[分享]混凝土,你想成为什么?

时间: 2020-07-29 10:57 阅读:

混凝土,你想成为什么?


原文转自:筑行
本文整理自笔者在建研筑语分享会上讲述的《混凝土,你想成为什么?》和造么"凝时"展览上分享的《混凝土的“异域风情”》,非常感谢建研筑语造么的支持,让我于回国之初有机会分享一些见闻。

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题目灵感来自路易斯康与砖的著名对话,以一种与材料共情的方式,体会材料的“物”生理想。本文将砖换作混凝土,尝试以这种方式,略窥一二。

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 一点历史 

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Palace of Domitian, Rome, I cent. A.D. photo SN

其实早在古罗马时期,人们就开始运用混凝土了,虽然人们还闹不懂,为什么这东西加水会凝固。当时的胶凝材料是火山灰,骨料是一些碎石和碎砖,主要用作填充和加强结构。古罗马人喜欢建造一些尺度巨大的东西,可能是全部用砖有些太浪费,或许强度也不足,所以他们会在两层砖中间填充这种早期的混凝土。

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比较著名的案例就是万神庙了,穹顶中间的圣光照耀了千年,沐浴了无数人。仔细观察照片中的人可以试图去感知这个穹顶的巨大尺度,不过因为我们没有类似的尺度经验,不到现场还是很难体会到的。

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Pantheon118
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Pantheon118

这样一个巨大的穹顶,就是仰仗混凝土的加固,才能屹立千年。其建造方式是先有木材做临时支撑,砌筑砖拱做主体结构,然后在砖拱之间浇筑混凝土,并用木模板实现内凹的层次效果。

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直到1756年,英国工程师史密顿(John Smeaton)在修建灯塔时意外发现,把黏土和石灰石以适当的配比混合后煅烧,可以达到很高的强度,其实这一过程也类似火山灰形成的过程。自那以后,这种做法慢慢传开,人们才开始真正掌握混凝土这种材料的制作。

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Offenbach, 1879

不过在混凝土刚被人们掌握的早期,大家还不知道该拿混凝土来干什么。奥芬巴赫(Offenbach)在1879年做了一组混凝土景观亭,在非常小的跨度上用了非常厚重的混凝土,这显然是在模仿砖的形式。这当然是有意义的尝试,但是也准确的反映了当时人们对于混凝土这种材料的迷茫。

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Joseph Monier, 1849

1849年,法国园丁 Joseph Monier 将铁丝与混凝土结合,制作花盆,解决了混凝土抗拉强度低的问题。法国工程师 Francois Hennebique 受到 Monier 的启发,将这种材料组合应用到建筑领域,他在1892年发明了全套的铁筋混凝土建筑建造系统。

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Francois Hennebique, 1892

很快,大家就觉得普通的钢筋混凝土依然不够强,从而进一步研究了预应力混凝土,而这一次也不再是机缘巧合了,而是科研的成果。1965年,华裔学者林同炎出版了经典著作《预应力混凝土结构设计》,成为了预应力混凝土发展的关键,被称为“预应力先生”。

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预应力混凝土,林同炎,1956

以上,大致是混凝土作为工程材料的发展史,有了材料技术的基础,建筑师会搞出什么样的大事情呢?



 形式? 

1904年,贝尔拉格(H.P. Berlage)在一次建筑国际会议上提出,混凝土可能会激起一次彻底的建筑革命,建筑师需要了解更多。1914年,伟大的柯布登场了,一张多米诺体系的概念图影响了之后百年的建筑走向。

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Dom-ino, Le Corbusier, 1914 

柯布觉得以混凝土的抗弯特性,它应该被作为框架结构,并且实现 “底层架空、水平长窗、屋顶花园、自用平面、自由立面” 的新建筑特点。这个概念在当时的西方是一件特别大的事儿,因为西方建筑主要是砖石的墙承重体系,并未使用受弯材料,所以窗户永远被限制在两个柱子之间,而且柱距很窄。他们发明了各种拱还有飞扶壁的技术,使得窗户可以做得非常高,但从来不曾水平延申。可以说,在柯布之前,西方人从来没有在室内见到过水平连续的景色。

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Buckingham Palace,1703
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Villa Savoye, LeCorbusier, 1928
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Villa Savoye, LeCorbusier, 1928

身在东方的我们可能一点都不会惊讶,因为自古我们的房子就是用木头这种受弯材料做的,我们见惯了水平延伸的景色。反而我们没见过特别高的,所以会对西方的教堂产生某种特殊的喜爱,但其实就是彼此彼此罢了。

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1958年,丹下健三看到了混凝土与木材的这种相似性,于是以木头的形式逻辑设计了香川县厅舍。这栋房子看上去就像是矮一点的木塔,细看之下,混凝土梁的截面也是木结构常见的比例。

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香川縣廳舍,丹下健三,1958
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香川縣廳舍,丹下健三,1958

上面提到过,混凝土做拱是模仿砖,但其实不全然。混凝土跟砖一样有优秀的抗压性,也是适合做拱的,只是小尺度下没有必要用混凝土而已。但当跨度巨大的时候,混凝土的整体性是砖不能比的。1957年,奈维尔(PierLuigi Nervi)设计了小罗马宫体育场,如图所见,巨大的跨度被混凝土优美的覆盖,毫无压力。

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PalazzettodelloSport,PierLuigi Nervi, 1957
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PalazzettodelloSport,PierLuigi Nervi, 1957

当跨度没那么大的时候,如果你依然选择用混凝土做拱,那么它可以做得非常薄。1958年,坎德拉(Felix Candela)做出了薄如蝉翼的混凝土双曲面拱,1994年又在瓦伦西亚复刻了一个,以大概5厘米的厚度覆盖了30米的跨度。我有幸去过后者,现场觉得那屋顶像是鸡蛋壳或是薄脆饼。

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The Oceanographic,FelixCandela,1994 (1958)
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The Oceanographic,FelixCandela,1994 (1958)

除了可以做木头和砖的工作,混凝土还尝试过钢结构的形式。在1924年的基亚索仓库上,我们可以清楚的看到现在钢结构在做的一些事情。而施加过预应力的混凝土,也可以实现非常轻薄的出挑,就如1934年著名的企鹅池。只是在这些领域,钢材的优势还是巨大的,所以混凝土后来大概就不搞这些了。

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ChiassoWarehouse Shed, 1924
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Penguin-poo, Ove Arup,1934

但它还干过更神奇的,在西扎的笔下,混凝土竟然还能做一块漂浮的帆布。这里也是筑行开始的地方,当时看到这个屋顶的喜悦我一人无法承受,于是决定开始分享。其实严格意义上,混凝土在这里不是结构,真正的结构是两端露出的预应力钢索,轻质混凝土包裹在钢索之外,从而形成一个完整的屋顶。朋友们,等等,这是不是有些像开篇万神庙的做法呢?

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Expo‘98 Portuguese National Pavilion, ÁlvaroSiza Vieira, 1998
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Expo‘98 Portuguese National Pavilion, ÁlvaroSiza Vieira, 1998

要说造型更奇葩的,其实还有。在2016年建成的台中歌剧院,伊东丰雄对混凝土做出了最后的挑战。很多人觉得这栋房子外观太丑了,但是恐怕谁也不能低估这个神奇的概念模型。台中歌剧院是一个极复杂的空间结构,混凝土即作结构也做围护,承担了几乎所有的工作。

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台中歌剧院,伊东丰雄,2016
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台中歌剧院,伊东丰雄,2016

起初的概念来自洞穴,当你身处一个空间时,会觉得的洞穴以内是空的,而洞穴边界之外是实的,但当你穿过一个小门时,虚实发生了戏剧性的转换,原来的实体变成了现在的空间,原来的空间成为了围合的实体。当你不断地在建筑中穿梭,虚实不断转换的时候,体验是相当美妙的。

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台中歌剧院,伊东丰雄,2016

但也是因为如此复杂的空间,使得没有一个曲面是相同的,这就给施工带来了巨大的困难。最后的建造是在两层很密的钢丝网之间,倒入粘稠的高强混凝土,坎坷多年才得以建成。我觉得,这似乎已经到了混凝土的造型极限了。

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台中歌剧院,伊东丰雄,2016



 颜值? 

纠结完了形式,让我们再来看看颜值的问题。在西方的传统里,似乎是有某种材料鄙视链的,最高贵的无疑是常用在教堂的大理石,天然石材次之,而后是砖之类的人造材料。像混凝土这种粗糙的东西,在材料圈自然是会被霸凌的对象,就像今天我们觉得塑料感就是廉价感一样。所以在现代主义早期,那些混凝土房子都是被涂成白色或者彩色的。

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在上世纪五十年代,大家终于厌倦了。又是柯布,掀开了这层遮羞布,把混凝土赤裸裸的暴露了出来,之后慢慢被大家接受,形成了粗野主义(Brutalism)。

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Unitéd‘habitation, LeCorbusier, 1952

当混凝土开始被露出来之后,建筑师们发现了好玩的东西。由于混凝土是被浇筑的,所以模板会决定它呈现的样子,而且它的表面复刻能力是非常强的。你用木头浇筑,就会留下木纹,你用玻璃浇筑,就会非常光滑。于是,建筑师们开始玩起了混凝土模板,柯布甚至在建筑上留下了自己的分析图。

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Villa Shodhan, LeCorbusier, 1951
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Unitéd‘habitation, LeCorbusier, 1952

母校 TUD 的中心楼 AULA 就是一栋粗野主义的代表作,巨大又特别的体量以及粗糙原始的表面,透出一种强烈的力量感,像一块陨石落在地上。几十年过去了,建筑依然夺人眼球,有着不可取代的标志性。而且西方普遍很舍得投入去保养建筑,所以这栋楼到现在依然运行良好。

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Aula, Jacob Bakema, 1964

也正因为粗野主义的这种力量感,很多强大的政权会运用这种建筑语言去表现某种精神实力。除此之外,由于混凝土廉价易得接地气的属性,也被用于纪念一些重大历史事件中牵扯到的平民。

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社会主义建筑
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Memorial to the Murdered Jews of Europe, PeterEisenman, 2004

把混凝土暴露出来的举动还带来了其他的好处,在1969年凡艾克(Aldo van Eyck)的小教堂中,我们可以看到那些暴露的混凝土在讲述自己结构的故事。混凝土砌块是承受压力的,而整体的混凝土梁是承受弯矩的,在凡艾克的建筑中,你会清晰的看到哪一根柱子承托了哪一根梁,构件之间微妙的距离更是直接把答案写的清清楚楚。

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Pastoor van Arskerk, Aldo van Eyck, 1969 
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Pastoor van Arskerk, Aldo van Eyck, 1969 

这个房子还有一点令我非常激动,我们去到的时候刚好见到阳光透过天窗刷在混凝土上,混凝土表面些许的粗糙放大了阳光的质感,把整个小教堂的氛围推向了极致。一如朗香教堂粗糙的混凝土表面,有光的时候就有天堂。

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Pastoor van Arskerk, Aldo van Eyck, 1969 
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Pastoor van Arskerk, Aldo van Eyck, 1969 
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La Chapelle de Ronchamp, 1954

不过,一直保持粗野确实不是一件太令人愉快的事情,这时候路易斯康站出来了,他一定在内心问过,“混凝土,你想成为什么?”,其实他是有某个答案的,他觉得混凝土是“融化的岩石”。

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SalkInstitute, Louis Kahn, 1965 

路易斯康开始用非常精确的模数设计和高质量的模板来制作混凝土,使得清水状态的混凝土就可以呈现非常优雅的质感。在1965年的萨克尔生物研究所中,康用悉心照料的混凝土,呈现了几乎超越石材的质感。到了1972年的金贝尔美术馆,经过处理的天光散射在光滑的混凝土上,甚至出现了晶莹剔透的大理石质感。
我们熟悉的安藤忠雄也学习了类似的做法,将混凝土做出了丝绸般的质感。另外,在日本运用这种朴素的材料有种得天独厚的优势,日本传统文化中对朴拙的审美,与混凝土这种现代材料有着奇妙的契合。

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Kimbell Art Museum, Louis Kahn, 1972 
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住吉的长屋,安藤忠雄,1976

既然混凝土都被做的这么漂亮了,为什么不拿来做表皮设计呢?今天建筑的表皮设计大多是金属或者木的,而在七十年代左右,有很多建筑师尝试过用混凝土进行表皮设计,直到现在,TUD 的一门选修课仍然会涉及类似的内容。

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BankkantoorASLK/BNP Parisbas, MarcelLambrichs, 1973-’74
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BankkantoorASLK/BNP Parisbas, MarcelLambrichs, 1973-’74
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Other buildings in the 70s

慢慢的,时间已经离我们越来越近了。2007年,卒母托的乡间小教堂也是直接暴露粗糙混凝土的做法,甚至更粗暴的直接烧掉模板,但却创造了一种不一样的田园诗意。这座教堂离最近的公路有二十分钟步行的距离,建筑必须被慢慢靠近,或者说这个靠近的过程就是建筑的一部分。
从远处看,它就像是田野上的麦垛,在天空和树的映衬下,与大地融为一体。慢慢靠近它,你就可以看到一层一层的类似夯土的痕迹,那是混凝土逐层浇筑的结果。当你打开它的门,以原木为模板并且被火烧过的内壁就会呈现出来,捆绑木头的金属被烧融落在地上,形成了地面。烧黑的内壁在弱光下显得更黑,而透过预埋管漏进来的星星点点,就显得格外的明亮。你走过一小段窄窄的过道,来到中间的祈祷室,伴着些许烛火,天光洒下,上帝就在那一刻降临了。

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Bruder Klaus,Peter Zumthor, 2007
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Bruder Klaus,Peter Zumthor, 2007
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Bruder Klaus,Peter Zumthor, 2007
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Bruder Klaus,Peter Zumthor, 2007

其实到了现在,由于保温的需求,混凝土已经再难被那么存粹的露在表面了,不过依然有人努力在做。同样是2007年的大卫·奇普菲尔德(David Chipperfield )柏林工作室,就采用了很厚的保温混凝土,保证了建筑室内室外都是同一块材料。2006年妹岛和世(SANNA)在鲁尔区做的学校建筑更加惊人,建筑实现了妹岛一贯的非常纤细易碎的美学,混凝土墙被做到不可思议的薄,35米跨度的混凝土楼板更是完全看不到梁得存在。

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David ChipperfieldOffice in Berlin, 2007
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ZollvereinSchool of Management and Design, SANAA, 2006
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ZollvereinSchool of Management and Design, SANAA, 2006

其实妹岛为了实现内外贯通混凝土并且如此之薄,是做出了非常多技术努力的。她采取了一种叫做“主动式保温”的策略,鲁尔区矿井地下1000米处有30度恒温的水,而这些水一直被持续抽出来并流入河中,妹岛用一个热泵提取了这些废水中的热量,并通过细管导入墙体内部,使得如此薄的混凝土墙能够通过德国严格的保温审查。至于那35米×35米的无梁楼板,是因为楼板内部填充了气球,在保证结构高度的同时,极大减轻了材料自重。

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ZollvereinSchool of Management and Design, SANAA, 2006
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ZollvereinSchool of Management and Design, SANAA, 2006

你看,混凝土从不被待见,到勉强暴露,再到精致的处理,最后在即使很困难的情况下,人们还努力的把它展示在内外,是一个多么神奇的审美变化过程呀。现在,那么多网红店里都能看到混凝土的身影,还有“造么”这样的公司在做混凝土工艺品,我现在工作的地方本身也是一个混凝土巨构。而且不仅仅是建筑师,普通民众也会觉得它很酷了。

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源计划建筑师事务所,2013
(http://www.o-officearch.com)
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源计划建筑师事务所,2013
(http://www.o-officearch.com)



 结 

所以,混凝土,你想成为什么?我想我依然不会有答案,不过这确实是一个有趣的思考方式,不是吗?
其实我们也还可以向别的东西发问,比如……

“嗨,数字化建造,你想成为什么?” 
“大概不会是方方正正的房子吧。”
“台中歌剧院那样的,你觉得怎么样?”

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Pastoor van Arskerk, Aldo van Eyck, 1969 

References
Course building history, TU Delft
Wikipedia
http://blog.sina.com.cn/s/blog_13657a0020102vcwk.html
https://erenow.com/ancient/the-pantheon-from-antiquity-to-the-present/5.html
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Detail.voute.Pantheon.Rome.png
http://sta-eng.com/DOCUMENTOS/ARTIGOS/99.05%20USE%20LWC%20EXPO98_ERMCO.pdf
http://www.o-office.com
etc.



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