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        基于建筑材料科學(xué)的生土建筑裝飾手法研究

        2019-11-25 08:58:48王坤曾濤謝林君
        重慶建筑 2019年11期
        關(guān)鍵詞:生土乳膠漆耐水性

        王坤,曾濤,謝林君

        (重慶大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,重慶 400045)

        0 引言

        生土建筑是我國風(fēng)土建筑遺產(chǎn)錦袍上的一顆璀璨明珠,具有保溫隔熱性與“呼吸性”好、可就地取材、可復(fù)墾、營建成本低等優(yōu)點(diǎn),但力學(xué)性能和耐水性差等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用,目前相關(guān)研究主要集中于材料改性、熱濕物理環(huán)境研究等方面[1-9]。然而即使在生土建筑的性能得到較大改進(jìn)后,傳統(tǒng)生土民居的傳承仍面臨較大不確定因素——村民拆掉民居建造“小洋樓”的熱情并沒有下降。這一現(xiàn)象很大程度上源于民間的“觀念”[10]沒有改變——生土建筑丑陋且已落伍。

        本研究旨以改善生土材料薄弱性能且不影響其優(yōu)良性能為前提,通過裝飾使人們意識(shí)到生土建筑之美,利用觀念的改變帶動(dòng)態(tài)度的轉(zhuǎn)變,繼而推動(dòng)生土民居的推廣與復(fù)興。

        1 研究現(xiàn)狀

        目前生土的裝飾研究很少,西安建筑科技大學(xué)穆鈞等[11-12]通過從生土實(shí)驗(yàn)室到馬岔村的實(shí)地建造,研究了不同材料導(dǎo)致的夯土建筑的色彩效果,以及印紋、鑲嵌、瓦刀刮涂、印刻等技法取得的肌理效果,研究方法是將實(shí)驗(yàn)室成果應(yīng)用于實(shí)際工程,又經(jīng)評(píng)估實(shí)際工程后反饋于實(shí)驗(yàn)。國外的生土建筑研究起步較早,但是裝飾依托于建筑設(shè)計(jì),實(shí)際工程多是關(guān)注夯實(shí)層的橫向色彩帶,如Nk’Mip沙漠中心、日本Zousei Architecure住宅等。

        就實(shí)際狀況而言,現(xiàn)今生土民居的裝飾主要有兩大問題:裝飾技法較為單一,材料使用缺少創(chuàng)新,即裝飾技法與材料使用仍在很大程度上因襲傳統(tǒng)而沒有較大突破。

        2 生土建筑裝飾原則

        裝飾原則是實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)?!吨腥A大字典》將“裝飾”解釋為“裝者,藏也;飾者,巧也?!盵13]即裝飾是用來掩蓋原有基體的不足、并用精巧的工藝進(jìn)行美化的。但生土建筑的裝飾原則不僅止于此。

        2.1 有度

        《莊子》曾云:“樸素而天下莫能與之爭美”[14],傳統(tǒng)生土民居多以生土本身的肌理為根本,與木、竹、卵石、磚、瓦等鄉(xiāng)土材料結(jié)合,其天然質(zhì)感正符合這種上古樸素的哲學(xué)觀。但是,受文化程度所限的民居擁有者多不認(rèn)同生土的純粹美、多崇尚繁縟復(fù)雜的裝飾。故綜合看來,裝飾需有度、需適當(dāng),至少不能掩蓋生土的自然屬性。

        2.2 功用

        如同中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑瓦上的琉璃和木料上的油漆是結(jié)構(gòu)使然,生土建筑總體的裝飾需有意義——為結(jié)構(gòu)性、功能性或其他,少數(shù)位置的裝飾可以“為裝飾而裝飾”。裝飾不僅要美觀,也需有實(shí)際的功用。

        2.3 文化

        傳統(tǒng)生土建筑為基于民族信仰的文化裝飾提供了載體,如中甸藏族“土墻板屋”的白色外墻涂料、麗江納西族合院民居的“懸魚”以及各民居各具特色的照壁、鋪地、門窗等[15-16],當(dāng)今生土建筑的裝飾也要最大程度上承載民族文化。

        3 裝飾實(shí)驗(yàn)過程

        實(shí)驗(yàn)以澆筑成型的生土試件為研究對(duì)象,將現(xiàn)代與傳統(tǒng)的材料與施工工藝結(jié)合,通過黃麻、石子、乳膠漆等材料使用的多樣性和壁板正打、壁板反打、乳膠漆等施工工藝的多樣性,取得了多種裝飾效果。

        3.1 結(jié)構(gòu)性的裝飾

        結(jié)構(gòu)性的裝飾通過在生土中添加黃麻纖維、細(xì)石子實(shí)現(xiàn)(圖1、圖2),除了良好的視覺效果,黃麻抗拉性能好,與生土顆粒膠結(jié)后通過與生土顆粒之間的牽拉作用可以改善生土的力學(xué)性能;通過調(diào)整細(xì)石子的摻量與顆粒大小改善生土級(jí)配也可提高生土的力學(xué)性能。

        圖1 添加細(xì)石子

        圖2 添加黃麻纖維

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在建筑石膏、粉煤灰、納米SiO2、生石灰改性的基礎(chǔ)上,加入0.6%的黃麻纖維后,生土試件的28d抗壓強(qiáng)度可由6.21MPa提升至7.20MPa;在僅加入粒徑在5~8mm范圍內(nèi)的細(xì)石子后,生土試件的7d抗壓強(qiáng)度為1.10MPa,而素土試件的28d抗壓強(qiáng)度僅0.68MPa。

        3.2 功能性的裝飾

        功能性的裝飾主要為提高生土建筑的耐水性、耐沖刷性,手段為干粘和刷乳膠漆。

        受鱘埔海蠣殼屋和傳統(tǒng)民居在墻上粘瓦片(圖3)的啟發(fā),做干粘貝殼的實(shí)驗(yàn)(圖4),可在一定程度上提高生土的耐水性、耐沖刷性。

        圖3 生土墻粘瓦片[17]

        圖4 干粘貝殼

        乳膠漆是目前用于室內(nèi)墻體與天棚的一種環(huán)保飾面材料,用于生土建筑室內(nèi)可提高耐水性,并能改善落灰的缺點(diǎn)。乳膠漆有噴、涂、刷、刮等多種施工方法,對(duì)應(yīng)不同的紋理效果;同時(shí)可在上面繪制民族圖騰或漢族傳統(tǒng)元素等(表1)。通過對(duì)照實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)相同時(shí)間時(shí),乳膠漆可降低試件潰散程度,在一定程度上提高生土的耐水性(圖5)。但乳膠漆與生土的結(jié)合度不高,可在上乳膠漆或膩?zhàn)忧皩?duì)生土試件做拉毛或打濕處理進(jìn)行改善。

        3.3 文化性的裝飾

        表1 乳膠漆裝飾實(shí)驗(yàn)成果

        圖5 試件泡水潰散情況

        文化性的裝飾通過模板、雕刻與繪畫手段實(shí)現(xiàn),可與乳膠漆結(jié)合使用,可以民族圖騰為裝飾原型,追憶歷史、引發(fā)回憶。

        模板法借鑒清水混凝土的施工工藝,壁板反打是直接將攪拌后的生土混合物倒入底部有凹凸的模具(圖6);壁板正打是待生土試件硬化到一定程度但還未完全硬化時(shí),將帶有三合紋、木板紋、魚鱗紋等的模具在其上進(jìn)行壓花處理(圖7)。模板法得到的效果符合生土的質(zhì)感(表2)。

        圖6 壁板反打

        圖7 壁板正打

        表2 模板法裝飾實(shí)驗(yàn)成果

        雕刻法用于生土民居時(shí),可采用民族文化元素,該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)明式天花板彩畫、清式椽頭彩畫、清式梁枋彩畫紋樣進(jìn)行改刻的(表3)。

        表3 雕刻法裝飾實(shí)驗(yàn)成果

        4 結(jié)論

        以上的裝飾方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。模板法與雕刻法保留了生土的質(zhì)感,但較為繁瑣;干粘的貝殼有脫落風(fēng)險(xiǎn),不過安全隱患較外墻磚??;膩?zhàn)优c乳膠漆可提高生土的耐水性,但有損于其天然質(zhì)感;生土的繪畫與雕刻法在室外應(yīng)用時(shí)需考慮耐沖刷、耐風(fēng)蝕的問題,可涂刷透明的封閉漆進(jìn)行保護(hù)。因此裝飾的三原則有時(shí)并不能兼顧。

        每種裝飾方法都有其風(fēng)格,某些方式結(jié)合使用也可取得“古新交融”的效果;另外,需根據(jù)建筑物的功能、性格及建筑所在地域的材料和氣候條件選擇合適的裝飾方式。

        5 結(jié)語

        本研究提供了一種將現(xiàn)代施工工藝與材料運(yùn)用于生土建筑裝飾研究的思路,主要通過實(shí)驗(yàn)借助生土試件完成,下一步,我們將以實(shí)際項(xiàng)目為依托,考慮廣泛的使用者對(duì)不同裝飾效果的評(píng)價(jià),將裝飾與建筑設(shè)計(jì)結(jié)合,并在項(xiàng)目完成后定期收集使用者對(duì)不同裝飾手法的評(píng)價(jià)反饋。另外,通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),生土建筑的裝飾及保護(hù)還需注意避免以下兩點(diǎn):

        (1) “同質(zhì)化”

        傳統(tǒng)的生土民居建筑由于各地域夯制、壓制、土坯等營造方法的不同,土木、土石、土草、土竹等結(jié)構(gòu)及材料運(yùn)用的不同,建筑功能分區(qū)的不同,以裝飾為表征的文化、民俗、信仰的不同而各具特色、各成體系,不同的地脈環(huán)境也賦予生土民居以獨(dú)特的場所精神。因而對(duì)于生土民居建筑的改造、修繕、裝飾應(yīng)在同化場所精神的同時(shí),保護(hù)群體的多樣性與個(gè)體的獨(dú)特性,避免現(xiàn)代元素的過多介入使生土建筑同質(zhì)化。

        (2) “兩極化”

        “兩極化”可從兩種角度理解:經(jīng)濟(jì)投入的多少、保留與創(chuàng)新的權(quán)衡。

        保羅·G·麥克亨利在1986年曾提及美國西南部的生土建筑正在朝兩個(gè)極端方向發(fā)展:農(nóng)村窮人所必需的簡易住房和城中豪華型的生土住宅[18]。近年來這種趨勢國內(nèi)也已初露端倪:生土民宿入住所需的高昂價(jià)格與生土民居保護(hù)的資金受限——“改造不成(無利可圖)、保護(hù)亦難(缺乏投入)”[19],而經(jīng)濟(jì)投入依賴于政府的調(diào)控。另外,既不能為了保護(hù)而固守其傳統(tǒng)特質(zhì)、影響利用,也不可添加過多現(xiàn)代化的元素而使其失去傳統(tǒng)特質(zhì)。這兩者之間有無數(shù)可能,值得我們深入探索。

        最后需要明確的是,裝飾、改性、教育、法律等都是途徑,終點(diǎn)則是生土民居遺產(chǎn)的延續(xù)——既包括實(shí)體的建筑,也包括非物質(zhì)的建筑儀式、營造工巧等地域建筑文化習(xí)俗、技藝。

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