李亞光

0 引言

城市發(fā)展需要不斷進(jìn)行新建筑建造，但老舊建筑改造再應(yīng)用也是城市更新的一項(xiàng)重要組成內(nèi)容，且無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，還是從歷史文化發(fā)展角度來(lái)看，改造本身都具有一定現(xiàn)實(shí)意義，有利于個(gè)性化城市建設(shè)。作為建筑的物質(zhì)載體，材料是建筑成立的主要前提，和其他建筑材料相比，金屬材料可以被廣泛應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)支撐、表層塑造等多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于老舊建筑加固與修復(fù)具有極大促進(jìn)作用。但在將其植入舊建筑的過(guò)程中必須慎重，一旦應(yīng)用不當(dāng)就可能會(huì)產(chǎn)生毀滅性傷害。所以，重點(diǎn)分析其在改造當(dāng)中的應(yīng)用要點(diǎn)，能有效避免材料應(yīng)用錯(cuò)誤，給未來(lái)的創(chuàng)新性應(yīng)用指明方向。

1 外部表皮改造應(yīng)用

建筑外部表皮是實(shí)現(xiàn)內(nèi)外溝通的重要橋梁，在分隔室內(nèi)外的同時(shí)，還將內(nèi)外兩部分的肌理、色彩、質(zhì)感等信息結(jié)合起來(lái)，給人帶來(lái)一定感官體驗(yàn)。老舊建筑作為城市景觀中的一項(xiàng)主要組成，通過(guò)新表層體現(xiàn)建筑內(nèi)涵是進(jìn)行外部立面改造的主要目標(biāo)。而金屬表層的顏色、形態(tài)等特性能使其在老舊建筑的形象改造等方面得到充分應(yīng)用。外部立面改造主要是對(duì)表層進(jìn)行重構(gòu)、修復(fù)以及創(chuàng)造表皮形態(tài)，可從表皮的構(gòu)成角度著手，將其劃分成“點(diǎn)”、“線”、“面”幾部分進(jìn)行重點(diǎn)分析。

1.1 “點(diǎn)”的運(yùn)用

1.1.1 金屬連接件部分

通常都是采用焊接或栓接的形式對(duì)金屬材料之間進(jìn)行連接，而要將金屬和其他材料連接起來(lái)，就需要應(yīng)用連接件。在目前的老舊建筑改造中，金屬和玻璃的搭配設(shè)計(jì)十分常見(jiàn)，比如應(yīng)用金屬進(jìn)行玻璃固定。一般在點(diǎn)支式的玻璃幕墻中，就需要應(yīng)用駁接頭、轉(zhuǎn)接件、駁接爪等部件，其中駁接爪主要采用不銹鋼材質(zhì)，能將荷載直接傳遞到固定的支撐結(jié)構(gòu)之上。

1.1.2 金屬色塊部分

在外部表皮中，金屬材料的顏色基本以固有色彩為主，但有時(shí)為了使建筑整體形象或功能得到充分表達(dá)，還會(huì)對(duì)其進(jìn)行氧化、鍍膜或漆色。

1.1.3 色塊拼貼部分

所有老舊建筑都多少都帶有曾經(jīng)的時(shí)代特性，有些是傳統(tǒng)建筑形式，有些蘊(yùn)含著人文精神。對(duì)其表皮進(jìn)行更新就是把新的材料、形式和內(nèi)涵融入其中，使改造之后的建筑能符合當(dāng)代特征與文化氣息。當(dāng)前時(shí)代變革劇烈，大眾審美也在不斷變化，因此在建筑改造時(shí)，往往會(huì)借助金屬色塊拼貼的手法滿(mǎn)足審美需求。例如，把整個(gè)建筑直接包裹在一個(gè)個(gè)規(guī)則方形的鐵皮之中，利用前后位置的變化錯(cuò)位結(jié)合起來(lái)，形成極具韻律的外部立面，同時(shí)再對(duì)鐵皮進(jìn)行漆色，通過(guò)色塊的顏色變化打造出富有時(shí)代氣息的建筑形象。

1.2 “線”的運(yùn)用

1.2.1 金屬框架線條

金屬線條最典型的有鋼結(jié)構(gòu)框架、窗框等，基本以直線為主，以營(yíng)造出明快簡(jiǎn)單的感覺(jué)，如果是黑色直線，還會(huì)打造出典雅莊重的感覺(jué)，比較適合應(yīng)用在辦公樓或歷史建筑的改造當(dāng)中。

1.2.2 裝飾線條

（1）簡(jiǎn)單裝飾線條。在對(duì)老舊建筑表皮進(jìn)行改造時(shí)，裝飾線條控制十分關(guān)鍵，有些建筑立面甚至完全需要依靠若干根線條交錯(cuò)形成。和金屬框架線條有所不同的是，裝飾線條并不能組合成一個(gè)獨(dú)立的空間圍合體，基本以建筑覆層的形式，也就是第二層表皮出現(xiàn)在實(shí)際改造當(dāng)中。具體以飾面上最為常見(jiàn)的金屬管材交錯(cuò)排列形成。

（2）復(fù)雜裝飾線條。常見(jiàn)的有：線條樣式較為繁復(fù)，但組合關(guān)系簡(jiǎn)單；線條樣式簡(jiǎn)單，但組合方式為扭曲的網(wǎng)線網(wǎng)格；線條樣式復(fù)雜，組合形式也同樣復(fù)雜。后兩種在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中并不多見(jiàn)。

1.3 “面”的運(yùn)用

1.3.1 金屬板材的有效應(yīng)用

在老舊建筑改造當(dāng)中，金屬板材應(yīng)用最多的是壓型板，一般常見(jiàn)于屋面板或樓板；還有鋼板，常應(yīng)用于建筑表皮；織網(wǎng)板以及穿孔板，常見(jiàn)于建筑覆層當(dāng)中。其中鋼板通常較薄，因此不會(huì)帶來(lái)沉悶的感覺(jué)。

1.3.2 結(jié)構(gòu)化的金屬表層

結(jié)構(gòu)及表皮都是建筑空間界面中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，更是建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要物質(zhì)載體。兩者之間具有一定動(dòng)態(tài)聯(lián)系性，其中結(jié)構(gòu)支撐表皮，將其限定在與邏輯相符合的力學(xué)范圍中，而表皮則會(huì)影響結(jié)構(gòu)形式的確定。表皮結(jié)構(gòu)化可以從兩個(gè)角度進(jìn)行分析：

（1）建筑結(jié)構(gòu)外露，使表皮造型和結(jié)構(gòu)力學(xué)相互結(jié)合在一起。

（2）金屬表皮與結(jié)構(gòu)本身相互脫離，彼此獨(dú)立存在。

對(duì)老舊建筑進(jìn)行表皮處理時(shí)，通常會(huì)為了保護(hù)原先的表皮或重新進(jìn)行造型而應(yīng)用自承重表皮。金屬材料本身強(qiáng)度較高，將其板材厚度適當(dāng)增加，能更進(jìn)一步提升表皮剛度，以實(shí)現(xiàn)自承重效果。常見(jiàn)的有實(shí)體板材的表皮以及半透明金屬表皮。

1.3.3 疊加三維體量

在對(duì)老舊建筑進(jìn)行表皮處理時(shí)，經(jīng)常會(huì)進(jìn)行疊加更新，以使其在視覺(jué)上更具層次性，改變傳統(tǒng)老舊建筑的沉悶感。目前最常用的疊加材料包含金屬、木材、玻璃等，主要以材料肌理、質(zhì)感、色彩等為要點(diǎn)，和老舊建筑之間保持契合。

2 建筑空間更新應(yīng)用

2.1 空間重組與劃分

2.1.1 進(jìn)行大空間分割

在對(duì)老舊建筑內(nèi)部空間進(jìn)行改造時(shí)，經(jīng)常需要把原本的大空間進(jìn)行重新劃分，常見(jiàn)于體育館、舊工廠等情況中。具體包含了兩種劃分方式：

（1）垂直方向分層。通常老舊建筑層高較大，為獲取更多使用空間，則可以使用該方式進(jìn)行劃分，從而增加建筑的實(shí)際應(yīng)用面積。實(shí)施時(shí)需要將豎向通道組織好，并對(duì)采光通風(fēng)加以?xún)?yōu)化。

（2）水平方向分割。即在原先老舊建筑水平方向上分割出一定空間，具體要基于原建筑的實(shí)際結(jié)構(gòu)關(guān)系，通過(guò)結(jié)構(gòu)梁柱降低作業(yè)時(shí)間和造價(jià)。

2.1.2 進(jìn)行小空間重組

通常除了音樂(lè)廳、體育館、工廠等大型公共建筑，傳統(tǒng)老舊建筑內(nèi)部空間都比較狹小，倘若原建筑是框架結(jié)構(gòu)，則可以直接拆除一些隔墻，以打造出適當(dāng)?shù)目臻g效果。金屬材料在其中有兩種作用：

（1）利用金屬結(jié)構(gòu)在整合之后的大空間中劃分出相應(yīng)的功能空間。

（2）利用金屬結(jié)構(gòu)在整合后的空間中對(duì)原本結(jié)構(gòu)實(shí)施加固與修復(fù)，從而在保證基本安全性的基礎(chǔ)上得到更加寬闊的空間。

2.2 屋頂空間的加建

2.2.1 異質(zhì)同構(gòu)

常見(jiàn)的新舊建筑結(jié)合方式較多，如對(duì)兩者的表皮形式進(jìn)行更新，使其被統(tǒng)一在一種新的建筑形式當(dāng)中；或直接給加建內(nèi)容應(yīng)用與舊建筑完全一致的材料。但這兩種方式對(duì)于當(dāng)前注重多層次與多元化的審美趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，往往難以達(dá)到預(yù)期改造效果。異質(zhì)同構(gòu)則是對(duì)原建筑進(jìn)行形式補(bǔ)全，或者進(jìn)行形式延伸，使兩者的材料、色彩等差異都能被統(tǒng)一在結(jié)構(gòu)與空間形式的一致上，在新舊結(jié)合當(dāng)中確立平衡。對(duì)于金屬材料的應(yīng)用要根據(jù)建筑的實(shí)際情況確定，比如老舊建筑如果是磚砌平屋頂，則需要應(yīng)用工字鋼結(jié)構(gòu)支撐，或?yàn)閺?qiáng)化原建筑本身的承載量，應(yīng)用鋼框架進(jìn)行屋頂加固。

2.2.2 異質(zhì)異構(gòu)

主要有規(guī)則形態(tài)與不規(guī)則形態(tài)兩種加建空間。對(duì)于前者，其鋼結(jié)構(gòu)通常是十分規(guī)整的正交網(wǎng)格；后者的鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)就相對(duì)比較復(fù)雜。但無(wú)論哪種都是脫離了原建筑的結(jié)構(gòu)限制，在尊重其力學(xué)邏輯的基礎(chǔ)上，利用幾何或線性形態(tài)的漸變、重復(fù)等塑造新的形象。

2.3 環(huán)繞式空間加建

顧名思義，環(huán)繞式的空間加建就是環(huán)繞老舊建筑周?chē)咏ㄒ欢臻g，具體包含三類(lèi)。

2.3.1 墻身加建

即沿原建筑外部輪廓進(jìn)行空間擴(kuò)建。在這之中，結(jié)構(gòu)是空間的主要物質(zhì)支撐，結(jié)構(gòu)的形式與材料在很大程度上決定了空間的具體性質(zhì)與類(lèi)型。在對(duì)原老舊建筑實(shí)施改造加建的過(guò)程中，金屬結(jié)構(gòu)與舊建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系可以劃分成完全依附舊建筑和獨(dú)立存在兩部分。前者主要以懸挑的形式出現(xiàn)，其中的金屬結(jié)構(gòu)需要利用專(zhuān)門(mén)的連接件將其固定在建筑上，最終形成多梁架的支撐結(jié)構(gòu)。后者則直接建立一個(gè)擁有獨(dú)立基礎(chǔ)的空間，對(duì)于原建筑的負(fù)擔(dān)比較小，創(chuàng)造出的空間也更為多變。

2.3.2 入口加建

即直接進(jìn)行入口空間改造，在拓展空間范圍的同時(shí)，優(yōu)化建筑外部環(huán)境。在這之中，金屬結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比較多，從其與表皮的基本關(guān)系劃分來(lái)看，可以分成兩種，即結(jié)構(gòu)性的金屬表皮以及純粹性的結(jié)構(gòu)材料。前者則是應(yīng)用金屬材料在入口建立空間，不額外增加梁柱，表皮具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性能，但營(yíng)造出的空間比較小；后者則直接應(yīng)用金屬材料設(shè)立入口空間結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大空間范圍。

2.3.3 包裹加建

即利用新的建筑空間將原先的老舊建筑包裹起來(lái)，使其從外觀上看起來(lái)就是一個(gè)新建筑。雖然這種模式能脫離老舊建筑的外觀限制，但需要植根于舊建筑本身的生存環(huán)境，因此新舊之間依然存在對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。金屬材料在其中的應(yīng)用主要是直接作為支撐結(jié)構(gòu)（如圖1 所示）。

圖1 環(huán)繞式空間擴(kuò)建示意圖

3 金屬本體設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 質(zhì)感表達(dá)

3.1.1 光亮與銹蝕特征

（1）金屬本身硬度較大，可以吸收與反射光照，并在拋光打磨之后呈現(xiàn)出霧面與亮面。其中鏡面不銹鋼與銅等金屬材料，其光反射性比較強(qiáng)，極易在光照之下形成陰影與高光，將其應(yīng)用在建筑中，會(huì)使建筑在時(shí)間的推移下產(chǎn)生明顯的光影變化，尤其是以曲面的形態(tài)呈現(xiàn)時(shí)，往往會(huì)使建筑形體得到彰顯。

（2）某些金屬材料應(yīng)用在老舊建筑改造中，更容易表現(xiàn)出濃烈的歷史沉淀感。比如耐候鋼板在經(jīng)過(guò)處理之后其表面會(huì)產(chǎn)生一層銹跡，并繼續(xù)跟隨時(shí)間和環(huán)境的變化不斷變化，但不會(huì)給鋼板的安全性帶來(lái)影響，能在體現(xiàn)建筑個(gè)性的同時(shí)，展示出歷史的穩(wěn)重感。

3.1.2 堅(jiān)實(shí)和輕柔特征

（1）金屬材料通常原子結(jié)構(gòu)十分密實(shí)，質(zhì)地也更為堅(jiān)硬，例如鋼梁、鋼板等，能在很大程度上體現(xiàn)出建筑的安全性與力量感，且純凈的表面也可以和老舊建筑本身復(fù)雜的構(gòu)圖之間形成一定對(duì)比。

（2）受益于冶金技術(shù)與制造工藝的發(fā)展，現(xiàn)代一些金屬制品也能體現(xiàn)出相應(yīng)的輕柔性。例如金屬孔網(wǎng)板，主要由不銹鋼、銅、鋁等堅(jiān)固性和防腐性良好的材料組成，同時(shí)便于安裝與拆卸，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)應(yīng)用，并且自由進(jìn)行建筑外部表皮塑造，脫離原建筑形成覆層，有利于促進(jìn)老舊建筑外觀改造。

3.2 肌理光影

3.2.1 凹凸板

對(duì)于凹凸板來(lái)說(shuō)，是通過(guò)沖壓或者模具鑄造等形式將金屬材料制作成具有特殊紋理的飾面，如點(diǎn)狀紋、條形紋、文字雕刻等，甚至還可以鑄造出比較復(fù)雜的花紋，最終通過(guò)凹凸不平的視覺(jué)效果呈現(xiàn)出豐富的光影變化。應(yīng)用在老舊建筑改造中，能使外部狀態(tài)更具活力和動(dòng)感，并且容易安裝回收。

3.2.2 穿孔板

對(duì)于穿孔板來(lái)說(shuō)，是直接在機(jī)床上對(duì)已經(jīng)切割成形的金屬板材進(jìn)行沖壓打孔，最常見(jiàn)的孔型包含了方形、圓形、菱形、魚(yú)鱗形等。其整體透光性和過(guò)濾性較強(qiáng)，通過(guò)打孔后自身重量也會(huì)有所減輕，但不會(huì)給強(qiáng)度帶來(lái)較大影響，有利于降低老舊建筑結(jié)構(gòu)的壓力；同時(shí)，孔型大小和形狀都能自由調(diào)節(jié)，更能突出建筑本身的趣味性。但因?yàn)槠洳](méi)有完全的密閉效果，所以不能獨(dú)立作為外墻飾面，只能以覆層的形式被應(yīng)用在建筑改造中。

3.2.3 織網(wǎng)板

對(duì)于織網(wǎng)板來(lái)說(shuō)，是通過(guò)機(jī)械加工形成的金屬網(wǎng)狀材料，常見(jiàn)有金屬絲做成的絲狀編織網(wǎng)；將金屬材料通過(guò)切削、壓平等形成板網(wǎng)；用金屬絲焊接成金屬網(wǎng)。它質(zhì)地較輕、強(qiáng)度高、安裝便捷，并且擁有良好的柔韌性，可以適應(yīng)多類(lèi)曲面。與穿孔板類(lèi)似的是，它也主要被作為覆層。

4 結(jié)語(yǔ)

金屬材料的客觀特性和老舊建筑改造的材料需求之間具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，不僅具有良好的結(jié)構(gòu)性能和塑形能力，還具有一定環(huán)保性，可用的加工工藝種類(lèi)繁多，能在一定程度上彌補(bǔ)自身的性質(zhì)缺陷。將其應(yīng)用在老舊建筑改造工程中，可以從金屬材料本身著手，對(duì)其質(zhì)感與光影進(jìn)行充分應(yīng)用；同時(shí)注重在外部表皮以及整體空間塑造中的應(yīng)用，大膽發(fā)揮和延伸金屬材料的特性，實(shí)現(xiàn)生態(tài)理念滲入、歷史情感延續(xù)、現(xiàn)代氛圍營(yíng)造，與現(xiàn)代化的城市發(fā)展理念更為契合。