关于砖与可持续性的4个问题

张利

关于砖与可持续性的4个问题

张利

本文从当今可持续性的观念出发，讨论与砖这种历史悠久的材料及工艺相关的4个问题：1）砖的生产是采用本地化模式还是全球化模式；2）砖的原料是来自于自然粘土还是其他替代物；3）砖是用于围护结构实体还是装饰面层；4）在建造中是使用新砖、旧砖，还是新旧混用。

本地生产，替代粘土，结构砖，饰面砖，建材回收利用

砖是世界上最古老的建筑材料之一。作为一种微观的模块化建筑材料，砖的美妙之处在于它可以被单手操作，从而把大尺度的、复杂的建造活动转换为小尺度的、标准化的动作的累加。

在今天，任何历史悠久的建筑材料及其相关的建造工艺都必须面对一个问题，即它们是否能满足可持续性的需要。虽然所有的建筑材料生产者都会不遗余力地向人们解释其建筑材料是多么地符合可持续性的理念，但建筑材料产业，特别是大规模工业化生产的建筑材料产业，毕竟是一个生态足迹巨大的行业。从建筑材料的全寿命周期看，没有一种材料会彻底摆脱在自然资源消耗、加工过程排放、运输安装污染以及维护再生效率等方面的固有难题。砖亦不例外。

然而，从乐观的角度看，意识与技术是可以帮助任何一种材料及其相关工艺变得更可持续的。这一观察既适用于在工业化时期大量使用的混凝土、钢铁与玻璃，也适用于在大部分人类历史时期不停出现的砖。

问题一：本地生产还是全球生产？

砖的特性是尺寸小，重量轻，且为固体状态。这使它易于以不同数量和形状堆放，易于以砌筑的方式完成建造。这还使它特别适于本地生产。

目前已知的世界上最早的砖发现于中东地区，时间早至公元7000年以前，其制作工艺正是泥土的现场风干。虽然这种砖与我们对砖的一般印象相去甚远，但其对人类社会早期建造能力的提升是毋庸质疑的，而且这种基本的工艺至今仍在中东与北非地区发挥着作用。公元前3000年左右出现了人类最早的砖窑，之后又在古罗马、中国和印度等地区相继出现了大量的使用烧制砖的建筑。在这些建筑的建造过程中，位于场址附近的砖窑是必要的设施。实际上，在整个前工业时期，本地取材、本地生产、本地使用的砖一直是常见的模式，直到被工业化改变。在机械化的前提下，集约化的大规模生产与运输把大量物美价廉的机制砖带到各地的建造现场。本地生产的砖无法与工业化中心生产的砖竞争，本地砖窑甚至在部分国家和地区成为了隐蔽的和肮脏的待淘汰产业。

然而，在强调资源有效性、强调局部生态环境的自我持续、反对长距离运输产生不必要碳排放的今天，在材料生产的当地化与“食物英里”（food miles）的节省关系密切的今天，前工业时期的本地生产模式又一次受到了人们的关注[1]。新的环境意识与草根的社区营造理念共同把砖的本地生产再次推到前台。这种模式不仅在像坎塔纳电影动画学院（图1）这样的明星项目中取得了巨大的成功，而且也在普通的中国农村新建住宅（图2）中得到应用。

问题二：自然土还是其他？

建筑师常把砖称为“一块被固化的粘土”。顾名思义，砖是以土（粘土、砂土等）为原料的。这就带来了砖在自然资源消耗方面的另一个固有问题。

自然的土并不是一种可以迅速再生的资源，而且由于可渗透性、矿物质积累等方面的特性，自然的土具备着不可替代的可耕种价值。如今，全球人口已达70亿，食物的初级农业生产压力巨大，耕地的维系已成为基本温饱的必要条件。这也是在我国，与耕地争抢用土壤资源的粘土砖已经被基本废止的原因。更令人略感尴尬的是，在很多地方，对本地土壤资源的采集恰恰是砖的本地化生产的前提。

新的技术不停地在寻找着耕地以外的“土”——无论是矿砂、炉碴，还是河滩的淤砂等等——并以相应的加工过程把它加工成可用的砖[2]。这些不完全依赖自然粘土的砖往往有着与粘土砖相当甚至更好的建筑物理性能，以及足够精致的生产程序。然而，它们必须面对的困难是，在正常成本下，这些砖难以达到自然粘土砖的那种可渗透性和随气候变化的丰富性，从而也在某种程度上失去了砖最独特的那种与人、与自然的亲近性格（图3）。

1 坎塔纳电影动画学院，泰国（摄影/Photo: WienerbergerAG/Pirak Anurakyawachon）

2 甘肃双湾镇，中国（摄影/Photos: 张利/ZHANG Li）

3 鹿特丹南区社会住宅，荷兰

4 圣吉米纳诺，意大利

5 河北承德，中国

6 多特莱赫特，荷兰

7 伊利诺斯理工大学，美国

8 莱斯大学，美国（3-8 摄影/Photos: 张利/ZHANG Li）

9 莱顿，荷兰 （图片来源：Wienerberger Export Division）

10 拉芬斯堡美术馆，德国（摄影/Photo: Wienerberger AG/ Zone Media GmbH）

问题三：围护结构还是装饰面层？

前工业时期的砖，不论是中东的风干砖，还是欧洲、中国的烧制砖，其砌筑体都完成着围护结构的两项基本职能：1）传递重力（至少是自身的），2）对建筑室内的气候形成包被。而在砌筑结构是否直接暴露在建筑的外观方面，不同的建筑一直有着不同的取向。笼统地说，由粉饰的外皮掩盖的砖构比暴露的砖构多了一层处理，因而在多数情况下被认为是更复杂的作法（图4、5）。

在工业化初期的英国与荷兰，暴露的砖构逐渐形成了一种建筑的审美趣味。两国大量的工业与民用建筑明白无误地把围护结构的砌筑方式呈现在自己的立面上，使得砖块与灰缝在阳光下形成的细腻质感深入人心（图6）。这一审美趣味迅速传播，并随着现代建筑初期对材料连接方式的关注而成为了砖墙事实上的世界性表达。无论是在第一代还是在第二代现代主义建筑师的作品中，我们都不难找到其案例（图7）。显然，这种砖的内容与形式的统一既是诚实的，也是可持续的。

后工业时期的一个有趣的现象是，砖开始成了一种“表皮审美”的对象，而其围护结构的作用被弱化甚至被剥离。在中产阶级消费口味的主导下，人们乐于尝试各种办法把某种材料的视觉特征穿戴到其他材料的围护结构之上[3]。砖也不例外，何况其视觉特征是最易被“穿戴”的。此时砌筑已经不再是砖构的必要方式，从后现代式的浅面砖（图8）到由钢芯挂起的穿孔砖（图9）。对这种纯粹的装饰而言，讨论可持续性似乎是不必要的了。

问题四：新砖，旧砖，还是混用?

作为一种微观基本建造单元，砖相比于其他建筑材料的一大优势在于其建造过程的可逆性。在一栋砖建筑拆除后，我们可以将其绝大部分砖回收再利用。这种再利用除必须的拆解与整理操作外，不需要附加的物理化学过程，因而也不产生附加的碳排放。对比于混凝土或玻璃的再利用，这一品质在注重再生与循环的时代，实在是难能可贵。更令人兴奋的是，砖随着时间的变化会自然地在其表面记录岁月的痕迹，因而旧砖总是比新砖更具感染力；而且因为砖是模数化的构件，所以旧砖与新砖可以很容易地连接。

在可能的情况下利用旧砖，往往比简单地使用新砖要更有意义。当然，在一个建造过程中完全使用旧砖也不是不可能的，事实上，这正是中国江浙地区对近代建筑进行土基处理后再行复建的常规作法。但在大型的城市公共建筑中，旧砖的供应往往不能达到砖需求的总量，因而新旧砖的混用也就成为了一种独到的建筑表现机会。对这一机会加以把握的结果经常是令人信服的，不论是在王澍建筑中看到的对传统瓦爿墙的戏剧性表达，还是在拉芬斯堡美术馆中看到的对新旧混用的清描淡写（图10）。

当然，讨论可持续性的话题不可能简单止步于以上这些带有实证主义色彩的问题。否则，砖这样的传统材料在那些能够变形、变色、变构、变态的新型“智能材料”面前将是没有机会的[4]。真正的可持续性不仅是“硬”的可以测量的指标，更包含着“软”的不可测量的内容，比如，人对环境形成的情感。正向的情感会让一个环境更长久地为人服务，因而更可持续。在这方面，砖是一种相当突出的材料，它的生产、建造、拆解与再利用均与人的手工直接发生着关系，因而也有更多地记录人的痕迹的可能。我们有理由相信，砖与人的密切关系会随着建造的历史继续下去，它也会在不失去其特质的前提下，变得更为可持续。

[1] Rotor. Behind the Green Door: A Critical Look at Sustainable Architecture through 600 Objects. Oslo Architecture Triennale, 2014: 158-159.

[2] Innovate in Architecture. 01. Wienerberger Export Division, 2013: 20-25.

[3] Leatherbarrow, David & Mostafavi, Moshen. Surface Architecture. The MIT Press, 2002: 79-90.

[4] Ritter, Axel. Smart Materials in Architecture, Interior and Design. Birkhauser, 2007: 12-20

Four Questions on Brick and Sustainability

ZHANG Li

This essay discusses four questions concerning brick and sustainability: 1）Are bricks made locally or globally? 2）Are bricks made from natural clay or substitute raw materials? 3）Is brick used as structural brick or face brick? 4）Do we use new bricks, or old bricks, or a mixture of old and new bricks in a new construction?

local production, clay substitute, structural brick, face brick, building material recycling

清华大学建筑学院

2014-07-01