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凱森藝術03-222-1077

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夜裡的《臺中印象》:剪影背後的燈光亮起,臺中天際線的輪廓在大樓外牆上發光
封面:《臺中印象》圖片:凱森藝術

會被風吹,也會被雨淋

03/08結構與安全

結構、材料與安全

閱讀約 7 分鐘參考資料 12 筆

在美術館裡,作品最怕的是灰塵和不小心伸出去的手;到了戶外,它要面對的是颱風、午後雷陣雨、海風裡的鹽分,還有三十幾度的大太陽。一件大型裝置能不能好好站著、陪一座城市很多年,靠的是觀眾看不見的另一半:結構與材料。

一位張開翅膀、迎著風的天使

英格蘭東北部的蓋茲赫德(Gateshead),有一位站在小山丘上的鋼鐵天使。《北方天使》是藝術家安東尼・葛姆雷(Antony Gormley)的作品,1998 年豎立,高約 20 公尺,張開的翅膀寬約 54 公尺。

它站的位置四面毫無遮蔽。負責結構設計的奧雅納(Arup)在專案說明中提到,這件作品必須在時速高達 100 英里(約每小時 160 公里)的強風裡站得住,而那雙巨大的翅膀,正是結構上最大的考驗。

換成台灣人熟悉的說法:時速 160 公里,大約是每秒 45 公尺。中央氣象署的《颱風百問》把近中心最大平均風速每秒 32.7 到 50.9 公尺的颱風,歸為「中度颱風」;數字上,天使要扛的風大約落在這個範圍裡。不過颱風分級看的是近中心的平均風速,工程上的設計風速未必用同一種算法,這只能當成粗略的比較。

天使身上那一條條垂直的肋條,就像一副穿在外面的骨架,會把迎面而來的風力,順著身體一路導向地面。為了撐住這股力量,基礎往地下打了約 20 公尺,一直扎進堅硬的岩盤,用掉數百噸混凝土和數十噸鋼筋;因為這片山丘底下曾經是煤礦,工程團隊還把大量灌漿灌進舊礦坑,讓地基更穩。材料選的是耐候鋼(Cor-ten),表面會長出一層像鐵鏽的保護層,不需要定期重新上漆;奧雅納說,選它的原因之一,就是日後的維護比較省。這位天使的設計壽命是一百年。

風不只是推一下,它會一直推,還會搖

我們平常感覺到的風,好像只是「吹過去」。但對一件立在戶外的作品來說,風是一股持續、會變化、還會一陣一陣拍打的力量。

《Architectural Record》在〈藝術的工程〉這篇報導裡指出,這類尺度接近建築、造型卻很不尋常的作品,幾乎沒有現成的設計規範可以照抄,工程師只能回到最基本的物理去推算。像纖維雕塑家珍妮特・艾克曼(Janet Echelman)掛在溫哥華上空的那件繩網,影響設計最大的是它迎風的面積;固定它的錨點則是以最惡劣的風況來設計,要能承受大約 20 萬磅(約 90 公噸力)的拉力。

艾克曼自己也說過,她那些會透風、會擺動的網子,和建管單位平常審查的實心建材完全不同,必須發展新的分析方法;作品要通過和摩天大樓同一套標準的檢驗,而且得撐得住五級颶風的風力。她在美國佛羅里達州聖彼得堡碼頭的作品《Bending Arc》,就是照這個標準設計的;伊恩颶風來襲時,留下的影片裡,它在暴風中優雅地擺動著。

風之外,還有地震。藝術家安尼施・卡普爾(Anish Kapoor)和建築師磯崎新為巡迴 2011 年東日本大地震災區而設計的充氣音樂廳《Ark Nova》,同時要抵抗風帶來的上舉和吸力;工程團隊比較過用地錨固定、或用裝水的容器當配重,最後選了鋼板配重,其中一個考量就是地震。這種兩頭都要顧的難題,對同樣位在地震帶上的台灣來說,一點都不陌生。

每一種材料,都有自己的個性

選材料,有點像替作品挑一套要穿很多年的衣服:要好看,也要耐操。

芝加哥千禧公園的《雲門》(Cloud Gate),外殼用的是 316L 不鏽鋼板,裡面的骨架則是 304 不鏽鋼。不鏽鋼之所以「不鏽」,是因為鋼裡的鉻會在表面形成一層極薄、緻密的氧化膜,把鋼材和外界隔開。為了讓這顆巨大的豆子在芝加哥冬冷夏熱的天氣裡自由地熱脹冷縮,工程團隊用 32 組特製的懸吊裝置撐住整個外殼,讓它既站得穩,也扛得住強風和季節變化。

艾克曼的網子,主結構是用超高分子量聚乙烯纖維編成的繩索;她說,這種纖維連美國太空總署的火星探測車都用過,柔軟的網面則用其他纖維。充氣或膜材的作品,還得擔心「潛變」:材料長時間受力,會慢慢地變形,所以《Ark Nova》的工程師刻意限制了充氣的壓力。

會發光的作品又多一層考驗:燈具和電線怎麼面對雨水。照明業常用 IP 防護等級來標示:第一個數字代表防塵,最高是 6;第二個數字代表防水,例如 3 是防雨、5 是能承受噴水,7 和 8 則可以浸到水裡。Panasonic 的照明設計資料就提醒,要依照使用環境挑選合適的防護等級。

以陳凱森藝術團隊的《臺中印象》為例,工作室公布的材質是不鏽鋼板、太陽能蓄發電組和 LED 燈具,尺寸是寬 575、高 2,688、厚 23 公分。一件將近 27 公尺高、卻只有二十多公分厚的作品,鋼板、電力和燈光都得在戶外好好過日子。挑材料時,常被拿出來一起比較的,大概是這幾件事:

  • 白天的《臺中印象》:檔案大樓外牆上的白色不鏽鋼剪影,由底部的大樓名稱往上疊成臺中天際線,旁邊開著紫紅色的花
    《臺中印象》 2024・臺中市政府都市發展局 沙鹿檔案庫房大樓外牆圖片:凱森藝術
    看《臺中印象》
  • 強度和重量越重,基礎和吊裝就越辛苦。
  • 耐候日曬、雨淋、鹽分和溫差,各會讓它怎麼老?
  • 加工方式能不能切、彎、焊、拋光、烤漆?
  • 維護多久要清潔、補漆、換燈?由誰來做?
  • 光白天的反光會不會刺眼?晚上要不要自己發光?
  • 結束之後拆得下來嗎?可以回收嗎?

安全,是一份看不見的說明書

大家在作品前拍照的時候,大概不會想到它背後那一疊計算書。但這份看不見的說明書,正是所有人可以安心靠近的原因。

工程消失的時候,藝術就出現了。

— Christopher Hornzee-Jones(Aerotrope),《Architectural Record》2014

在台灣,公共藝術的安全和照顧有法規撐腰。《文化藝術獎助及促進條例》第 15 條規定,公有建築物和重大公共工程要辦理公共藝術,經費不得少於造價的百分之一;興辦單位還要參照藝術家的建議擬訂管理維護計畫,定期勘察作品的狀況,並且逐年編列預算。

《公共藝術設置辦法》則把細節往下寫:鑑價會議要審查作品的材質、尺寸、安裝和維護方式;作品完成後要經過勘驗和驗收,由執行小組裡的專業委員協同查驗。常設作品驗收後要列入財產管理,不能任意移置或拆除;只有在修復費用超過作品設置經費的三分之一、有公共安全疑慮,或有其他特殊情形時,才能擬訂計畫、依程序移置或拆除。節慶用的臨時構造物也有自己的規範,例如英國的衛生安全局(HSE),就另外整理了活動用臨時可拆式構造物的搭建、拆除,以及懸掛燈具音響的實務指引。

  1. 結構概念藝術家和結構技師一起決定:力量要從哪裡、怎麼傳到地面。
  2. 計算與模擬自重、風、地震,還有人會不會去推、去靠、去爬。
  3. 接合與細節焊道、螺栓、錨栓。最容易出問題的,往往是「接起來的地方」。
  4. 基礎與錨定往下扎根,或用配重壓住,看基地的條件決定。
  5. 檢查與驗收完工後逐項確認,才把作品交給城市。
  6. 維護計畫寫清楚多久檢查一次、怎麼清潔、由誰負責。

作品也會老:照顧,是第二次創作

再堅固的作品,也會老。差別只在於,有沒有人記得照顧它。

台灣的法規要求公共藝術的興辦單位擬訂管理維護計畫、逐年編列預算。這些計畫落到現場,會是什麼樣子?費城是一個很好的參考。費城公共藝術協會從 1982 年開始替城裡的戶外雕塑做保存維護,到協會寫下這段紀錄時已經是第四十年,每年春天大約照顧三十件作品,銅、大理石、木頭、鋼,什麼材質都有。銅像最大的敵人是酸雨,所以要先把城市留在表面的髒汙清乾淨,再補上一層熱蠟當保護膜;一件在戶外站了十五年、漆面褪色剝落的大型鋼樑雕塑,他們乾脆整件拆下,送進工廠重新上漆,因為這是最耐久的做法。協會的執行總監在計畫剛起步時就主張,照顧作品是所有公共藝術的事,不管它是哪一年做的。

會發光的作品,要照顧的地方又更多:定期檢查燈具和線路、清掉表面的灰塵、留意接頭有沒有進水。這些工作很少被看見,但正是它們,讓一件作品十年後還能在同一個路口亮起來。

一件作品能陪城市多久,取決於有沒有人一直記得照顧它。

有了扛得住風雨的設計,下一站,我們要走進工廠,看看這些鋼板、燈具和線條,是怎麼被一雙雙手做出來的。

文中提到的作品

  • 從高處看沙鹿檔案庫房大樓,《臺中印象》的白色剪影貼著建築轉角一路延伸到頂樓,遠方是沙鹿的街景與田野

    公共藝術・2024

    《臺中印象》

    貼著檔案大樓外牆、高近 27 公尺的城市剪影:白天與藍天相映,夜裡從背後透出光,像一座會發亮的臺中。

參考資料

  1. Angel of the North(另開新視窗)Arup arup.com 2026.11.11 查閱
  2. Angel of the North(另開新視窗)Wikipedia en.wikipedia.org 2026.11.11 查閱
  3. 颱風百問 第 18 題:颱風的強度是如何劃分的?(另開新視窗)交通部中央氣象署 cwa.gov.tw 2026.11.11 查閱
  4. The Engineering of Art(Joann Gonchar,2014)(另開新視窗)Architectural Record architecturalrecord.com 2026.11.11 查閱
  5. A sculptor of wind explains how to make fiber dance far above city streets(Janet Echelman,2023)(另開新視窗)The Conversation theconversation.com 2026.11.11 查閱
  6. The Bean: Atmospheric Corrosion of the Cloud Gate Structure(Gustavo Romero,2022)(另開新視窗)Penspen penspen.com 2026.11.11 查閱
  7. 特殊環境用照明設備:防水型器具(照明設計資料 P.L.A.M.)(另開新視窗)Panasonic www2.panasonic.biz 2026.11.11 查閱
  8. 文化藝術獎助及促進條例 第 15 條(另開新視窗)全國法規資料庫(文化部) law.moj.gov.tw 2026.11.11 查閱
  9. 公共藝術設置辦法(民國 113 年 8 月 1 日修正)(另開新視窗)全國法規資料庫(文化部) law.moj.gov.tw 2026.11.11 查閱
  10. Temporary demountable structures (TDS)(另開新視窗)Health and Safety Executive(英國) hse.gov.uk 2026.11.11 查閱
  11. A Big Season of Public Art Conservation(另開新視窗)Association for Public Art associationforpublicart.org 2026.11.11 查閱
  12. 陳凱森藝術團隊|2024公共藝術作品《臺中印象》安裝縮時攝影紀錄(影片說明)(另開新視窗)凱森藝術 Kayson Art(YouTube) youtube.com 2026.11.11 查閱

本文是向陽藝術讀過以上資料後,用自己的話寫成;註明出處的引言,是原文短句的中文翻譯。

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