曾蘭淳 李志宇

1 實踐與教學

1927年，格羅皮烏斯從倫敦來到波士頓，將現(xiàn)代主義包豪斯教學體系從德國魏瑪包豪斯帶到哈佛大學設計研究生院（簡稱GSD），促成了哈佛建筑的現(xiàn)代教育轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的布扎體系注重人文和歷史，而包豪斯則注重工藝、技術(shù)、材料，強調(diào)設計與生產(chǎn)實踐、建筑與制造之間的聯(lián)系。鋼、混凝土、玻璃這些“新材料”“新技術(shù)”催生了現(xiàn)代建筑的革命。在《新建筑與包豪斯》中，格羅皮烏斯寫道：“我們已經(jīng)受夠了，并且需要擺脫歷史風格的任意復制。從反復無常的建筑隨想到結(jié)構(gòu)邏輯的指示，我們學會了以清晰明了的形式尋求我們時代生活的具體表達……我癡迷于這樣一種信念，即現(xiàn)代建筑技術(shù)在建筑中的表達是不可否認的，而這種表達要求使用前所未有的形式?！?/p>

雖然時至今日在大眾媒體的眼中，“包豪斯”一詞已成為了某種固定風格的代名詞，但在創(chuàng)始之初，格羅皮烏斯主張的并非是某種固定的形式，而是用新的形式對所處時代的精神和技術(shù)進行表達。這種關(guān)注當下時代、關(guān)注教學與實踐相結(jié)合的精神，至今仍影響著GSD。

1.1 實踐的流行

在歐美建筑市場，木結(jié)構(gòu)一直是十分主流的住宅結(jié)構(gòu)形式。CLT最早在1990年初在奧地利發(fā)源，到2000年前后這項技術(shù)在歐洲得到更廣泛的應用，尤其多用于公寓樓和獨棟住宅的建造。2015年，CLT木結(jié)構(gòu)建筑被引入國際建筑規(guī)范。2020年，加拿大建筑規(guī)范開始允許建造最高達12層的木結(jié)構(gòu)建筑。2021年的《國際建筑規(guī)范》將重型木結(jié)構(gòu)的最大允許高度增加到18 層。

建筑規(guī)范的更新反映了當下實踐流行的材料、結(jié)構(gòu)、形式。從建筑師、規(guī)劃師到環(huán)保主義者，不同群體從不同的視角都看到了CLT的優(yōu)勢和潛能。從技術(shù)角度，CLT預制化的裝配模式使其可以實現(xiàn)快速高效的建造，并減少現(xiàn)場人工的使用，更好地滿足現(xiàn)代加工工藝和智能建造的要求。從環(huán)保角度，混凝土是當下碳排放量最大的單一產(chǎn)業(yè)。而CLT在建造高層建筑時并不需要額外的混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，可以有效減少碳排放。因此CLT也被視作未來混凝土的替代品，能有力地推動能源可持續(xù)性。從審美角度，無論是室內(nèi)設計還是工業(yè)設計，許多當代設計都追求“原始（raw）”的質(zhì)感。木材天然紋理顯現(xiàn)的溫暖色澤，以及同時作為結(jié)構(gòu)和材料的雙重屬性表達，使得木材高度契合著當代生活方式與設計理念。

從概念設計的角度，CLT的結(jié)構(gòu)材料屬性使其可適應多種空間結(jié)構(gòu)類型，既可作為“從柱到梁”的線性框架體系，又可作為“從柱到板”或者“從板到板”的平面化結(jié)構(gòu)形式從而消解梁的存在，創(chuàng)造更靈活的空間和平面。CLT的適應性和通用性給予了建筑設計更多的自由度，這也是其成為當下建筑實踐和學術(shù)教育新寵的重要原因。

1.2 “概念-空間-結(jié)構(gòu)”一體的設計教學

作為設計研究生院，GSD大部分學生在二年級以后的設計課不再有明確的限制，可以在滿足學分的情況下自由選擇option studio（公選設計課）中的課程。在一個studio中可能有來自建筑、城市設計、景觀等多個專業(yè)的學生，這不僅能促進各學科的交叉，給課程提供更多的切入角度，同時能讓學生更早地適應在未來實踐場景中多學科合作的模式。設計課通常由10～12名學生和1～2位教師組成，為期16周，每周進行兩次教學。

居住作為最基本的建筑功能，始終受到學院教學的關(guān)注。特別是在疫情時代以后，居家辦公的流行更豐富了居住的內(nèi)涵和模式。在2018 2022年期間，GSD建筑系開設的約100門option studio中，有近三成是與居住、住宅相關(guān)的課程。CLT結(jié)構(gòu)在北美住宅設計實踐中的流行，自然也激起了學院設計課中越來越多的教學和研討。如Jennifer Bonner的2020年春季學期studio，就將CLT作為整個設計課的主題，進行了專門的探索。但在大多數(shù)studio中，例如Jeannette Kuo和Christopher Lee等教授的課程，CLT更多的是被作為一種必選或可選的結(jié)構(gòu)選型，被加入到學生作業(yè)的深化設計部分中，進行“概念-空間-結(jié)構(gòu)”一體化的設計教學。

在與CLT相關(guān)的課程中，兩位筆者有幸分別參與了Christopher Lee 2021年和2022年春季的居住studio。作為實踐與教學并重的建筑師，Christopher Lee以往在GSD開設的課程都關(guān)注大尺度的城市設計，在2021和2022年兩屆設計課中，Chris延續(xù)了對建筑城市性的關(guān)注，但加入了對CLT木結(jié)構(gòu)的討論并著眼于更小的住宅建筑尺度。兩屆的設計課題目分別為“Mid town，Mid door，Mid rise”和“Tall,Lean,In-between”，三個詞分別對應“城市-結(jié)構(gòu)-空間”，可見課程并非是以某一單獨角度出發(fā)，而是著重討論三者的融合和創(chuàng)新。

Christopher Lee兩屆的設計課教學大綱上采用了相似的結(jié)構(gòu)：

（1）第一部分由對經(jīng)典居住設計案例的學習導入，精選的12個案例在空間組織、材料結(jié)構(gòu)等不同方面均有教學啟發(fā)的意義，同時其中一些項目在材料結(jié)構(gòu)的選擇上（如木結(jié)構(gòu)）也隱含著對氣候變化的挑戰(zhàn)。學生需要提煉案例的Deep Structure of Type（DSoT）即“深層結(jié)構(gòu)”（并非指技術(shù)上的結(jié)構(gòu)體系，而是簡化后的空間架構(gòu)內(nèi)涵），并進行類型化的研究，包括圖底關(guān)系、功能流線、空間層級、材料表達和結(jié)構(gòu)組織等。案例分析的內(nèi)容會直接引導之后設計的概念方向（圖1）。

（2）第二部分是由學生基于案例分析中的類型學研究，提出自己的基本居住單元設計類型（Typical unit plan）來詮釋對設計課主題要求的理解，某種程度上是提出一種原型（“深層結(jié)構(gòu)”）并將其發(fā)展為可適應場地等外界條件的空間系統(tǒng)。同時，學生需要將混凝土與CLT 結(jié)構(gòu)結(jié)合運用到自己的單元類型和空間系統(tǒng)中，輔助設計的深化。

（3）第三部分的設計深化中，學生需要綜合從城市視野到建筑細部，從體塊體量到房間單元，從平面組織到立面呈現(xiàn)等各方面的設計考量，表達設計項目的完整性。

2 設計的探索

2.1 從“線”到“面”的結(jié)構(gòu)

在Christopher Lee 2022春季的設計課程“Tall,Lean,In-between”中，主題之一的“Lean”主要是指通過精益化建筑結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)住宅設計尤其是高層住宅中低碳建筑的潛力。課程要求學生應用混合結(jié)構(gòu)體系，以鋼或混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，輔以CLT木結(jié)構(gòu)。這種混合結(jié)構(gòu)可為住宅設計提供空間靈活性和可逆性，以適應后疫情時期處于動態(tài)變化中的居住與辦公的生活方式。

在此設計課程中，筆者的設計主要探討一種“Room to room”的空間系統(tǒng)，即房間與房間既獨立又互相連接，消除了走廊的存在，激發(fā)了房間之間的聯(lián)系。這種系統(tǒng)在不變的結(jié)構(gòu)體系中產(chǎn)生多種可變的布局和功能置換，滿足了居住者對空間布置的靈活性和功能可適應性的需求。設計應用混凝土與CLT結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，不變的混凝土結(jié)構(gòu)與帶來可變性的CLT，使得對空間連接性和適應性的表達更為完整。

典型的“Room to room”在空間結(jié)構(gòu)布置上會預先由梁、板、柱或墻所形成的框架來定義，房間的連續(xù)性受限于這種線性的框架體系。房間在平面上是連續(xù)的，但在視覺上仍是獨立的、分離的、隔閡的，或只是單一線性方向的延展，如梁的存在限定了門框，也在視覺上明確分隔了兩個房間。傳統(tǒng)的磚石建筑很好地創(chuàng)造了房間的領域感和歸屬感，但缺失了空間的靈活與交流。柯布西耶、密斯x 凡x 德羅的流動平面強調(diào)了空間的流動與開放，但相對來說也帶來了不安全感與不安定感（如范斯沃斯住宅所帶來的爭議）。從某種程度上來說，當代居住空間既需要帶給人包裹感，又需要滿足視覺和感受上的流動與連通。當CLT承擔樓板的角色時，可以提供消解梁的存在的機會，在保留“Room to room”領域感的同時，材料在平面上的連續(xù)性加強了房間之間在視覺上的聯(lián)系，也在不同方向上延伸了空間的圍合效果。

在整個空間組織架構(gòu)上，由統(tǒng)一模數(shù)的承重墻構(gòu)成的“Poche”（墻體及其完形的空白）作為支撐結(jié)構(gòu)的同時（圖2），也承擔著服務性空間的角色(衛(wèi)生間、廚房、衣柜、儲藏間等）。格網(wǎng)的交點處是由“Poche”的短邊圍合定義的八邊形過渡空間，作為聯(lián)系所有房間的紐帶?！癙oche”在空間中表現(xiàn)為混凝土的實體體量，其余空間由CLT或同一材料效果的完成面包裹，實現(xiàn)了空間的分隔和連續(xù)。CLT這一具有平面屬性的材料結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了從“面”到“體”的空間表達。

設計中豎向的固定結(jié)構(gòu)由混凝土來定義，橫向的延展平面由CLT來定義（圖3）。沒有了線性的結(jié)構(gòu)和細部，充滿“面”和“體”的空間變得“抽象化”，房間與房間在視覺上的“同質(zhì)化”也消除了對功能和使用方式的預定義，暗示出空間結(jié)構(gòu)的扁平化和潛在的可變性。例如，平面內(nèi)房間之間功能的交換、房間的合并與分隔，以及CLT樓板的可替換，帶來了剖面關(guān)系的變化等（圖4）。

1 基于Aldo Rossi Gallaratese 住宅深層結(jié)構(gòu)的探討

2 Poche 作為空間結(jié)構(gòu)的原型

3 “Room to room”的空間結(jié)構(gòu)中CLT 和混凝土也定義了Poche 和房間

4 消解了線性元素，由體和面構(gòu)成的空間

2.2 抽象概念到真實建造的媒介

“點線面”作為基本元素進行的平面構(gòu)成訓練，幾乎是所有設計系學生必經(jīng)的入門基礎練習。與“點線面”的概念類似，F(xiàn)rancis D.K.Ching在《建筑：形式、空間和秩序》中將建筑中的形式要素抽象為桿件（stick）、板片（slab）、盒子（block）三種。許多建筑學院的課程也以此為基礎，讓學生用單一的元素進行空間操作練習，作為對空間形式啟蒙的教學。

然而，與平面設計不同，建筑不能僅依靠“形式”存在，其物理本質(zhì)決定了結(jié)構(gòu)的不可或缺。對于桿、線，可以輕松地找到與之對應的結(jié)構(gòu)元素，然而對于由塊面構(gòu)成的空間，卻往往需要將面再轉(zhuǎn)化為線性的梁、板、柱來考慮，這種形式到結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換打破了原有純粹的設計語匯和思考方式。

CLT作為結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，彌補了“面”這一抽象元素與現(xiàn)實結(jié)構(gòu)之間媒介的空缺。作為“面”狀的結(jié)構(gòu)材料，以往結(jié)構(gòu)中“柱”和“梁”這類熟悉的線性元素被消解，由此，CLT構(gòu)成的空間與生俱來獲得了一種日常的陌生感，或者說熟悉的抽象性。比如在Jennifer Bonner的住宅Haus Gables中，CLT構(gòu)成墻、地面、屋頂，在室內(nèi)獲得了一種面的純粹（圖5）。墻與屋面的交接不再有梁的存在，而是像兩個紙片一樣僅僅通過一條線交接在一起。“梁”這一默認存在的空間元素的消失，使得空間獲得了一種模型般的抽象感，這也讓屋頂獲得解放，讓地、墻、頂也同時獲得了空間秩序上的消解和同質(zhì)性（圖6）。

在Christopher Lee 2021秋季的設計課程“Mid town，Mid door，Mid rise”的studio中，筆者也試圖對CLT作為面的材料這一特性做進一步探索。當代地產(chǎn)開發(fā)的邏輯習慣將人們的住所用“幾室?guī)讖d”的概念來定義，試圖賦予每一個格子明確的功能定位，以顯示戶型的經(jīng)濟、集約、無浪費。然而在疫情背景下居家辦公和靈活工作模式的流行，人們對空間有了更多靈活性、曖昧性的需求?！安槐幻鞔_定義的空間”不僅賦予了一種使用上的靈活，更營造了一種意識上非必需的“奢華感”。

在傳統(tǒng)線性的框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，面總是被框架所打斷。結(jié)構(gòu)的框架定義了空間秩序，雖然墻體劃分是自由的，但空間也總是存在著某種明確框架網(wǎng)格的暗示。阿爾多x 羅西（Aldo Rossi）在加拉拉特西公寓（Gallaratese）設計中，通過巨型墻體帶來尺度的異化，模糊了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下的明確秩序，消解了走廊和房間的定義，將公共性引入首層空間。在筆者的設計中，CLT將結(jié)構(gòu)從明確的框架中解放出來，在沒有了梁的秩序化束縛后，概念上的天花成為一個無秩序的、平整的面“無限延伸”，跳出框架給平面空間帶來了新的解放。平面不再以房間功能屬性來定義，通過對溫度、光線、私密性的需求重構(gòu)，一個個生活的片段被重新排列在平面中（圖7）。使用者可以根據(jù)不同時期的需求，通過隱藏在壁櫥中的隔斷靈活地縱向劃分空間（圖8）。

2.3 材料表現(xiàn)與尺度表達

正如前文所述，居住空間中木的質(zhì)感引領著一種審美。CLT兼具結(jié)構(gòu)選型和材料表達，其紋理和色彩本身具有天然的裝飾作用，達到了去裝飾化的效果。在與CLT營造的空間有較遠距離時，人能感知到立面或平面上整體的、無線延伸的木色；當身處室內(nèi)空間靠近材料表面時，木的不規(guī)則紋理被展示出來，充滿了自然和個性化的表現(xiàn)。此外，CLT由奇數(shù)層板正交疊加膠合而成，因此暴露在外的上表面和下表面紋理總是保持同一方向，可以說在紋理和尺寸上具有標準化的特征。

5 Haus Gables

6 Barretts Grove

7 取消基于房間功能屬性的劃分，將生活片段進行重構(gòu)產(chǎn)生靈活的使用空間

8 在CLT 框架下氣候邊界和功能使用的靈活劃分

9 Chicago Horizon

CLT強烈的自我形式表達會抽象化和模糊化視覺上的尺度感，即使是完整真實尺度的CLT建造也會給人一種模型化和卡通感的表現(xiàn)效果。具有足夠密度和熱性能的CLT可以用作承重外墻，可以允許較為靈活的開洞，平面可以延展為樓板或折疊為屋面。就承受不同方向的荷載或承擔不同角色的空間構(gòu)件來說，CLT具有很強的適應性，無論從立面到室內(nèi)，還是從水平到垂直，可以適用于空間各個維度。例如Chicago Horizon這一項目中，水平厚板與豎直承重片柱的尺寸和比例加上統(tǒng)一的材料，產(chǎn)生了一種模型般的尺度和質(zhì)感（圖9）。在重視實體模型表現(xiàn)的學校教學中，CLT在尺度表達方面的特點與之相輔相成。

在Jennifer Bonner 的設計課程“Mass Timber and the Scandivanian Effect”中，學生們從不同角度挖掘CLT材料表現(xiàn)的多樣性、靈活性和可持續(xù)性等。例如，利用CLT面板分層的特性來創(chuàng)造不同的墻體結(jié)構(gòu)類型（Benson Chien，March 21），通過增減部分CLT坯料的層數(shù)來產(chǎn)生孔洞或雕刻圖案，創(chuàng)造三維空間和二維裝飾的層次（圖10）；利用CLT的延展性讓材料不局限于平面的表現(xiàn)，塑造出扇形的曲線屋面（Anna Kaertner,March 21），在不增加工作量和工藝負擔的同時提供更多的形式可能（圖11）；利用CLT的可替換性搭建出塔樓骨骼和機械機制，可以產(chǎn)生無窮盡的墻壁和樓板組裝方式（Anna Goga,March 20），創(chuàng)造一種運用CLT面板的三維定制系統(tǒng)（圖12）。與之類似的實踐，如BIG和Heatherwick工作室設計的谷歌在倫敦國王十字的歐洲總部項目具有歐洲最大的CLT樓板，且在建筑壽命周期內(nèi)可以移除或替換。前述設計課程拓展了學生對材料的認知邊界，探索新材料、新技術(shù)的可能性不一定能夠帶來更完善的設計，但可以更加發(fā)散想象力。

3 結(jié)語

CLT作為一種概念化的結(jié)構(gòu)材料，既有紙張一樣的輕薄質(zhì)感又能生成粗野的體塊，既可以被折疊又可以承受較大的荷載，既適合實驗性的概念設計又可以確保技術(shù)性的精確度。這種兼具面的輕薄感和塊的厚重感的特性，可以創(chuàng)造出意想不到的空間尺度和形式效果。作為概念與實踐之間的媒介，給設計教學帶來新的探索的可能。在設計教學中，我們常常強調(diào)教學與實踐的結(jié)合、空間與結(jié)構(gòu)的融合、概念與建構(gòu)的銜接，然而現(xiàn)實的情況往往不盡如人意。CLT作為一種具有概念化屬性的結(jié)構(gòu)材料，給予了我們重新定義如何將設計與建造結(jié)合的可能。在GSD的studio教學中，不僅探討了CLT的物理性質(zhì)與文化內(nèi)核，也探索了建筑與空間結(jié)構(gòu)在設計上的潛能，以及如何定義未來的建筑空間與生活方式。

10 利用CLT 創(chuàng)造不同的墻體結(jié)構(gòu)類型

11 利用CLT 塑造曲線屋面

12 利用CLT 產(chǎn)生多種墻壁和樓板組裝方式

圖片來源

1,7,8 曾蘭淳、陳思卉繪制

2?4 李志宇、龐子銳繪制

5 來源于www.jenniferbonner.com

6 來源于www.archdaily.com

9 來源于www.divisare.com

10?12 來源于Jennifer Bonner 和Hanif Kara 的2020 春季課程“Mass Timber and the Scandinavian Effect”