時間:2021年03月17日 分類:農業論文 次數:
摘要通過觀察我國建筑技術演變,分析其對建筑細部設計的影響,挖掘在建筑細部變化表象背后的原因,有助于人們理解建筑技術的重要性,對建筑技術與藝術之間關系進行再認識。從法規標準、構造做法、施工方式等技術方面著手,以窗洞過梁、裝飾抹灰,欄桿等建筑細部為案例,分析其相關變化的建筑技術緣由,揭示了建筑技術的不斷發展在創造新的建筑細部形式的同時,也會造成現有一些建筑細部樣式面臨被淘汰消失的命運。以經濟性為主要推動力的建筑技術會對建筑細部設計的多樣性產生消極影響。在我國經濟新常態的情況下,建筑技術對細部設計的多樣性是否會產生不同以往的影響還有待觀察。
關鍵詞建筑細部建筑技術細部設計設計多樣性外墻保溫國標圖集
在《整合建筑:建筑學的系統要素》的序言中,作者倫納德R·貝奇曼認為在當今技術日益復雜和精密的建筑潮流中,建筑構件的整合正成為建筑師越來越主要的工作。因為“……技術系統的突然注入和飛快的進步。變革的步伐從此一日千里,遠遠超過了設計兼容性的進步和對建筑師的技術教育。”[1]建筑整合的主要目標之一就是視覺整合。所謂視覺整合就是“給建筑師提供將技術要求和美學理想結合在一起的機會。”
我們可以說建筑美的規律或許存在某種普遍性、必然性的法則,但美的形式則擁有眾多的表達方式。相同功能的建筑細部因為形式、色彩、質地、尺度、方向或空間等的差別能產生完全不同的表達效果。所以各種不同的建筑細部之間的整合,存在著眾多可能性。而貝倫奇認為,建筑的一個特點就是技術持續地擴大設計的可能性,同時又被設計的同化作用所融入。譬如古典時期建筑的圍護構件同時也是承重構件,所以建筑窗洞的位置及大小受到嚴格的限制。
隨著框架結構的出現及發展,圍護構件和承重構件可以分離,窗在立面上的自由性得到提高,“橫向的長窗”也才會成為新建筑的特點,當玻璃幕墻技術出現之后,建筑甚至可以成為一個完全通透的玻璃盒子,窗的概念成為了圍護結構的唯一要素[2]。然而事實上,建筑形式是時代的產物,設計的可能性存在一個區間,其上限和下限被其所處的時代所限定。所以,建筑技術的發展既可以讓更多設計的可能性被建筑師挖掘出 來,也會埋葬那些無法適應新技術的“舊”形式。換句話說,建筑技術的發展有的時候也會對建筑細部設計的多樣性產生負面的影響。
例如2000年上海市公布的第一批《上海市禁止或者限制生產和使用的用于建設工程的材料目錄》中,鑄鐵雨水管被明確要求禁止使用在高度在100m以下的建筑中[3]。然而鑄鐵雨水管亮麗的光澤表面,卻是PVC雨水管所不能模擬的。此外如同建筑抗震要求提高和施工工藝復雜導致磚砌拱頂逐漸消失一樣,材料價格、人工成本等建造費用的漲落,標準設計、專業細化等建筑工業化的推進等因素都會對某種建筑細部的使用或淘汰產生巨大的影響,從而致使一些建筑細部形式被動地,漸退式地退出設計舞臺,這無疑也會作用到建筑師對設計選擇的自主性,影響著建筑細部的多樣性。
1窗布置的局限
過梁是砌體墻體設置在門窗洞口之上,用來承載并轉移上部荷載的構件。在磚砌建筑中,受制于磚墻過梁跨度的限制,通常情況下每一個洞口都會被單獨設置一個過梁。因此多個門窗緊臨布置時,窗間墻的最小寬度很大程度上就是由磚砌過梁伸入兩側墻體的拱肩,或者說支承長度所決定。對于采用磚砌拱過梁或鋼筋磚過梁的門窗洞口來說,因為對支承長度的要求較小,其窗間距可以簡單為一磚的長度。然而由于相比于混凝土過梁,磚砌過梁的結構穩定性較差,所以窗洞的寬度也相對較窄。
為了彌補這個缺陷,在近代磚砌建筑中,在采光要求較高建筑的外墻上,建筑師往往會將多個窗戶緊鄰布置,減小窗間距,形成“密窗”的效果。然而根據最新版的建筑抗震和砌體結構的相關規范要求,從2010年之后,門窗洞口采用鋼筋混凝土過梁幾乎成為了新建建筑的唯一選擇①。雖然鋼筋混凝土過梁的支承長度同樣為不小于240mm,但由于鋼筋混凝土過梁的長度可以超過多個門窗洞口的寬度,所以和磚砌建筑不同,在現代鋼筋混凝土結構的建筑中,鋼筋混凝土過梁的支撐長度對緊鄰的門窗洞口來說不再是決定窗間距的主要決定因素,而窗洞口兩側的構造柱則事實上對窗間距產生了巨大的影響。在1976年的唐山地震后我國開始廣泛在磚砌建筑中采用構造柱[4]。
1989年的《建筑抗震設計規范》(GBJ11—89)開始規定在“較大洞口兩側”應設置鋼筋混凝土構造柱[5]。近些年隨著建筑抗震要求的不斷加強,在門窗洞口的兩側設置構造柱逐漸成為了標準做法。所以當相鄰門窗洞口的窗間墻寬度不大于兩個構造柱和一個砌塊寬度之和時,則需要整個窗間墻都合并為一個構造柱進行澆筑。歷年的抗震設計規范中對于構造柱的最小尺寸要求均為240mm×180mm,而常見的新型砌筑材料如空心磚、多孔磚等的最小尺寸為190mm,由此可以推導出在實際施工中,只有當窗間墻的寬度至少接近700mm時,兩個相鄰門窗洞口的邊緣才可以分別設置構造柱。將接近700mm的窗間墻作為一個構造柱澆筑無疑會增加構造柱內鋼筋的密度,提高建筑的含鋼量。建筑開發商為了降低建筑造價,通常會要求嚴格控制建筑的含鋼量,甚至將含鋼量作為判斷結構工程師專業能力的標準。但即使窗間墻的寬度大于700mm,在一棟建筑中設置過多的構造柱也會降低建筑方案的經濟性。
所以當今中國的建筑師迫于開發商控制成本的要求,一般會傾向于增加窗戶的寬度作為一個“寬窗”,避免多個窄窗緊鄰的設計,尤其是“密窗”的出現。這種現象可以在近些年新建的住宅和辦公樓等建筑中得到明顯的體現。此外在建筑師往往利用結構梁替代門窗洞口的過梁,不再為窗洞口單獨設置過梁。這也造成了在建筑外觀上同一樓層的窗戶的上端都處在同一水平位置,缺乏變化。事實上從房間采光率來考慮,根據房間不同的采光要求而設計窗頂高度則更加理性和合理[6]。所以在鋼筋混凝土結構大行其道的今天,建筑窗的窗間距,排列樣式等都受到一定程度的限制,對窗的多樣性設計產生了不利的影響。
2墻面裝飾的限制
2.1墻面裝飾材料
在建筑的圍護構件中,外墻一般都是主要的耗能構件之一。所以從1986年我國試行第一部建筑節能設計標準開始,外墻保溫措施都被規定為強制性要求。除早期外墻多采用內保溫砂漿外,外保溫技術一直為我國建筑主流的外墻保溫方式。我國常見的外墻外保溫材料主要是無機保溫材料的巖棉和有機保溫材料的聚苯乙烯。
雖然有機保溫材料多為可燃性材料,在燃燒過程中還會產生大量有毒氣體,但造價僅是無機保溫材料的三分之一,所以長期統治著我國市場。例如在2009年之前聚苯乙烯泡沫板在沈陽市的市場占有率達到98%[7]。然而在2009年至2011年的三年期間,北京、上海、沈陽相繼發生了三起震驚全國的高層建筑火災②,其主要起因都是外墻的有機保溫材料被點燃。于是在2011年3月公安部出臺了被稱為“史上最嚴消防令”的“65號文”③,要求新建建筑的外墻保溫材料的燃燒性能應為A級。這導致了外墻保溫材料無法再選用聚苯乙烯,而巖棉則迅速占領了市場。
然而,因為巖棉本身自重是聚苯乙烯板的6~7倍,所以為避免自重過大而導致保溫板撕裂脫落,巖棉保溫技術無法采用面磚飾面。對于一般民用建筑來說,涂料幾乎成為了外飾面材料的唯一選擇。但是建筑涂料往往肌理不明顯,不能提供太多視覺細節,所以建筑師往往需要通過外墻涂料的色彩搭配、分縫形式或者建筑體塊組合、陰影對比來提高建筑的表現力。這大大提高了立面設計的難度,對于一些具有程式化立面的建筑來說很難表現出令人滿意的效果。因此在“65號文”執行期間,建筑立面設計往往成為了建筑師頭疼的問題。而且“65號文”出臺的2011年是我國住宅建設市場井噴的一年。建筑師面對大量的設計任務無暇探索新的外墻飾面形式,只能選擇涂料,對立面設計的發揮余地被大大限制。
“65號文”的出臺猶如一場地震,在建筑行業內引起了是否需要如此嚴厲規定的大討論,很多質疑“65號文”的聲音接踵而至[8],即使是住建部也持不同的聲音[9]。此外市場對于巖棉需求驟增的準備不足,造成很多供貨魚龍混雜的現象。終于在2012年12月3號,“65號文”出臺近兩年后,公安部做出了妥協,決定不再執行“65號文”。外墻飾面磚作為立面設計語言的重要“修飾詞”又重新回到建筑師的視野里。
2.2裝飾抹灰工藝在諸如面磚、幕墻等技術普及之前,我國傳統的建筑外墻多是以利用構成墻體自身的材料來進行裝飾,即“本質性的裝飾”。例如我國傳統清水磚墻的磚砌筑藝術。此外,裝飾抹灰也是一種我國現代早期常見的“本質性”外墻飾面工藝。即對外墻面層抹灰進行掛刷、添加骨料等處理,使其飾面效果更加突出,常見的有水刷石、斬假石、拉毛灰等。
3設計趨同的傾向
建筑細部是建筑形象的起始之處,是建筑風格主要的表現載體。安藤忠雄就曾說到:“對我來說,細部這一因素完成了建筑的構圖,同時,它也是建筑形象的發生器。”[12]
人們所談論的建筑文化及藝術通常是從建筑細部中表現出來,可以說建筑細部決定了建筑風格的基調。作為創作與建造的融合點,細部設計的難度往往大于對建筑的外部形態或材料搭配等宏觀元素的營造。所以說對建筑細部的掌控力度更真實地反映建筑師的設計能力。然而,對建筑細部把握能力的薄弱似乎是很多中國建筑師的通病。即便是業已成名的建筑師,在細部處理上經常也會顯得粗糙。譬如王澍設計的杭州錢江時代高層住宅樓采用了“盒子”疊加的造型手法。但是理應作為設計的重中之重——“盒子”之間的搭接關系,卻顯得無比生硬,猶如用膠水直接粘貼在一起。此外“盒子”的朝向與陽臺樓板外挑梁的排列方向并不相同,有不協調之感。
結語
建筑技術的不斷發展創造了眾多新的建筑細部形式,但無疑也會造成現有的一些建筑細部樣式面臨被淘汰消失的命運。然而,除了諸如強制性的建筑法規出臺具有立竿見影的效果,建筑技術的更新進步往往是漸進式的,對建筑細部樣式的影響也是一個逐步的過程,這個過程很多時候在大眾發覺前就已經開始。畢竟建筑藝術的基礎是建筑技術,建筑師往往是利用現有常見的建筑技術所能實現的細部樣式來進行最優組合從而形成自己的設計。于是可以認為原本常見的建筑細部樣式逐漸消失正是源于其建筑技術喪失了經濟性而變得失落。
建筑論文投稿刊物:上海建材(雙月刊)創刊于1982年,是由上海市建設委員會建材業管理辦公室和上海建材(集團)總公司主管,上海市建材科技情報研究所主辦、上海市浦東新區建材管理署協辦的專業性雜志。
譬如前文所論用結構梁代替過梁,避免用窄窗來減少含鋼量,不采用裝飾抹灰工藝來節省人工費,通過國標圖集來提高建筑師的生產效率等。于是可以認為那種以經濟性為驅動力的建筑技術演變會對建筑細部設計的多樣性產生不利影響。由于前 十幾年我國經濟快速發展導致了追求經濟性的建筑技術得到十分迅猛的普及,這在一定程度上導致我國很多舊有的細部設計樣式被快速淘汰。但如今我國經濟進入新常態,社會將從之前的追求建筑的短期經濟效益轉向為追求長期經濟效益,對建筑設計品質也將轉而更加強調精細化。在這種情況下我國建筑技術對細部設計的多樣性是否會產生不同以往的影響還有待觀察。
參考文獻
[1]倫納德R·貝奇曼.整合建筑:建筑學的系統要素[M].梁多林,譯.北京:機械工業出版社,2005.
[2]陳鐫,莫天偉.建筑細部設計[M].上海:同濟大學出版社,2008.
[3]上海市禁止或者限制生產和使用的用于建設工程的材料目錄[J].上海建材,2006(3):8-12.
[4]陳瑤.磚混結構中構造柱的發展過程[J].煤炭工程,2008(8):60-64.
[5]中華人民共和國原城鄉建設環境保護部.GBJ11-89.建筑抗震設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,1989.
[6]柳孝圖.建筑物理[M].3版.北京:中國建筑工業出版社,2010.
[7]錢伯章.節能保溫材料的研發進展[J].國外塑料,2010(2):32-36.
[8]宋長友,劉祥枝.我國外墻外保溫防火問題發展的歷史回顧與展望[J].建筑節能,2014(6):35-41.
作者:侯亦南