徐卜婷

中國中元國際工程有限公司 北京 100089

1 建筑材料的發(fā)展歷程

通過對建筑材料在建筑發(fā)展過程中的歷史脈絡(luò)梳理，發(fā)現(xiàn)主要在現(xiàn)代主義之后，鋼筋混凝土取代傳統(tǒng)建材（石頭、木材），材料的表現(xiàn)性才得以被釋放。建筑材料的發(fā)展是一個悠久而又緩慢的過程，材料在建筑中所起的作用隨著人類社會的發(fā)展而不斷改變。在人類歷史發(fā)展的不同階段，材料都在建筑中扮演著不同的角色。

1.1 古代建筑：解決生存和居住空間

人類最早的建筑活動從穴居和巢居開始。大約在50萬年前，原始人利用天然的洞穴來躲避雨雪、雷電等災(zāi)害，利用樹木躲避野獸的侵害，穴居和巢居成為原始人最早的居住形式。之后人們具備了主動搭建的意識，將自然界中的其他材料如土、石、草、木用來搭建居所，并且逐步發(fā)展形成了聚落。材料在原始建筑空間的角色即滿足最基本的人類生存的作用。

到公元前2300年左右，人類開始利用石材來創(chuàng)造空間，古希臘古羅馬時期使用柱廊圍繞在神廟的周圍形成圍廊式神廟，賦予了石材一種生命的韻律，并逐步形成西方的古典柱式。在同一時期的我國浙江余姚河姆渡村發(fā)現(xiàn)的建筑遺址，可以佐證當(dāng)時人們已經(jīng)開始運用榫卯技術(shù)來建造房屋。也就是說，在這一階段石材、木材等材料發(fā)揮本身的特性成為搭建居所的框架結(jié)構(gòu)，用以支撐而形成新的空間。并且使用大量雕刻、繪畫等裝飾手法來使石、木等材料的表皮變得豐富。

1.2 18世紀(jì)工業(yè)革命至兩次世界大戰(zhàn)期間的建筑（18世紀(jì)60年代—1945年）：快速建造建筑的需求

工業(yè)大生產(chǎn)的發(fā)展，促使新的建筑材料、結(jié)構(gòu)技術(shù)、施工方法不斷涌現(xiàn)，鋼、鐵等金屬材料、玻璃材料成為建筑結(jié)構(gòu)的主要材料。由于快速建構(gòu)的需求，鋼筋混凝土取代傳統(tǒng)的石材、木材等，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)逐漸成為建筑的主流。

1.3 現(xiàn)代建筑（1945年—20世紀(jì)90年代）：技術(shù)發(fā)展，材料成為表現(xiàn)工具，表現(xiàn)性被釋放出來

在二次世界大戰(zhàn)以后，出現(xiàn)了大批的新型建筑材料，例如合金、特種玻璃等，并且逐步運用在建筑設(shè)計中。20世紀(jì)50年代以后，玻璃幕墻、不銹鋼板等材料廣泛運用在商業(yè)建筑尤其是高層建筑的外立面設(shè)計，同時，張力結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)等大跨度建筑有了突出進(jìn)展。材料逐漸作為裝飾工具來表現(xiàn)建筑表皮，材料的表現(xiàn)性逐漸被釋放出來。

1.4 當(dāng)代建筑（20世紀(jì)90年代至今）：材料更加充滿情感，注重與人的關(guān)系

20世紀(jì)90年代以后，“綠色設(shè)計”和“可持續(xù)設(shè)計”思潮引領(lǐng)著建筑設(shè)計，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)的建筑設(shè)計在形式上更加多樣化，建筑師對于材料的選擇和使用更加主動，更加強(qiáng)調(diào)與自然的融合。許多傳統(tǒng)材料如木材、石材、竹子、紙、廢棄材料也廣泛應(yīng)用在建筑中，注重地域性、充分利用光線和氣候條件。這一時期的材料更加具有人情味，材料傳遞著情感[1]。

2 材料創(chuàng)新的組合方式

在建筑學(xué)上，要表達(dá)任何東西都意味著建造，即與材料打交道，在雅克·赫爾佐格（瑞士建筑師）和皮埃爾·德梅隆（瑞士建筑師）的作品當(dāng)中，材料始終是第一位的。他們用兩句話來概括自己的建筑思想：“一是不追從任何一個潮流，不會遵循哪一種風(fēng)格，當(dāng)然也不會刻意與誰區(qū)別；二是隨性而成，你看看一棵樹的變化，在夏天是那么豐盛，在秋天開始凋零，到冬天就會變成枯枝，不同的時空總是造就不同的情形，所以我的建筑是自然的?！蔽挥诿绹永Ｄ醽喖{帕山谷的多明萊斯葡萄酒廠是赫爾佐格和德梅隆創(chuàng)造性地使用石材的經(jīng)典之作。

在該建筑的表皮上，赫爾佐格和德梅隆使用了當(dāng)?shù)靥赜械男鋷r作為材料，玄武巖中的天然孔洞可以在白天吸收太陽熱量，晚上將其釋放，進(jìn)而平衡晝夜溫差。由于附近的石材來源地?zé)o法采集到形體較大的石塊，于是建筑師設(shè)計了一種金屬絲編織的“籠子”，使得形體較小的原石材得以編織起來，把它砌筑在混凝土外墻和鋼架構(gòu)上，自上而下，石塊體量由大到小，形成建筑表皮（如圖1所示）[2]。

圖1 多明萊斯葡萄酒廠細(xì)部構(gòu)造 圖片來源：https://www.sohu.com/a/500403173_121124407

金屬鐵籠根據(jù)建筑室內(nèi)功能的不同采取了不同大小規(guī)格，規(guī)格較大的石塊能讓更多的光線進(jìn)入室內(nèi)，也能更好地通風(fēng)，中等規(guī)格的石塊用于外墻底部，以防止響尾蛇從石縫爬入，小規(guī)格的用在酒窖周圍，形成密實的遮蔽。赫爾佐格曾說過：“有些東西不太引人注意，卻影響著人們的日常生活，住在用混凝土造的房子里和住在用木、石材建造的房子里是不同的，材料不只是形成了圍合空間的表面，而且也攜帶并表達(dá)著房屋的思想。”根據(jù)地域特征來使用建筑的材料，使得建筑是在一定空間背景下自然生長出來的東西，而不是一個外來的附加品。

建筑通過創(chuàng)新石材的組合方式，使得石材不再作為建筑的結(jié)構(gòu)。阻隔熱量與釋放熱量，石材通過能量的傳遞有效地平衡了晝夜溫差，滿足建筑釀造與儲存紅酒的功能。另外，材料本身的變化也構(gòu)成了建筑的不確定性，在時間、陽光、空氣等因素的影響下，給觀者帶來了更多閱讀的可能性[3]。

3 材料不同的工藝處理

每種材料都有自己獨特的屬性，將傳統(tǒng)的材料經(jīng)過新型的工藝手段處理，能激發(fā)出材料的另外一面。將這一特質(zhì)在建筑當(dāng)中運用得淋漓盡致的圣本篤教堂，是卒姆托（瑞士建筑師）1988年在瑞士位于格勞賓登州一個村莊里的杰作[4]。

卒姆托設(shè)計了整體的木構(gòu)架系統(tǒng)，在建筑的墻面貼著經(jīng)過灼燒處理的木瓦，在內(nèi)部包裹了一層輕質(zhì)板，中間是保溫層，教堂的一面朝南，另一面朝北，木瓦由于所受光照的不同，隨著時間的推移而不斷改變，呈現(xiàn)出南側(cè)變黃，北側(cè)變黑的木材肌理變化（如圖2所示）。同樣的材料，經(jīng)過不同工藝的處理所呈現(xiàn)出來的變化是極其細(xì)膩的。

圖2 圣本篤教堂細(xì)構(gòu)造部 圖片來源：https://www.archdaily.cn/cn/893659/ju-jiao-bi-de-star-zu-mu-tuo

內(nèi)部空間當(dāng)中排列有序的木梁結(jié)構(gòu)，使得從高側(cè)窗進(jìn)入的光線呈現(xiàn)出極富韻律的變化，并在一天當(dāng)中隨著時間不斷地在移動。建筑由內(nèi)而外雖然都是運用了相同的木材，但在細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計上、對材料特質(zhì)的把控和材質(zhì)加工工藝的處理上都充分體現(xiàn)了建筑師對于材料本身特質(zhì)的尊重，以及對于建造工藝極致的追求，并結(jié)合時間等因素的影響，通過材料在建筑上留下了印記[5]。

4 材料本身與使用場合的契合

使用場合的限定性會改變材料原本的使用屬性，能夠使材料發(fā)生歷時性的轉(zhuǎn)化。2000年漢諾威世界博覽會瑞士國家館的共鳴箱設(shè)計，充分體現(xiàn)了材料與場合契合。該建筑在結(jié)構(gòu)上創(chuàng)造了新型的懸掛系統(tǒng)，將不同的建筑材料組合在一起。建筑師卒姆托沒有選取瑞士傳統(tǒng)的木建造方式，將木頭作為建筑的結(jié)構(gòu)框架來使用，而是考慮到世博會展館的臨時性，將未干的木梁堆盛在一起，把建筑變成了一個用來均勻地烘干木材的存放空間[6]。

卒姆托將木材、瀝青和鋼材這三種看起來完全不相容的材料巧妙地組合在了一起，創(chuàng)造出了精妙的建筑空間。將3.7萬根未干的橫截面為20cm×10cm的木梁搭接形成9m高的墻體，與橫梁組合連接在一起，確?？諝饪梢栽谀静闹車鲃?，再將9m的鋼材拉桿通過壓縮彈簧插入，將木制墻體固定，在這種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)構(gòu)造中，鋼材拉桿成為建筑的承重構(gòu)架，層層疊落的上萬根木梁成為建筑的填充物。建筑師不僅保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還將木梁這一主角的地位很好的凸顯出來。該建筑的每個方向的木材屬性不同，南北向墻體使用花旗松，而東西向的墻體則使用落葉松木。不同類型的木材具有不同的紋理樣式、顏色、味道，給參觀者在感官上留下了隱約又清晰的參觀邏輯（如圖3所示）[7]。

圖3 漢諾威世界博覽會瑞士國家館細(xì)部構(gòu)造 圖片來源：https://www.archdaily.cn/cn/893659/ju-jiao-bi-de-star-zu-mu-tuo

另外，光線在建筑中得到充分利用。卒姆托將木材墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計成光影圖案，利用投影儀將與瑞士人相關(guān)的文字進(jìn)行投射，與光影圖案完美融合。配合著場地內(nèi)音樂家們根據(jù)場地狀況不同而創(chuàng)造出來的即興音樂，隨著文字在木梁架構(gòu)上的出現(xiàn)和消失，參觀者自身的聯(lián)想就逐漸被喚起。

在瑞士國家館的設(shè)計中，觀者可以感受到在不同的光線、聲音、氣味作用下，建筑的持續(xù)變化的狀態(tài)。由于木梁和鋼材的結(jié)構(gòu)完全依靠壓力和摩擦力互相支撐，在博覽會結(jié)束后可以完全拆除并在其他地方重新使用，這也十分巧妙的回應(yīng)了“人·自然·技術(shù)：展示一個全新的世界”的世博會主題[8]。

5 場所精神的連續(xù)

在一個場所內(nèi)進(jìn)行建筑空間的設(shè)計時，尊重建筑場所，恰當(dāng)?shù)慕ㄔ焓敲恳粋€建筑師所期望達(dá)到的目標(biāo)。在泰特美術(shù)館的改造中，赫爾佐格和德梅隆通過延續(xù)使用原有建筑建造材料來和場所取得連續(xù)性（如圖4所示）[9]。

圖4 泰特美術(shù)館 圖片來源：http://news.sohu.com/a/501774106_121124642

新建的Switch樓以金字塔形式的塔樓組織新的空間，將原發(fā)電站的磚石結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)譯成嶄新的形式，塑造出由330000塊磚石組成的孔格表皮，將原來堅實的材料建造工藝轉(zhuǎn)變?yōu)檩p盈的表皮結(jié)構(gòu)，通過延續(xù)原有建筑部分立面開窗比例形式，與場地形成聯(lián)系，狹長的條窗與老建筑立面交相呼應(yīng)（如圖5所示）[10]。

圖5 泰特美術(shù)館細(xì)部構(gòu)造 圖片來源：http://news.sohu.com/a/501774106_121124642

同樣的在面臨場所當(dāng)中過去和現(xiàn)在，甚至是未來的新與舊的問題時，卒姆托在科隆柯倫巴藝術(shù)博物館的設(shè)計當(dāng)中，運用了合適的建造材料，將場所本身過去的歷史和當(dāng)前的發(fā)展編織在一起，實現(xiàn)一種場所精神的連續(xù)（如圖6所示）[11]。

圖6 柯倫巴藝術(shù)博物館細(xì)部構(gòu)造 圖片來源：https://www.sohu.com/a/500403173_121124407

德國科隆是一座在二戰(zhàn)中差點被毀滅的一座城市，而柯倫巴藝術(shù)博物館就坐落在這座城市中。博物館建造在后哥特式教堂的廢墟上，其設(shè)計也充分表達(dá)了對場地原有建筑的敬意，并保留了其中一些特色，創(chuàng)造了一座可以感知、體驗、沉思的博物館。建筑空間中的暗空間居多，激發(fā)出了建筑神秘的空間屬性，墻體上的孔洞在室內(nèi)投入斑駁的光影，將建筑還原到最原始的狀態(tài)，帶領(lǐng)觀者去感受真實的歷史，回歸建筑的真實[12]。

6 結(jié)束語

在建筑學(xué)中，材料從最初的石材和木材，到現(xiàn)代主義之后各種新型材料的出現(xiàn)，體現(xiàn)著人們對于空間的定義有著不同的邏輯表達(dá)方式。通過解讀卒姆托、赫爾佐格和德梅隆的建筑作品，使我們對于身邊所熟悉的一切都經(jīng)由材料得到了轉(zhuǎn)化，空間在材料純粹的表達(dá)中得以升華，只有材料是永恒的，只有材料擁有著表達(dá)的權(quán)利。在各種建筑空間的營造中，他們不斷地嘗試著表達(dá)材料本身，通過材料去建構(gòu)起他們認(rèn)知的空間，并將其傳達(dá)給人們，這種對材料執(zhí)著的探索、對細(xì)節(jié)極致的追求所建造出來的空間往往能給人耳目一新的感覺，也正是他們作品本身表現(xiàn)出來的特質(zhì)魅力所在。