試析技術(shù)語境下混凝土材料的多元應(yīng)用
——以貝聿銘作品為

王創(chuàng)懿

（重慶大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院，重慶 400030）

1 研究背景

當(dāng)今建筑領(lǐng)域，混凝土材料憑借其優(yōu)良性能廣泛運(yùn)用于建筑工程之中。但是，一方面混凝土材料常常與各類技術(shù)結(jié)合在一起使用，呈現(xiàn)出多種表現(xiàn)形式，致使其本身的存在容易被人忽略；另一方面，純粹表達(dá)混凝土材料的建構(gòu)美學(xué)和材料自身藝術(shù)性的混凝土建筑設(shè)計(jì)及技術(shù)施工還有待發(fā)展完善。因此，對(duì)于混凝土材料在技術(shù)領(lǐng)域各個(gè)層面的應(yīng)用研究是不可或缺的。研究發(fā)現(xiàn)，貝聿銘的建筑作品從來不乏混凝土的應(yīng)用，且每一棟混凝土建筑對(duì)于材料的處理都有其獨(dú)到之處，自成一體而又不失一貫風(fēng)格。本文選取貝氏的一系列混凝土建筑為案例，以表皮呈現(xiàn)、結(jié)構(gòu)形式、細(xì)部構(gòu)造等多個(gè)角度為切入點(diǎn)，分析建筑作品中混凝土材料所展現(xiàn)的多元化應(yīng)用能力[1]。

2 表皮呈現(xiàn)

貝聿銘歷來注重建筑形式與場(chǎng)地環(huán)境之間的呼應(yīng)，認(rèn)為不同建筑表皮所具有的不同質(zhì)感會(huì)反饋給建筑體驗(yàn)者不同的空間體驗(yàn)感。縱覽混凝土建筑的發(fā)展史，早期開創(chuàng)者奧古斯特·佩雷主張裸露混凝土材料的真實(shí)性，之后柯布西耶提倡的“粗野主義”更是將混凝土材料的質(zhì)感表現(xiàn)推向了設(shè)計(jì)浪潮的頂端。時(shí)至今日，安藤忠雄所擅的清水混凝土業(yè)已成為混凝土建筑的經(jīng)典。對(duì)于貝聿銘而言，乃是通過使用不同手法處理混凝土材料表皮，使其呈現(xiàn)出多種質(zhì)感，以滿足對(duì)不同建筑設(shè)計(jì)的需求。

2.1 以鑿刻法表現(xiàn)整體感

建于1961年的美國大氣研究中心，是貝聿銘首次采用鑿刻法來表現(xiàn)混凝土墻面質(zhì)感，為之后的一系列作品打下了基礎(chǔ)。研究中心位于美國洛基山脈，周圍一望無垠，為了保證建筑與場(chǎng)地的契合，貝聿銘反復(fù)思索，終在一次采風(fēng)中從偶遇的印第安土著居民的居所中獲得了啟發(fā)。貝將當(dāng)?shù)氐牡S色砂石混入混凝土中，待混凝土澆筑完成后，再用鑿石錘進(jìn)行加工，使表皮呈現(xiàn)出深粉色。從圖1可以看到，這層粉色賦予了建筑生命力，鑿痕亦塑造了建筑的粗獷之美，讓建筑從視覺效果上再現(xiàn)了山脈的自然風(fēng)貌。此外，工人還通過定位夾具保證加工點(diǎn)的規(guī)則排列，以掩蓋多次混凝土澆灌的痕跡，讓整個(gè)建筑渾然天成，好似從地里生長出來的巨石。對(duì)此，貝聿銘曾向委員會(huì)表示，5000年后研究中心將與山體完全融為一體，無法分辨[2]。

圖1 美國國家大氣中心外觀

在之后設(shè)計(jì)的艾佛森美術(shù)館中，同樣使用了鑿刻法。清水混凝土墻體經(jīng)過錘擊加工，展現(xiàn)出一種如粗絨布面般的柔和質(zhì)感。為掩蓋混凝土澆筑時(shí)留下的接頭部分，特意在表面鑿出45°斜紋，使得整個(gè)外墻皮渾然一體，其呈現(xiàn)的光澤與城市環(huán)境水乳交融，交相呼應(yīng)（圖2）。此外，在達(dá)拉斯市政廳、得梅因藝術(shù)中心擴(kuò)建項(xiàng)目的外立面處理上，也同樣采用了這一手法（圖3）。

圖2 艾弗森美術(shù)館外觀

圖3 得梅因藝術(shù)中心擴(kuò)建項(xiàng)目

2.2 以整體澆筑表現(xiàn)精細(xì)質(zhì)感

伴隨技術(shù)的進(jìn)步和審美的轉(zhuǎn)變，混凝土建筑開始越來越多地追求表皮的精細(xì)質(zhì)感。從東館項(xiàng)目開始，貝聿銘第一次采用具有精美完成面的清水混凝土澆筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件（圖4）。為了保證與舊館風(fēng)格相符，貝聿銘還專門聘請(qǐng)了當(dāng)年主樓的石匠重新出山，挑選主樓使用的粉紅色田納西大理石，將大理石末混入混凝土中用來填充墻體，但在細(xì)微之處仍然保留了二者的不同之處。模具由經(jīng)過細(xì)木精雕細(xì)刻的花旗松制成，為避免留下細(xì)小的瑕疵，工人甚至穿著拖鞋施工?？⒐ず髺|館的墻面光滑細(xì)膩，泛著晶瑩的粉紅色光澤，雕塑感十足，與舊館相輔相成（圖5）[3]。

圖4 國家美術(shù)館東館

圖5 國家美術(shù)館東館外表皮細(xì)節(jié)

3 結(jié)構(gòu)形式

基于實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的考慮，在決定建筑的構(gòu)造形式時(shí)，貝聿銘通常會(huì)選用以最有效和最節(jié)約成本的方式去解決最實(shí)際問題的結(jié)構(gòu)體系，具有適用主義的傾向。故作為性價(jià)比較高的混凝土材料，一直都是其常用之選。對(duì)于混凝土材料的使用，貝氏可謂是駕輕就熟，充分運(yùn)用于各種不同的結(jié)構(gòu)形式，均呈現(xiàn)出不俗的效果。

3.1 作為組合材料

在中銀大廈奪人眼球的創(chuàng)新性超級(jí)合成桁架的背后 （圖6），最大的杰作其實(shí)是它的復(fù)合拼接技術(shù)。它摒棄了傳統(tǒng)費(fèi)時(shí)耗資的復(fù)雜空間焊接，而是選用混凝土來固定所有的結(jié)構(gòu)組成部分?！盎炷辆秃孟褚淮蟮文z水，把所有分散的部件粘在一起，而這些部分之間并不用互相連接”，貝聿銘解釋道（圖7）。這樣的體系使得結(jié)構(gòu)鋼筋只用到了同規(guī)模傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的65%。事實(shí)證明，這一做法是相當(dāng)高效實(shí)用的，在節(jié)省了鋼材的同時(shí)也滿足了荷載要求，顯露于室內(nèi)的節(jié)點(diǎn)也具有良好的光影效果（圖8）。

圖6 荷載傳遞圖

圖7 幕墻細(xì)部（左）和角柱剖面圖

圖8 室內(nèi)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)

3.2 作為承重結(jié)構(gòu)

位于臺(tái)中的路思義教堂，采用的便是混凝土薄殼結(jié)構(gòu)。整個(gè)教堂由混凝土現(xiàn)澆而成，澆筑形成的四片薄殼以自身結(jié)構(gòu)相互支撐，不再另設(shè)柱支撐。殼體是屋頂，同時(shí)也是墻體，之間留有空隙以供采光之用。為了鞏固混凝土的承重能力，結(jié)構(gòu)工程師在殼片內(nèi)部附加了菱形支撐肋，并將支撐肋直接敞露于室內(nèi)，放眼望去，菱形的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格排列從小到大由疏至密，極富韻律感（圖9）。對(duì)于這個(gè)教堂，貝聿銘解釋道：“這個(gè)設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵照結(jié)構(gòu)體系以及所選材料，并以邏輯和準(zhǔn)則貫穿始終?！?/p>

圖9 路思義教堂室內(nèi)結(jié)構(gòu)

又譬如德國國家歷史博物館新館，館內(nèi)的承重柱和樓板采用的是“建筑混凝土”做法（圖10）。由一種專門加了色的混凝土材料制成，一般使用細(xì)長條狀俄勒岡松木板作為模板，在澆筑時(shí)添加了色彩的特殊混凝土，拆模后便形成獨(dú)特的條狀木質(zhì)紋理，色彩與石灰?guī)r相仿。通過圖9和圖10我們不難發(fā)現(xiàn)，在各類結(jié)構(gòu)形式之中，混凝土材料都展現(xiàn)出良好的適用性。

圖10 德國國家歷史博物館新館室內(nèi)結(jié)構(gòu)

3.3 結(jié)構(gòu)表皮一體化

基普斯灣廣場(chǎng)項(xiàng)目中，貝聿銘嘗試將結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)用于樓體，探索將建筑結(jié)構(gòu)與表層一體化澆筑完成的方案：將結(jié)構(gòu)和表皮合二為一，一步完成。也就是將混凝土倒入模具里，成型后直接作為樓體，包含防火結(jié)構(gòu)、外立面、窗框、整飾，外部和內(nèi)部的設(shè)計(jì)全部合成一個(gè)整體。雖然當(dāng)時(shí)結(jié)構(gòu)混凝土已被廣泛使用，可還未被用作直接成型的樓體。為此貝聿銘認(rèn)真分析和檢測(cè)了混凝土生產(chǎn)的每個(gè)方面，從材料來源到定型技術(shù)，事無巨細(xì)。在動(dòng)工建樓之前，還制作了完整尺寸的排架用于最后測(cè)試（圖11）。實(shí)際施工的時(shí)候，模具是由工人根據(jù)貝提供的規(guī)格專門制作，采用加上塑料表層的花旗松制造，然后再注入混凝土材料而成，這一工藝后來還成為業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)（圖12）。

圖12 混凝土結(jié)構(gòu)在外墻上的表現(xiàn)

4 細(xì)部應(yīng)用

師承密斯的貝聿銘，在建筑設(shè)計(jì)中同樣注重對(duì)細(xì)節(jié)的表達(dá)，講究室內(nèi)設(shè)計(jì)的精巧。這一點(diǎn)，在美秀美術(shù)館和蘇州博物館的各式框景設(shè)計(jì)中可窺一斑。故而在對(duì)混凝土材料的細(xì)節(jié)處理上，充分挖掘其優(yōu)異的可塑性能，以多種形式大量運(yùn)用于建筑細(xì)部之中[4]。

4.1 螺旋樓梯

在貝氏的建筑作品中，我們可以看到大量極具雕塑感的螺旋樓梯，這無疑是充分利用了混凝土可塑性的成果。其中最為典型的就是艾弗森美術(shù)館內(nèi)庭的螺旋樓梯，它構(gòu)成了整個(gè)中庭的高潮部分（圖13）。樓梯因混凝土質(zhì)地顯得剛勁有力，

圖13 艾弗森美術(shù)館中的螺旋樓梯

跟隨梯步螺旋而上，景致與燈光亦會(huì)隨之變化，與中國園林中的移步異景有異曲同工之妙，完全可以將其視為一座實(shí)用性極強(qiáng)的大型展品。這類樓梯設(shè)計(jì)在國家美術(shù)館東館、肯尼迪圖書館等大量作品中都有采用，可謂不勝枚舉（圖14）。

圖14 東館中的螺旋樓梯

4.2 細(xì)部考量

位于基普斯灣的樣板公寓，貝聿銘在設(shè)計(jì)中同樣加入了很多細(xì)節(jié)的考慮，為巨大板樓注入了人性的尺度：輻射型的窗楣沖出了密斯式的風(fēng)格，強(qiáng)調(diào)了混凝土外層的可塑性，從結(jié)構(gòu)上來講也增加了強(qiáng)度和抗風(fēng)力；因?yàn)闃翘莸幕《?，大塊的無框玻璃可以直接滑入混凝土墻，不用另外修改；結(jié)構(gòu)上最鮮明的設(shè)計(jì)就是蜂窩墻，它既可以減少炫光，增加私密性，和平板幕墻比起來，又可以減小由于窗簾等住戶個(gè)人裝飾所造成的雜亂感（圖15）。

又例如，貝聿銘在設(shè)計(jì)達(dá)拉斯市政廳時(shí)，選用傾斜的V字形象，決不是為了嘩眾取寵，而是通過對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地理環(huán)境作了相當(dāng)深入的研究后作出的大膽設(shè)計(jì)。當(dāng)?shù)仃柟鈴?qiáng)烈，倒V字形體能夠形成大片的陰影，從而使市政廳面前的廣場(chǎng)成為引人逗留的良好的室外空間，傾斜的V字形建筑本能的形體趨向就是產(chǎn)生與廣場(chǎng)相互親近的氣氛，此外這一建筑也充分展示了混凝土適于懸挑的力學(xué)性能（圖16）[5]。

圖15 公寓室內(nèi)圖

圖16 達(dá)拉斯市政廳

5 展望與結(jié)語

從歷史學(xué)角度定義一個(gè)歷史階段時(shí)，往往會(huì)以該階段一種駕馭能力出眾的材料作為依憑，甚至以此命名，如石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、蒸汽機(jī)時(shí)代等。同樣，在建筑學(xué)中，通過對(duì)材料的認(rèn)知也最能抓住時(shí)代的特性。正是認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，貝聿銘注重對(duì)混凝土材料的研究，忠實(shí)于材料質(zhì)感的表達(dá)，充分挖掘混凝土材料的多元應(yīng)用能力，并在建筑設(shè)計(jì)中在表皮、結(jié)構(gòu)、細(xì)部等各個(gè)領(lǐng)域大量使用，將對(duì)混凝土材料的應(yīng)用上升到一個(gè)新的高度。

展望未來，混凝土材料的發(fā)展?jié)摿o疑是巨大的。材料的飾面特性、結(jié)構(gòu)特性、施工工藝勢(shì)必會(huì)得到全面綜合發(fā)展，為混凝土建筑帶來更多的可能性。此外，伴隨混凝土材料的原生質(zhì)樸之美得到越來越多人的認(rèn)可和推崇，諸如混凝土墻紙、混凝土?xí)r裝、混凝土飾品等一系列新事物已開始進(jìn)入人們的視野。故而我們有充分的理由相信，隨著混凝土材料的不斷發(fā)展，其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也會(huì)更加多元化。