当代建筑师对建筑表皮原生性材料的探索

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随着现代科学技术的发展,技术手段愈加先进,材料更为多样,建筑的物质实体变得复杂起来,表皮也不例外。能源的日益短缺和环境污染的加重,使得表皮所担负的功能越发复杂和苛刻,并随着地域、使用者的需求变化而变化。鉴于技术的发展,建筑师对建筑表皮本身进行了深入研究,将日益变化的功能需求与现代科技相结合,在追求文化内涵的同时,也要表达更为复杂的因素。建筑表皮是承担建筑外部围护界面的物质系统。从空间的视角看,它是形成空间的基本物质条件,担负着为人类过滤外界影响、营造舒适栖居之地的基本功能。表皮材质和构造的变化也会对空间产生细微而丰富的影响。当代建筑师探索原生性材料的新语言,考虑地域、生态、文脉等因素是建筑回归本原的一种现象。1 表皮材料的生态学探索在建筑设计中,考虑气候和地域因素早已成为建筑设计中的一项指导原则。印度建筑师柯里亚(CharlesCorrea)提出形式追随气候的设计方法,以用来适应印度大陆各个地区的干热或湿热气候。马来西亚建筑师杨经文(KenYeang)则认为,传统建筑学并没有把建筑看作是生命循环系统的有机部分,也没有从生态的角度来研究建筑科学的发展。而生态建筑学则要求建筑师和设计者有足够的生态学和环境生物学方面的知识,进行研究和设计时应与生态学相结合。2000年汉诺威世博会大屋顶的设计是原生性材料与现代技术生态学的完美结合。德国建筑师赫尔佐格教授(ThomasHerzog)所言:任何一种具体系统的设计与确定,都是与各个工种的工程师共同完成的,其整个过程持续了很长的时间,并且反复经过了下列几个阶段:模型设计阶段、计算阶段、模拟阶段、风洞试验阶段、荷载试验阶段和设计研究阶段。在设计概念中,采用大屋顶这种形式和采用木材等,都是赫尔佐格教授在建筑的设计构思和概念设计阶段便已经确定好的。而深化设计的每一个设计阶段,都有相关学科专业人员的介入。这个尺度巨大的木结构物结合了现代制造工艺与传统技艺覆以半透明的隔膜(ETFE)来抵御气候的影响,以其沉静的色彩和丰富的形态,成为一个令人印象深刻的现代木结构设计的范例。世博会大屋顶展现了原生性材料在重要工程中的应用。编织网格形的木构架是双曲线形状的木格栅与优美的钢节点的有效结合,轻盈的木材与坚实的木构体现了结构与美学的平衡。通过理解空间的几何特征、剖开屋顶板确定三维的结合点的形式,通过细部设计而把每块隔膜安装在复杂的双曲面屋顶结构上,都是非常艰巨的任务。日本建筑师阪茂(BanShigem)的日本馆不仅体现了人-自然-技术的世博会主题,也再现了日本的文化传统和创新精神。基于日本传统的人天合一观念和对纸、木及其他材料的偏爱,该展馆吸取了日本传统住屋中的障子(shoji),即木格纸门窗的意匠。采用经回收加工的纸料建成,拱筒形的结构由直径12.5cm粗的纸筒网状交叉构成,弧曲屋面和墙身材料也是织物和纸膜。该临时性建筑在历时5个月的世博会后,其大部分材料都可以回收投入再使用,因此这是个建造、拆毁和再生的象征。意大利建筑师伦佐-皮亚诺(RenzoPiano)设计的位于新喀里多尼亚(大洋洲)的Tjibaou文化中心类似于山间木屋,曲线形的木构筑物,充分地体现了木构的特点。该建筑全都是由木桁架和木肋条建成,设计元素取材于本地的茅屋和当地水生茅草织物的形状。除了新颖的形体外,木构物也满足了采光和被动式通风的要求。美国加利福尼亚的道密纽斯酒厂(图4)的设计是瑞士建筑师赫尔佐格&德-梅隆的作品,他们根据葡萄酒存储的要求,尝试适应并利用这里气候特点。如以当地特有的玄武岩作为表皮材料,这样,白天阻隔、吸收太阳热量,晚上将其释放出来,可以平衡昼夜温差;把附近可以采集到的天然石块,装入金属丝编织的笼子中,形成尺寸较大的、形状规则的砌块,形成建筑表皮。这种有绿色、黑色等不同颜色的玄武岩墙,与周边景致优美地融为一体。根据内部功能的不同,编织的金属铁笼的网眼有不同大小规格,根据不同位置的需要,石块间隙大小不同,形成室内多变的光影。建筑师从建筑源初出发,寻求自然并超越之。2 建筑表皮的地域性表达表皮是建筑物内外空间转换的介质,它积淀着各个时期的历史文化,是蕴含人类文明的丰厚遗产。地域是建筑存在的前提,也是尊重传统的根本出发点。对于地域的理解有两层含义:一是具体环境的实体性要素,包括气候、地理等特征;二是具体环境中的非实体性要素,包括历史文化传统、风土人情等。运用当地的原生性材料来诠释地域文化,是建筑师常用的一种处理手法。赫尔佐格&德-梅隆在道密纽斯酒厂设计中,对材料的完美运用充分诠释了自然。这种对材料聚精会神的关注,体现了他们对每一条盘绕于大地之上的葡萄藤的无时无刻的敬意:场地在这里被明显地当作一种源源本本的事实来对待。正是周围的景观即那些生长在当地平缓坡地上的葡萄藤的几何形式,建立了它们之间的对话。彼得-卒姆托(PeterZumthor)对材料有着感性的处理方式,他认为尽管材料本身并不是诗性的,但只要建筑师为它们创造出具有意义的情境,材料便能在建筑中展现诗性。瓦尔斯温泉浴场改造项目中,卒姆托发掘材料内在的特性,细致地考虑材料触觉、气味和声学品质,将其与特定的场所、建筑结合在一起,赋予材料以特定的意义。卒姆托重新开发了瓦尔斯石材切片工艺,他把当地石材制成很薄的石片。每一片石材都经过了绘制和测量。每一片石材都恰如其分地出现在它应当出现的地方。整座浴场采用瓦尔斯当地的灰色石英岩和混凝土建成,浴场内部犹如原始洞穴,深入其间,会被四面清一色的石材所震惊。柯里亚(CharlesCorrea)设计的博帕尔邦议会大厦(VidhanBhavan),以现代建筑语言表达了印度历史文化传统。大面积使用的红砂岩与附近著名古迹相同,用色彩和材料质感表达了对古文明的敬意,并且使这一地区在文脉上保持着传承与统一。议会大厦以富于蕴含着深厚的印度文化而受到世人的瞩目。3 表皮材料新构成语言德国建筑师戈特佛里德-萨帕尔将建筑划分为承重结构和围护结构,即支撑与界面。现代技术使建筑表皮从承重结构中解脱出来。建筑界相继出现了后现代主义、高技派及解构主义等思潮,它们赋予了建筑表皮新的内容,使之摆脱单调乏味,呈现丰富多姿的面貌。建筑师通过对原生性材料的新探索来回归建筑自身。青年建筑师张永和在他的竹化城市这个乌托邦图景似的方案中,尝试引入竹子这种最具地方性的植物。竹类植物生长快,可再生能力强,生产周期短,竹材纹理通直、色泽淡雅、材质坚韧、资源丰富,是一种可持续性材料资源。他把竹子作为一个中型规模的南方城市———吉安重新规划和更新的基本材料。在这里,竹子不仅作为单体建筑的皮肤,也作为整个城市的肌理。竹子不仅被用做生态性的材料,而且还成为连接当代建造技术和自然发展过程的新技术。不断生长的竹子与当代设计的大胆使用相结合,创造出一个都市基础结构和建筑自足的可持续系统,使其永续循环并自我更新。张永和的概念探索———竹化城市在建筑师隈研吾的长城脚下公社竹屋的项目中,他认为竹子在中国与日本文化中具有独特涵养,并把竹子的雕塑立在水关粗犷的岩石中。他根据地形地貌把节距、粗细各不相同竹子作为分隔建筑内外的主要材料。视竹子的密度与直径,提供了各种不同的空间分隔,放置了像长城一样沿着基地斜面的一层竹子。