材料意志与空间实

时间:2022-09-18 08:51:32

材料意志与空间实

艾侠

CCDI集团总部研究主任,国家一级注册建筑师、国家一级注册结构工

程师。同济大学学士、同济大学硕士。

艾侠及其研究团队CCDI建筑文化研究中心致力于在大型设计机构之中

推进设计成果的学术提炼和研究出版工作,近五年来,已出版4本专业

书籍,并在《时代建筑》、《建筑学报》、《世界建筑》等核心学术期

刊发表二十多篇研究和评论文章。在此基础上,研究中心与多家高校和

研究机构建立起长期的合作关系,共同探析当代新兴技术和文化思潮,

以及更多中国城市化进程中的热点课题。

Material Volition in Space Atmosphere:

The Method and Value of Material-Application in CCDI as Mainstream

Design institute

作为一个擅长利用空间的物种,人类活动自古以来就不缺乏对空间的重新界定与划分,比如制作器皿,而更

为宏观层面的建筑活动更是一种针对生存及生活空间的创造,是人类空间实践的最高形式。在与形形的建筑

活动相关的众多话题中,材料永远是一个被人们熟知熟用,却又在一定程度上呈现某种陌生的存在。

现代主义早期,建筑师把材料视作围合空间的器物,对材料的选择更多的是考虑其物理属性以及基于物理属

性和功能化要求的空间形式表达;而如今,越来越多的建筑师倾向于模糊建筑材料的色彩、形状、质地等属性特征,

而将其还原为一种不可测定的、戏剧化、媒介化、符号化的价值存在,这在当今建筑结构及传统建筑模式日趋成

熟而革新性建筑形式尚未到来之时,便是一种高明的、可实现的、可充分考量表现力的建筑创作思路。暂且不过

多论述这种创作思路或趋势存在的合理性,但不可争辩地,这是对极端工业化所带来的“唯物质性”的巨大反思。

CCDI 作为一家综合性的大型设计机构,其服务对象涉及几乎当前所有的建筑功能类别,其中尤以大型公

建筑及社区等规模较大的实践案例为主。对于众多的大型公共建筑实践来说,一家综合性设计机构是否形成其

特的主流风格其实并无必要,但其对材料的精心思考及尝试却是值得总结与研究的。本文将通过引用CCDI 近

来在材料运用上有较深层次思考的一批实践项目,来具体探讨材料在其所谓物性以外的一种意志情感,并按照

定的逻辑顺序依次归纳材料运用在空间实现上的常用技法和思路

技法一:针对建筑特殊使用条件,大规模尝试新材料

这里的新材料是与传统材料相对的一个广义的概念,可能这种材料在科学实验室中早就被发明出来,并且在

其他领域有了大量的应用,但考虑到其持久性、经济性、可批量生产性、可建筑性等各方面原因而并未在大型建

筑领域被批量使用。然而,一旦这种材料被使用到大型公建上时,其物理属性将在功能引导上得到异常放大的非

北京奥运会国家游泳中心

常规效应,同时其表现力也将是戏剧化与宏观视觉震撼的协同效果。在如今建筑内部结构成熟度相对较高的条件下,

在大型公共建筑上使用新材料表皮,并且以迎合材料意志的模式创造表皮与结构界面或连接部位,是体现设计价

值的最直接途径之一。

北京奥运会国家游泳中心(水立方)在屋盖和墙体的内外表面均覆以ETFE(乙烯―四氟乙烯共聚物)膜材

充气枕,单层覆盖面积达30 万m2 ,是世界上最大的ETFE 工程。ETFE 是一种无色透明的颗粒状结晶体,由生

料挤压成型,是一种典型的非织物类膜材,为目前国际上最先进的薄膜材料。ETFE 最初由美国航天局为太空计

划研制开发,在欧洲已经被用于建筑的屋顶和立面,它具有多项优势:重量小、寿命长、抗拉伸、延展性好,

装配系统较同等透明装配体系更简单、轻盈,透光性好,抗紫外线和化学物质侵袭能力强,自洁性好,属阻燃

性材料。而水立方则将这半透明的材质与水的隐喻结合在了一起,建筑师基于“泡沫”理论产生的设计灵感,

为“方盒子”包裹上了一层建筑表皮,上面布满了酷似水分子结构的几何形状。为这层表皮覆盖的ETFE 透明膜

赋予了建筑冰晶状的外貌,使轮廓和外观因此变得柔和。另外,建筑师还在游泳中心接近屋顶的地方设计了一

个允许人们亲手触碰ETFE 气泡的空间――泡泡吧,在这里,ETFE 形成了极具戏剧性的内部空间,材质成为了

空间塑造的源动力。

天津国际邮轮母港客运中心

北京宋庄7-Club

天津国际邮轮母港客运中心在其屋顶及外墙上大面积使用了高强

度、抗老化的GRC材料(玻璃纤维增强水泥)。选择GRC是出于对建

筑形态实现及作为海港建筑耐候性的双重考虑。建筑形态上,“海”

与“丝绸”这两者形态上所拥有的共同点让这座港口的建筑师非常着

迷――连绵无尽的起伏,光影于其上的变幻莫测显得幽雅而柔美,这

种形态里找不到横平竖直,找不到标准化的构形单元,这是一种属于

自然的构形逻辑,对于一座邮轮码头来说更是具有良好的象征意义,

但这样的形态设计却给实现它的过程带来了挑战。同时,考虑到项目

位于海边,存在腐蚀性及耐候性的问题,设计师因此放弃了同样拥有

良好可塑性的传统金属幕墙方案,从而转向了水泥制品表皮。设计师

曾考虑过全混凝土现浇,然而混凝土荷载大,温度变形大,工艺复杂,

施工慢,也不具备实现这座码头的条件。最终经过反复推敲,设计师

选择了GRC作为本项目的主要外墙及屋顶面板材料,充分利用了GRC

材料的抗腐蚀性以应对海风的侵袭,并利用其优秀的抗弯、抗剪、抗

拉能力(普通混凝土的5倍)以应对海边巨大的风压;更重要的是这种

材料的生产方式非常自由,可以做出各种形状的造型,生动地实现了“海

上丝绸”的建筑形态及创作寓意。

再列举一个并非大型公建的项目――北京宋庄7-Club。该项目为

一个两层小楼,与大型公建相比,它更适合进行新材料的尝试性创作,

于是设计师毫不犹豫地将目标材料锁定为U型玻璃。U型玻璃有着良

好的透光不透视的效果,可通过各种内贴膜达到保温隔热的效果,并

可以丰富色彩。在本案中,设计师一改习惯上大多将U型玻璃运用在

室内装饰或外墙局部的传统做法,大胆地在建筑的所有外墙上使用乳

白色U型玻璃,并在局部开设窗户,与

型玻璃展开虚实交接的对话,

这种做法在强调了建筑的整体感之外,更将建筑的虚和实蒙上了朦胧

静谧的美。

技法二:结合建筑文化情绪和材料本构关系,进行正反隐藏

对于材料本质的探讨已不是新鲜的话题。单纯从经济学角度来看,

不可能在每个项目中都试图运用所谓新材料。所以在当代的建筑创作

过程中,设计师们更热衷于释放传统建筑材料的灵性,以诠释材料的

所谓本质。材料本质为何?从以下实践项目中,我们会发现对材料本

质的处理手法是比说清本质究竟为何物更有讨论价值的技法,这里不

妨将其归纳为材料本质的“正反隐藏”。

济南奥体中心塑造了轻盈的半透明柳叶帷幕的运动场所印象,其

在材料上运用了大量的开孔金属板来实现创作意图,而开孔金属板本

身只是非常常见的外墙装饰材料,济南奥体中心的尝试便是具有这种

“隐藏”意味的。项目的设计灵感来源于济南当地的文化意象:柳叶。

从柳叶叶片造型和材料选用以及近人尺度的杆件尺寸比例上,尽量做

到薄、细、精、巧、透,让接近和穿行于其中的人们更多体会到空间

的流动,而近人尺度的细节中的人性化设计也削减了体育建筑带来的

巨大尺度和厚重感。穿孔板本身只是多孔的金属板材,透过局部穿孔

可以隐约看到板后的构造。然而建筑师将穿孔板的覆盖范围扩大到了

整个体育场罩面的尺度,这种局部半透明的宏观延伸会引导观众不自

觉地体验一次由近及远的视觉感受,而迥异的距离感则会使原本的局

部半透明转化为宏观上整体的半透明,彷佛体育场就是被一层纱状的

帷幕所包裹,不同时间和光线让这层均匀的、看似本质上就是半透明

的表皮带着不同的色彩和情绪,展现着建筑的含蓄、朦胧、宁静和轻

盈半透明。另外,穿孔板的孔率是经过反复推敲的,柳叶上端和罩棚

济南奥体中心

三亚新火车站

北京奥运会的国家网球中心

交界处的低孔率完成了建筑竖向表面向第五立面的有力转折,使形体

的转角更加结实、肯定;柳叶下端近人尺度范围内的高孔率使使用者

视线可以穿越较虚的半透明表皮,使建筑的情绪更加丰富,也能进行

更好的呼吸。

北京奥运会的国家网球中心对混凝土的使用也是“正反隐藏”的

一次实践。从远处走近网球中心,人们会看到这是一座立面造型以简

洁朴素为基调的运动场,其色彩即是简单的混凝土本色。走近之后就

能清晰地看到这层呈现水泥本色的表皮是有着明显混凝土浇筑痕迹的,

整齐而有序,细腻而逼真,这不免让人怀疑这层表皮是一种特质的结

构之外的混凝土外墙板材拼装技法。然而,人们看到的混凝土事实上

就是结构本身。这种效果我们不妨称为“反隐藏”――通过戏剧化的

方式给人以视觉上的错觉,而在人们恍然大悟之后便能加深其材料本

质在一座建筑中的份量。当我们回过头来再欣赏这座网球场的时候,

就能意识到此处清水混凝土材质表达出的是网球中心粗狂之中隐约的

细腻,展示了网球体育运动的力量与技巧的平衡。而当光线从混凝土

表面掠过,质朴中又透射出难以言说的沉静。

三亚新火车站是中国最南端的铁路客站,出于热带地域文化意象

的考量,最初的设计立意是采用原汁原味的耐候木材表达建筑表皮和

内部空间的。然而,在庞大的站房幕墙上大量使用木材将大大超出工

程预算;而内部空间出于现行建筑防火规范的限制,也难以使用木材

作为主要装修材料。于是,在工程实施阶段经过不断的优化比选,改

为木色的金属铝材。三亚站主立面墙体系统由石材基座、外侧竖向木

色金属百叶、内侧玻璃幕墙共同组成。竖向木色金属百叶立梃随着立

面的高度不同而进行着疏密变化,入口处间距较大,中部间距较小。

站房的内部空间延续着通透开放的外部气质,进出站大厅和售票厅等

重要空间通过提升高度、轴线对称等手法强调其标示性和导向感,而

内部木色的装饰吊顶和金属本色结构体系的组合在一定程度上反映出

富有三亚地域特色的轻松感与开放性。该设计中无论车站外部还是内

部的仿木金属构件与板材的使用都是地域材质异化的手法,直接隐藏

了铝合金材料的特点,在充分满足大型公共建筑的安全和经济要求的

前提下,实现了最地域化的设计风格。

技法三:多种常规材质在特定空间条件下的拼贴与叠合

上述的两种技法关注了新材料的尝试和传统材料的新用法,而当

这两种技法都不足以实现设计意图,或者没有条件去实现它们的时候,

材质的拼贴就应该是设计师可以加以推敲的另外一条途径。建筑表皮

的诗性般的韵律感大多来自于拼贴的方式,而我们这里将材质的叠合

也归入拼贴的范畴,这是因为叠合实际上是一种三维视角上的拼贴,

这对我们理解和体会材质的叠合艺术会有更生动明确的类比。

上海第五园是一个“中式风格”别墅社区的成功尝试,其中材质

和细部成为真正的主角。在别墅空间中适当掺入考虑中国人生活习惯

的材质,并加以细腻和富有文化习惯的材质拼接手法,不经意间显现

现代居住体验与传统文化语境的结合,让上海第五园没有仅停留在肤

浅的“中式风格”层次上。木质内院与外立面的灰砖形成现代与传统

的对话关系,通过悬挑、延伸、转折、起落显得富有生机。建筑勒脚

使用的环秀石为中式风格增添了情绪,而在窗的安排上,并没有复制

传统住宅中的木质花窗,而是通过石材切割与连接形成了漏窗的概念,

体现出内敛的审美情趣。

上海第五园

深圳华润幸福里

上海世博会国家电网馆

深圳华润幸福里是位于深圳核心商业区域的超高层豪宅项目,这样一个基地条件要求建筑展现现代社会大型

商业建筑丰富多彩的一面。而作为超高层住宅,在其内部结构形式无法突破的限制下,设计师只能在表面材质上

动足脑筋。设计师将三幢塔楼的表皮极力塑造成一种“舞动的格子”的韵律,而格子主要由金属材料、石材及陶

土板材、面砖材料等元素通过各种不同手法的啮合来引发整体的视觉感受。其中,墙面面砖的错缝肌理是严格按

照反复推敲得到的逻辑关系来控制的,而在建筑立面上设计了亚光窗台套框、暗色金属窗框等金属构件来丰富立

面层次,起到了类似于给建筑“开双眼皮”的作用。三幢塔楼材质的色彩构成活跃欢快,分割机理无不体现出严

格的逻辑性和反复推敲的痕迹,也正是这种对创作精神的极致追求为城市留下了一些似乎“并不一样”的高层住宅。

最后举一个运用材质叠加技法的项目――上海世博会国家电网馆。众所周知,世博会的展馆建筑更多的是展

览功能单体,由于其功能的单一性导致其内部结构并不是每个展馆想要展示的重点,设计师在构思世博展馆的时

候无不把表现力寄托在表皮的设计上,国家电网馆也是遵循了这样的原则。建筑的立面设计采用了斜向交叉网格

的形式,与输送电能的高架铁塔的斜交叉钢架一脉相承,使人们看到场馆就能感受到电网所传递的能量与信息。

建筑立面采用玻璃及穿孔铝板的双层幕墙体系及部分聚碳酸脂板,几种完全不同的材料充分结合在一起。既可满

足建筑外立面整体感的需要,也可满足部分房间自然采光的要求。作为围护体系的隐框玻璃幕墙,其分隔沿网格

形状设置,并对单一的网格大小进行细分,局部加以错位,形成一定的韵律感。在玻璃幕墙的外侧设置铝合金穿

孔板,形成双重表皮的体系。可见该项目通过各层透明处理、层内韵律感表达、层间对应性强调等一系列不可或

缺的组合手法成功诠释了一种第三维的材质拼贴效果,也就是我们所说的材质的叠合。

结语

在讨论建筑的材料表达时,人们往往引用建筑学最大的悖论之一――建筑以获取空间为终极目的,但其诞生

过程却都发生在“非空间”层面,而正是建筑材料本身的实体,以“限定”与“承载”的方式,完成空间诗意的营造。

在上述案例中,材质与空间的这一组关系恰似同母体与新生命的关系:材料不再是冰冷的无生命物质,而是承载

人类情感的容器和表达情绪的手段。而如何去表达,表达的过程中又有怎样潜在的逻辑思路,是我们需要更多梳

理和归纳提炼的价值所在。任凭建筑思潮变幻莫测,对材料的执着、坚持、探求都是建筑师最本质的情愫之一,

我们的设计皆试图在可供调用的有限材质之中探寻美学自身的逻辑与真实性,而其中境界与境外高手尚存有差距。

材质的语汇乃有深不可测之境地,我们“虽不可至,心向往之”。

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