪方案，比如第一個方案是制造一組“水滴形”的燈光裝置，人們可以在其中穿梭。還曾有一個更挑戰的設計——編織一個巨型運動員的燈光裝置……最終，團隊和專家一起選擇了“大雪花”這個更能展現冬奧精神的設計方向。
特别更新材料，讓“雪花”白天也好看
确定“雪花”這一主題後，距離目前呈現的“立體雪花”還有一個思考的過程。大家如今在“冰立方”南廣場看到的雪花看似結構複雜，其實，從幾何角度上來講，它是一個每一面被“曲面化”的正二十面體。
黃蔚欣介紹，如果一朵平面雪花在廣場上閃亮，人們走到側面隻會看到一個“扁片兒”，表現力不夠豐富。正二十面體，可以讓人從任何角度都可以看到結構豐富的雪花，且八個雕塑各不相同。團隊對曲面化的雪花編織結構做出了獨特的設計，調試了每一根杆件的彎曲度。這八個在展示中的雪花大小也不一，大的高達7米，小的有2米多高，“這樣在廣場上分布開來，也會有更生動的表現”。
在研發過程中，團隊經曆了拓撲算法、結構性能到工程制作等一個個技術難題，也取得了一系列創新的技術成果。
黃蔚欣介紹，之前在其他展區展示的發光裝置由玻璃纖維杆件做成，制作便捷，但發光燈裝在表面，不僅耐久性不高，白天近看效果也不精緻。是以，從建築師的直覺出發，将“雪絨星”材料進行更新，用鋁合金材料做杆件，拼出空間結構，并将複雜的線路放進鋁合金杆裡。這樣在白天，大家看到的“大雪花”便是幹淨利落的金屬結構。“背後花了很多心思，需要将電線規劃好，白天在表面是看不到電線的，這就是我們作為建築師的追求，細節上幹淨純粹。”黃蔚欣說，在這反複的設計和攻關中，團隊也得到了鍛煉，學生們将一個個不可能變為現實。
“雪絨星”細節，燈帶藏于杆件中。受訪者供圖
在将八個大小不一的“雪絨星”擺上“冰立方”廣場，亮起燈光的那一刻，是團隊所有人最振奮的時刻。黃蔚欣說，因為涉及電路，八個“雪絨星”都需要事先做好每一條電線、蓋闆的安裝，再搬運到現場，進一步組裝。當時大家在寒冬裡忙了一整夜，完工後，當清晨的一縷陽光打在雪花的表面上，黃蔚欣的助手趕緊搶拍了一張照片，“這是走近了也很好看的證明。”
據介紹，“雪絨星”冬奧會和冬殘奧會期間會在廣場上進行展示，研究團隊也期待這一設計成果能夠永久留存在舉辦過兩屆奧運會的奧林匹克廣場上。
新京報記者 劉洋 編輯 缪晨霞 校對 付春愔