当代主要建筑形式及对未来建筑形式的分析

2022-03-05 12:56邢源铭
美与时代·城市版 2022年1期
关键词:钢筋混凝土结构

邢源铭

摘 要:随着社会的发展,人们的生活水平不断提高,对建筑也有了更高的要求。基于此,為满足人们对更高生活水平的追求,提升建筑建造水平,对当代主要建筑形式进行梳理,分析其特点,并对未来建筑形式进行展望,以期促进建筑业持续、健康发展。

关键词:当代建筑形式;未来建筑形式;钢筋混凝土结构

从结构、材料等角度来看,现代主义对建筑产生的影响无疑是巨大的。受勒·柯布西耶、路德维希·密斯·凡德罗等著名建筑师的影响,钢筋混凝土结构在20世纪取得了空前的成功,钢结构建筑也逐渐被小范围推广。但是,钢结构对技术人员的要求很高,因此较难普及。随着时代的发展,现代主义思想所崇尚的功能至上原则逐渐被社会所认同。正如弗兰克·劳埃德·赖特所说:“混凝土块是最廉价、最平凡的东西。”混凝土结构运用在建筑中所展现出的空前的便捷性、极低的成本、极短的工期使得20世纪成为建筑业扩张较为迅速的一个世纪。因此,钢筋混凝土结构成为当代建筑的主要结构形式之一,对其进行研究具有重要意义。

一、当代主要建筑形式的特点

(一)钢筋混凝土结构的优势

1.随意性

混凝土作为一种建筑材料,具有不挑剔场地的特性,技术人员可以使用相应模板将混凝土制作成任意造型,这也体现了钢筋混凝土结构的随意性。因此,不管是具有弧度的曲面还是方方正正的盒子建筑,在保证内部钢筋结构稳定、安全的前提下,混凝土可以被制作成任何造型。例如,20世纪50年代,勒·柯布西耶在印度设计了昌迪加尔议会大楼,他充分利用混凝土随意性的特点,设计出如同巨大雕塑般的建筑物。这样大规模的建筑若使用传统的砌体结构或木结构,所耗费的人力、物力和时间都是难以想象的。混凝土的随意性让勒·柯布西耶、路德维希·密斯·凡德罗等建筑师所追求的轻盈、抽象的表现手法变得更容易实现,且这些表现手法直到今天还一直影响着世界建筑思潮。

2.普及性

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝土是由胶凝材料、颗粒状集料、水按一定比例配制,必要时加入一定量的外加剂和掺合料,经均匀搅拌、密实成型、养护硬化而成的一种人工材料。与其他材料相比,混凝土所需原材料的价格较低,且来源广,结构建成后的维护费用也较低,这也是混凝土可以在世界范围内普及的重要前提条件。

不同地区的原材料制作出的混凝土成品具有一定的差异,由于受原材料差异性的影响,不同地区生产的混凝土也具有当地的地域特色。

3.安全性

从建筑材料的角度来看,混凝土是一种坚固的建筑材料,且具有很好的抗震性与防火性,能够满足各种结构工程的需要。此外,混凝土不会像木材一样被虫蚀,也不会像石材一样被严重风化。

从使用者的角度来看,混凝土所具有的性能对建筑的艺术造型起着决定性的作用,且由混凝土所构筑的建筑具有绝对的隐私性。从某种角度来说,这迎合了人们的心理。在住房抵押贷款政策的影响下,大部分工薪阶层需要一个具有绝对隐私性的“安全壁垒”,而混凝土墙体可以完美满足人们的需求,给人们提供一个绝对的隐私空间。

4.高效性

由于使用混凝土进行施工步骤简单,且难度较低,单位时间内工作人员能够完成更多的工作量,因此,使用混凝土进行施工所需的施工周期较短。在混凝土出现之前,建设一座地标性建筑需要耗费大量的时间。例如,欧洲北部最大的教堂科隆大教堂始建于1248年,工程时断时续,至1880年才由德皇威廉一世宣告完工,耗时超过600年。混凝土所带来的高效化施工,超过了之前任何一种施工方式,这也是经济全球化所带来的经济高速发展所需要的。

5.自由性

路德维希·密斯·凡德罗曾提出“全面空间”的空间概念,他认为大的空间被划分为几个互相联系、贯通的小空间,当人们把其中的隔墙移走,留下来的将是一大片空间整体。在这个空间里,人们可以通过简单的隔断、家具的摆放实现分割空间的目的,不同的人使用相同空间的方式有所不同。这一概念在当时很快就被应用在了以无主体为基本理念的城市中,当时很多办公大楼都受到了全面空间概念的影响。混凝土框架结构外墙不承重的特性正好可以在技术上满足这一概念的要求。

(二)钢筋混凝土结构的缺陷

1.延续性的缺失

与传统建筑结构不同的是,钢筋混凝土建筑的承重结构——钢筋结构是被厚实的混凝土所包裹住的。而部分建筑师在设计建筑时,并没有考虑建筑的寿命问题。被混凝土包裹的钢筋内部并不是真空状态,水和空气等能够让金属生锈的物质有渗透结构内部的可能。而且当钢筋混凝土建筑的内部结构出现腐蚀、老化等问题时,也难以被使用主体所察觉。而传统的木结构、石砌体结构出现问题时,则很容易被使用主体发现并及时修缮,钢结构建筑亦然。若钢筋混凝土建筑内部钢筋出现了老化问题,就算被现代专业仪器探测到,也很难将钢筋表面附着的混凝土全部去除,对内部进行维修。因此,无论是几十层高的办公大楼还是几层楼高的住宅,对于出现结构问题的钢筋混凝土建筑,人们大多会选择拆除重建。而“建筑寿命”这一名词也伴随着混凝土的普及逐渐被人们所认识。从另一个角度来说,拆除重建会给人们带来更多的工作机会,这也符合凯恩斯主义经济学的理念。但是,这样会使建筑从可持续的人文遗产变成类似一次性纸杯的消耗品,钢筋混凝土建筑结构的不可见性导致了它缺乏延续性。

2.建筑材料的“衰落”

在一些建筑中,设计者通常都会在混凝土表面附着一些材料,使其具备特定的功能。这样的结构与人体类似,钢筋代表人体的骨骼,混凝土则代表保护骨骼的肌肉,而装饰材料则类似于人的皮肤。就如同人一样,美丽的外表通常会具有一定的优势,因此,大量有机建筑材料逐渐成为贴在混凝土表面的一层装饰材料。随着社会的发展,装饰材料也逐渐衍生出了许多种类,如室内的瓷砖、建筑外墙的涂料、景观道路上的石砖等。

而建筑材料并没有像装饰材料一样蓬勃发展,因为还没有一种材料能在普及性上与混凝土相较。人们所期待的是高效、快速、技术要求低、成本低的建筑施工方式。但是,到目前为止,混凝土作为建筑主体材料的霸主地位仍然难以被撼动,而且还衍生出了诸多种类的混凝土,如用于人行道路铺装的透水混凝土、建筑用的防火混凝土等。

3.对环境的破坏

路德维希·密斯·凡德罗提出的“全面空间”概念解决了无主体情况下室内空间基本功能存在的问题。而现今的建筑、城市与自然环境之间的关系,却并不像“全面空间”概念所说的那样和谐。高耸的大楼如钉子一般扎入地面,这样的方式如同在薄薄的画纸上扎入一颗钉子。对于自然环境而言,混凝土建筑仿佛带有一定的“攻击性”。建筑的主体是使用者,这样的建筑方式会让使用者逐渐在心理上脱离自然环境。如今,环境问题已经升级成为全球性问题,但这样的建筑方式难让人们从根本上认识到环境与自身的关系,因为建筑就是人们通过改变自然环境而构建的。

二、对未来建筑形式的展望

(一)结构角度

1.CFT结构的出现

如今,有一种名为CFT(Concrete-filled steel tubular)的结构,CFT表示钢管混凝土结构,类似于昆虫的外骨骼结构,即在承重的钢制型材里注入混凝土。钢管混凝土结构的承重结构暴露在外表,像传统建筑一样,承重结构若出现问题,人们可以迅速发现并及时进行维修。CFT结构的出现解决了混凝土结构的不可见问题,并同时具备了传统建筑的延续性和新型建筑的坚固性。在未来,CFT结构将会随着时间的推移而不断被优化,以解决混凝土结构所存在的问题。

2.建筑与环境的关系——可移动的建筑

传统的结构如木结构、砌体结构能够让使用者与周边环境进行连接,产生所谓的关联性,这也是当下自然主义者所倡导的“融入自然的建筑”。自然主义者通过研究人们工作、生活所需要的空间来衡量建筑的体量,以人的功能需求为核心构建建筑。但是,自然主义者并非复古主义者,自然主义者往往能将有机材料的特性展现出来,并配合混凝土等无机材料进行设计。这样的方式能够科学地解决当前建筑主体材料存在的单一性问题,并极大地丰富不同地区的文化特色。如三得利美术馆和法兰克福充气茶室,前者以传统和现代的融合为主题,以生活中的美为基本理念,以联结美、开创美为新的宣言,将建筑与自然融为一体,用传统的和纸、原木营造出东方的自然美意境;后者则使用聚酯薄膜打造灵活的充气空间,充气时会膨胀成茶室,不用时易于收纳。同时,人们可以通过注入不同的空气改变充气茶室的室温,例如,夏天可以在茶室中注入冷空气,冬天可以在茶室中注入暖空气。美国流行的拖车式房屋也是如此,房屋可以由汽车牵引移动,在自然灾害来临时,人们可以选择移动房屋来避免损失。这样灵活的建筑就像是自然环境中的附加品一样,轻盈且灵活,不会给自然环境留下任何印记。如今,可移动的建筑正在普及。

3.建筑的民主化

19世纪之前,大多数的建筑建造都是由特权阶级提供资金与场地,再由具有相关技术的设计者、施工者完成。但是,建筑功能往往是服务于特权阶级的,这样的建筑具有三重意义的特权性。要打破这种特权性,需要依靠民众来建造为民众服务的建筑,这是当时现代主义的一个口号,即建筑的民主化。

要实现建筑的民主化,钢结构砌筑混凝土的施工方法是最合适的。但是,钢结构和砌筑混凝土完成起来难度较大,且对施工人员的要求较高。而简单的砌体结构,却可以让任何人都能凭借自己的力量完成施工。

从材料的角度来看,砌体结构并不是非要使用特定的砖块、石块才能完成,而是可以灵活地选用带有当地地域特色的材料。以福建地区为例,建筑者可选用当地所产的毛竹、木材等为原材料;而在西北地区,建筑者则可以选用由黄土制成的土坯为原材料。这些材料所堆砌的传统建筑基本都可以保证自身结构的稳定性,这是因为传统的建筑体量相比于当下的建筑普遍较小。而如今,人们普遍追求高大宏伟的建筑,因此,要想实现建筑的民主化,必须依赖钢结构,因为钢结构可以最大程度地简化建筑的结构。

(二)改变建筑与环境的关系

1.与大地连接的建筑——粒子建筑

隈研吾曾提出使用渐变手法修复被割裂的环境。例如,通过材质形态的变化使旧事物缓慢地向新事物过渡,而非新旧事物形成尖锐对比。隈研吾认为,自然的本质是持续的,自然不会停滞,所有的事物都是持续的,都是流动的,都是粒子。

在设计方面,人们可以将庭院内的植物、造景从庭院延伸到室内,或是通过垂直绿化、屋顶绿化完成视觉上的渐变。这样一来,从建筑内部空间到室外空间,人们的动态视线中不会出现突兀的变化。较为理想的情况是,从室内空间到缓冲空间再到外部空间是平滑渐变的,这也是古代东方普遍使用的建筑设计思路。建筑的每个个体单位,如砖块、木条等,就像是一个个粒子,人们通过控制粒子的密度能够实现环境的流动。如果想要拆除这些由粒子组成的建筑,只需要将整体拆解成分散的个体就可以,不需要像拆除混凝土建筑一样投入大量的人力、物力和时间。

这样的变化会让人们的心理产生类似整体意识的转变。如果这样的方式能够普及,那么人们对自然环境的保护心理将会从根本上发生变化,人们将会更加主动地保护自然环境。

2.建筑与人的关系

与当下的建筑相比,人类显得渺小且脆弱。如今,大多数人所追求的是宏伟的建筑,这样的建筑能够给人们带来强烈的威严感,威严感的背后所隐藏的是“大就是好”的社会认同感。建筑逐渐变得越来越大、越来越高,但是就连儿童搭积木时都知道,重心越高,稳定性就越差。也正是宏伟的建筑形式逐渐让人们失去了与建筑之间的感情,不像传统的小建筑一样,其与使用者之间的关系是亲密的。与山川河流相比,人類是渺小的,而如今的巨型城市雕塑式建筑则让人们把建筑与山川河流划上了等号,人们的意识正在逐渐发生变化,这也是环境问题一直无法解决的源头所在。

在未来,建筑师不妨从缩小建筑的体量开始,重新培养人们与建筑之间的感情,改变人们意识中建筑与自然环境的割裂关系,努力将建筑拉回到人们身边。

参考文献:

[1]赖特.一部自传:弗兰克·劳埃德·赖特[M].上海:上海人民出版社,2014.

[2]隈研吾.负建筑[M].计丽屏,译.济南:山东人民出版社,2008.

[3]隈研吾.自然的建筑[M].陈菁,译.济南:山东人民出版社,2010.

[4]谢振宇.生态美:可持续发展建筑[J].广东建材,2005(5):77.

[5]宋晔皓.城市类型注重生态的建筑设计[J].世界建筑,2001(4):23-26.

作者单位:

吉林艺术学院

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