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樊则森:技术之美——装配式建筑的魅力


专家金言:建筑是技术与艺术的结合,是技术理性与人文科学和艺术的统一。好的建筑首先是其存在的技术手段以及其所表现出来的形式美……


建筑“以什么为美” ?


这是一个复杂性命题,也是一个时代性命题。


曾经,“领导说美就是美”,某市有位领导要“夺回古都风貌”,所有的新建建筑,无论高低胖瘦,不管住宅还是公建,均被要求加上标志性的“大屋顶”。“屋顶美就是美”,为此,某领导被大家取外号:“某喜亭”。


曾经,“唯洋为美”,洋人的建筑设计在某些人眼里都是好的,都比咱自己设计得好!美其名曰:改革开放,吸收世界先进的建筑文化!今天看来,无节制地引进照搬外国经验,不仅让中国的城市成了国际建筑时装的秀场,产生了新的“国际式”和“千城一面”,更让我们丧失了民族自信、文化自信。


曾经“市场为美”,作为市场主体的开发商主导了“美”的标准,挂上标签的“ART DECO”、“南加州”、 “西班牙小镇”、“托斯卡纳”、 “北美风”、“英伦风”、“希腊风”、“哥特风”……,甚至某个瑞士小镇都被复制过来,“美”成为商品,待价而沽。


曾经“理念为美”,建筑师在创作的时候热衷于附会各种诗句、各种经典,炮制各种概念,以华丽的词藻美其名曰:”诗意的建筑“。可实际建成以后,就像其设计说明中的 “大象无形”,所谓的诗意,早已消失于无形。


我看建筑学“以什么为美”?“技术之美”应该是答案之一。建筑的技术之美、技艺之美,应该是建筑生命轴之上,让建筑成为艺术,伴随建筑存在,赋予建筑灵魂,让建筑拥有打动人心力量的生命之源。


建筑的技术之美,包括工艺之美、材料之美、结构之美、建构之美等等。为了更加清楚地深刻理解这些“美”,我们借助4个案例来感受一番。


一、工艺之美


建筑的工艺工法和建筑形式的最终呈现是密不可分的。节选引用卢求先生发表在建筑工业化装配式建筑网《欧洲典范!最全的德国装配式建筑技术体系研究》一文中的Tour Total大厦案例,展现一下装配式建筑的“工艺之美”:


Tour Total大厦2012年在柏林落成,代表了德国预制混凝土装配式建筑的一个发展方向。该项目建筑面积约2.8万平米,高度68米。外墙面积约1万平米,由1395个、200多个不同种类、三维方向变化的混凝土预制构件装配而成。每个构件高度7.35米,构件误差小于3mm,安装缝误差小于1.5mm。构件由白色混凝土加入石材粉末颗粒浇铸而成,精确、细致地构件、三维方向微妙变化富有雕塑感的预制件,使建筑显得光影丰富、精致耐看。









二、材料之美


“砖块想成为什么” ?路易斯.康说:“砖说:我爱拱券”。从下面建筑工业化装配式建筑网转载《建筑时装》纽约290 Mulberry Street案例,我们可以将其答案放到在数字化时代的建筑语境中,砖说:“我爱肌理和质感,我爱参数化”。这就是数字化“砖”的材料之美:


290 Mulberry Street项目所在城市区划要求该建筑朝向Huston和Mulberry两条街的两面采用“石造建筑”外墙,这是为了与Puck Building——这个纽约最著名的石造建筑之一相呼应,整体协调。



纽约市建筑规范允许建筑每100平方英尺的面积内可以有10平方英尺投影在建筑红线外,挑出长度最多10英寸。这个规定适用于突出的装饰物,比如外圆角、檐板。SHoP提出了表皮的一种“波纹”设计方案——砖块在整个立面上突出堆叠(不是单调地突出,而是像一个外圆角那样)——这与建筑规范设想的环境并不是很融合。“波纹”的“峡谷”处在建筑红线上,所以尽管只有0.75英寸,但几乎整个立面都超出了建筑红线。为解决这一问题,SHoP利用分析软件计算出超出建筑红线的平均值,确保其可以满足建筑规范的要求。



要使表皮上每块砖都以精确的数值突出于表面,是难以通过泥瓦匠手砌来实现的。这些砖在工厂被预先制成预制墙板。



预制化的施工除了增加了设计灵活性外,由于工厂生产的面板可以在建筑结构建造的时候制造,然后送到工地通过吊车迅速安装,从而有不在基地施工的时间优势。预制化的施工往往能更好地控制质量。节省建造时间,更有利于早日开始室内和饰面工作。建筑师通过使用数字建造技术,以最少的成本获得了最大的效益和额外面积。290 Mulberry Street的表皮临街面有非凡的质感,而内部是简单的混凝土框架核心。实墙上窗户的比例几乎和旧式公寓大楼(周边街区的主要建筑形式)是一样的,整个建筑表皮清晰地表现了一系列错列的、孔洞式的窗户。表皮的“包装纸”概念以及砖的充满活力的应用给建筑一种整体一致感,开窗和单元面板的形式创造了一种动感的视觉印象,从而使这个表皮更具现代性。


由于原文的描述太过复杂,接下来改为图片配短文,简要说明预制过程:


1.BIM建模



2.BIM细化到每块砖布置的参数化模型



3.BIM模拟拼装



4.确定所有基于BIM的构件模型



5.CNC(计算机数字控制)制造的主要的正片,橡胶衬板的底模



6.橡胶衬板浇注



7.橡胶衬板中嵌入面砖,形成墙板模具



8.浇筑混凝土,形成预制外墙板



9.墙板吊装,完成外墙施工



三、结构之美——罗马小体育馆宫


罗马小体育宫的设计者奈尔维是最著名的结构工程师、建筑师,他是二战后混凝土建造的“混凝土诗人”,其作品表现的是一种结构之美、技术之美。



罗马小体育宫为钢筋混凝土扁球壳结构,球壳直径59.13m,其特征在于内部空间极强装饰性和表现力的“网肋”,既是整个建筑内部空间形态的典型特征,又是结构体系的重要组成部分,花瓣式的网肋,把力传到斜柱顶,再通过36个Y形支撑传至基础。



整个球壳由1620块用预制的钢丝网水泥菱形槽板拼装而成,板间及之上布置钢筋,以此为模板,上浇混凝土,形成装配整体式叠合结构。从建筑内部看,圆顶如花瓣般绽放,规则的球壳和带肋拱壳造型,极富装饰性并充满韵律感,这种装饰不是后加的,是结构与生俱来的,结构之美因他而生,并将与结构一起共同展现其“结构之美”。

         


后来,他进一步将预制模板技术改造为预制混凝土技术,由此独创了通过组装轻薄的预制混凝土折板来实现的装配整体式叠合结构。并与建筑师贝鲁奇合作创作了旧金山圣玛丽大教堂,教堂上端是一个双曲抛物面拱壳结构,内部开阔无梁柱,空间由1680个128种不同尺寸的预应力混凝土藻井组合在一起,外侧通过浇筑混凝土形成四块预制叠合混凝土拱壳。板块交接处嵌入窄长的传统彩色玻璃,构成十字形光晕。十字交叉处便是屋顶外17米高的金色十字架底座。教堂四角底部的玻璃在高耸的顶棚下透出朦胧的光,体现了蕴涵在结构逻辑中的诗意之美。



四、建构之美——澳大利亚波浪大厦


建构之美是一种“素颜美”,是通过结构和构造,采用建筑本体表达出的非装饰的原生美。澳大利亚波浪大厦项目采用了500个曲边结构阳台板,不加任何装饰,利用建筑各层间预制阳台本身的排列组合,形成了一个螺旋状上升的“海浪”样式。



“海浪“大厦,只用”预制阳台“这一种预制构件,结合当地的气候环境条件,用曲线形的阳台,组合出结构美、空间美、功能美和非装饰的美,其代表了装配式建造方式的技术美学发展方向。从这个意义上来讲,我们需要再次强调:“装饰就是罪恶”。


反思这些年,由于重数量而非质量,重装饰而非建构,很多的建筑总是将结构包裹在装饰材料之后,装饰既遮掩了丑,也盖住了美。大部分的建筑空间,也总是通过装饰设计来最后形成,建筑因此而失去了“天然美、真实美、素颜美”。 建筑学科如果沦为建筑装饰学,建筑师将变成化妆师和道具师。没有了技术和技艺的建筑学,将失去其灵魂,最终只剩下形式的躯壳而死亡。


装饰是短命的,只有建构才能赋予建筑时间和生命,才能贡献给城市有历史感的建筑,从而让城市也拥有历史的记忆。



建筑是技术与艺术的结合,是技术理性与人文科学和艺术的统一。好的建筑首先是其存在的技术手段以及其所表现出来的形式美。建筑学应该回复初心,回归到一条“技术理性的发展之路”上。回归技术理性,研究如何更加高质量、高效率地建造更为性能优异的建筑,以满足人的更高需求,是行业的发展方向。

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