当代建筑适域性研究
——城镇化语境下的西南地区建筑实践

2021-07-28 08:52
华中建筑 2021年7期
关键词:环境传统建筑

黄 丹

现代建筑的发展是在不断与其所处环境发生适应过程中演进的,地域环境越特殊,建筑的适域性特征越明显。西南是我国多民族聚居的地区,地貌复杂、气候多变,有着独特的地域环境条件,当代大量的建筑实践是研究建筑适应地域环境的典型样本。城镇化语境下,当代建筑理念需要适应西南地域环境才能得以落地和实现。而全球化带来的国际式风格与传统地域建筑形成对话,也能触发当代建筑理念的地域性调适和传统建筑技艺的适应性改良。

1 建筑适域性概念

1.1 建筑学理论中的适应观

建筑类型的演化是对自然地理、社会文化、经济技术的因应结果。如果说建筑史是建筑适应于时代、地域、文化、功能、技术而演变的“进化史”,那么一个建筑的历史,就是“适应”(Adaptation)的过程[1]。《建筑十书》中提及了大量住宅适应环境的方法,《华夏意匠》中也指出:“在中国的传统设计思想上,对一切的房屋车服礼器等的制作都是采用一种灵活性很大的通用式设计,使得合院建筑以一种形态来适应各种复杂的社会功能”[2]。当代诸多主流的建筑理论都包含适应观,广义建筑学中的综合适应、后现代主义中的矛盾适应[3]、批判性地域主义中的双向适应以及建筑人类学中的人文适应等,都蕴含建筑适域性的理论逻辑。

1.2 建筑适域性概念思辨

适域性即地域适应性,是指建筑适应其所处地域环境的能力特质,体现建筑与自然、人文、技术环境因素之间彼此制约、相互塑造的状态和相融程度。选择适应作为标准而不选择艺术作为标准,这是因为适应既包含了自然的,也包含了人工的,就能使人联合一切事物集中精力于创造[4]。自然、人文和技术三个维度的环境要素决定了建筑地缘性格特征,适应的内在机理是如何化解主体与客观环境之间的矛盾以达到彼此适应的状态。建筑的适域性除了受地理气候、地形地貌、生产资料等地域自然因素的制约,同时深受民族文化、历史传统、社会制度等地域人文因素以及经济技术水平和施工水准等地域技术因素的影响。适域性概念通过化解建筑主体和建筑活动在三个环境层面的矛盾,最大限度地融入周边的自然、人文环境中,并使建筑有一种技术上自我调适的能力,最终达到适应地域环境的目的(图1)。

图1 建筑适域性理论概念图示

2 自然维度适域性

在海拔落差巨大、山地和丘陵为主、气候立体丰富多元的西南地区,如同传统聚落和民居的进化受到地理气候环境的影响机理[5],当代建筑的生成过程也需因应和协调地貌、气温、风向、日照、降水等地理气候要素。自然环境是自成体系的生态系统,建筑的生成在一定程度上会对原生态造成干预,即为自然化与人工化之间的矛盾。因此化解建筑介入与干预自然的矛盾过程就是现代建筑适应自然环境的逻辑过程。当代建筑需要从与自然环境彼此制约的关系中适宜应答,运用“顺驭自然”[6]的理念把握顺应和驾驭环境的逻辑,从而达到建筑与场地相互塑造、和谐共生的状态。

2.1 最小干预性介入

西南多数地区的自然环境生态优良,建筑的介入对原生态会带来不同程度的干扰,轻触场地和巧用地形都是建筑以最小干预性姿态介入自然环境的方式。场地之上的土壤、植被、水体、昆虫和动物,皆是值得在建造活动中关注的要素。西南传统干栏式民居选址于山坡之上是为了将山间平坝作为耕地,使建筑避开了周边可能存在的自然侵害。架空的建筑形式将建筑对于场地的干扰程度降至最低,又为自然环境中各要素的流动提供了通道,积极地回应着基地的地形地貌。白水河自然保护区宣教中心所采取的介入环境策略与干栏一脉相承,建筑体量立于16根柱子之上,从而尽量不干扰场地原有的地貌、植被以及雨水的地面径流方向。“土方开挖与平整由此得以省略,周边的微生态环境保持不变,建筑地板不再返潮结露”[7]。项目所在地区属于典型的四川盆地湿润北亚热带季风气候,加之山谷地形导致夏季潮湿多雨、冬季阴冷多雪,干栏式的类悬浮结构回应了地理要素和气候因素,利于防潮和通风降湿,最大程度适应了自然保护区的生态环境(图2)。

图2 白水河自然保护区宣教中心的干栏式结构

2.2 就地取材的用材观

“君子生非异也、善假于物也”道出了建筑适域性的材料观。材料是建筑所能够反映的重要环境因素,通过材料本身的语言展示出地理和气候特征。就地取材、运用地方材料既是回应环境的直接策略,也能使经济和生态效益获得双赢。西南的山体多石少土,相比于木材,竹作为建材的优点显而易见:更短的生长周期、更强的柔韧性、耐磨性和可塑性,使竹的适用性更加广泛,从房屋的结构主体,到维护界面甚至室内家具和生活器物,竹材料皆可胜任。借鉴当地少数民族种竹用竹的经验,北临滇池、其余三面皆为湿地生态公园的云南滇海古渡大码头,大量采用当地盛产的原竹作为主要材料,承担着结构承重和屋面、墙面等空间界面元素的多重角色,尤其是“大幅面弯曲和无缝拼接技术”,极大发挥出原竹的大跨度支撑性能,使500m长的环廊空间呈现出空灵通透的效果(图3)。

图3 云南滇海古渡大码头

2.3 隐匿体量与还原地貌

通过材料透明性和还原地貌将体量隐匿于自然环境的目的在于尽量减小形体在环境中的分量,使建筑近似于消失或隐身的状态,充分反映出场所本源的地形地貌和环境特质。建筑应该像植物一样是地面上一个基本的、和谐的要素,它从属于自然环境,迎着太阳从地里长出来[8]。通过表皮的消解,运用与环境相同或相似的材料,使建筑与环境的物性特征发生关联,建筑形式弱化的同时强调出场所的特征。桃源居社区中心塑造了一个与山体相嵌合的整体趋势,形体依山顺势地介入自然地形之中,起伏的屋顶层次和自然山体走势相互呼应,以地形的等高线作为建筑体量介入环境的依据,发展出平行、斜交、垂直的关系,使建筑完全融入地形地貌之中,使用者能够感受到一种建筑对自然环境的依附关系。在最大限度地保护、回应自然的同时,推演出一种建筑融合于环境的自然之美、生态之美,共同营造出人工和自然景观资源,并由此获得诸多生态性方面的回馈,诸如保温隔热、冬暖夏凉的热环境体验(图4)。

图4 重庆桃源居社区中心

3 文化维度适域性

“在某一文化环境中本来是极其正确而顺乎自然的事,但在另外一个环境中则被认为是极不适当之事。又如在这一代认为适当之事,而到下一代,当风格和爱好改变时,便会被认为是及其荒谬可笑之事”[9]。西南地区30多个民族共同构成了丰富多元的地域文化特征,传统民居代代传承至今,同样是当代建筑创作过程中十分重要的文化依据和设计源泉。而当传统文化与当代理念相遇之时引发的冲突主要体现在:地域传统理念现代性转变的矛盾以及现代建筑文化地域性调适的矛盾。建筑师应从积极的视角来看待这些现象,不同文化吐故纳新、和合共生,融合传承形成新的建筑文化生态。

3.1 传统形式的现代演进

西南传统建筑多姿多彩的形式是其浓厚地域文化的直观表达,也是当地人所熟知认同的形式语言,如何与时俱进地将传统形式语言更新转化是对传统文化理解基础上的再创造。传统形式是基于传统营造体系的,而现代建筑的体系需要进行信息的重组和整合才能兼容这些传统文化形式,并通过现代书写方式表达出传统形式的现代演进特点。贵州文化创意产业基地的整体设计方案从布依族的石板房民居和蜡染、苗族银饰、水族马尾绣等非物质文化遗产艺术形式中提取文化符号并转化为现代流线型的肌理和图案,运用到新的建筑造型和剑江河沿岸景观设计中。分别以图腾、锦绣、彩云为主题,将带状的场地分为过渡自然的三部分,分别与三段场地中建筑的传统魂、现代骨、自然衣[10]的主题交相呼应,整体营造出多姿多彩、丰富绚丽的文化氛围和大地景观,得到当地少数民族代表们的高度文化和情感认同(图5)。

图5 贵州文化创意产业基地

3.2 本体隐喻与抽象表现

“我观看上帝常以他所创造的自然万象隐喻他的意念,也常以诗意的手法表达他的思想,这也影响了我们创作表达的方式”[11]。“隐喻”(Metaphor)的修辞手法中,需要树立一个“本体”(Ontology)作为隐喻的对象,区别于对某种具体形态的模仿,也区别于场地的意象营造。现代建筑的空间、造型手法在总体构思和细节设计时,树立地域环境中某一个特色对象为隐喻的本体,抽象出的建筑整体造型或空间概念与此发生关联,带有语言学上一种隐喻特征,使人在感受建筑时产生联想的感受,建筑与地域人文环境由此发生呼应。“建筑形态的象征意义与社会意识形态密切联系,较之于场所感和时代感的相对直观,建筑形态的象征意义更不易察觉,却也更为深刻,需要设计者以更为开阔和敏锐的视角加以把握”[12]。现代建筑既有明显的时代特征, 又要体现出融于当地文化的辐射圈特征,就能通过隐喻向人们暗示现代建筑能够为当地人所接纳并适应人文环境。重庆袁家岗体育中心游泳跳水馆以嘉陵江上“一叶扁舟”作为隐喻的本体,获取形体生成的灵感(图6)。“力图将当地人们所熟悉的一种乡土文化的具体景物经过提炼后, 建 筑化而转化为建筑的象征性表意, 赋予它‘扁舟一叶泛江城’的诗情画意和浪漫情调, 并隐喻出‘江城’的内涵”[13]。

图6 隐喻一叶扁舟的袁家岗游泳跳水馆

3.3 材料并置与异构同置

文化适应的过程即是多种文化从矛盾冲突到融合多元的演进,故而现代建筑的地域适应性应该体现出更多的包容性和开放性,包括对传统材料和传统结构的兼收并蓄、现代材料与地域材料的并置、现代结构与传统结构的结合,并置与对比的效果使人们清晰感知到现代与地域传统之间的个性差别与和谐共生的可能性,既能使传统的技艺得以延续,又能使现代建筑自身具备更多的方言技能,从而适应人文环境。现代建筑材料与地域传统材料的并置不仅体现出现代建筑的包容性,也暗含着现代建筑对现代和传统文化的双向适应性。成都街子古镇梅驿广场中各种材料的并置与交融使用,使建筑和整体环境氛围在现代中透射出地域人文的韵味。现代的工字钢、清水混凝土、金属锁边屋面、玻璃幕墙等材料与当地传统的红砂石、青砖、竹子等材料交织在一起,温润质朴的竹、砖、石与冷峻挺拔的型钢、玻璃、清水混凝土互为对比,又相得益彰,组合出肌理丰富的“交响乐”,演奏着现代与传统的奇妙整合(图7)。

图7 成都街子古镇梅驿广场

4 技术维度适域性

现代技术落后与传统技艺丰富是西南地区的建筑技术背景。传统地域技术是在适应自然和人文环境基础上产生和发展而来的,其具备的技术价值仍有地域性意义,但在安全、舒适等标准方面存在不足。如果不加以适应性改良就会制约传统低技术在现代建筑体系中的应用。强调高投入、高精度、标准化的现代建筑技术在引入西南地区运用时,势必会与地区整体相对落后的经济状况和较低的施工水平产生矛盾,现代技术地域水土不服的现象往往极大制约了现代高技术的落地实施和技术效能的发挥。建筑适域性在技术维度的范畴实际上是传统技术的现代适应性改良和现代高技术的地域适应性调适。“在经济条件、技术水准和建筑艺术之间寻找一个平衡点,由此探寻一条适于经济落后但文明深厚的国家或地区的建筑策略”[14]。

4.1 抗震性能提升

夯土墙技术和石砌墙体技术都是西南典型的传统建筑技艺,携带大量适应自然和人文环境的信息,然而在抗震性和耐久性方面的短板有待改良提升。夯土墙结构的抗震性能提升主要是围绕材料配比不科学、防水和防潮性能弱、门窗洞口破坏墙体强度、结构整体稳定性弱4个缺点展开的。增加夯土墙体强度方式有:在搅拌粘性土时均匀加入人和动物的毛发,夯筑墙体时分层加入细竹条以起到拉结筋的作用,添加适量石灰能够有效增强泥土干硬后的强度。构成配比方面,四川凉山马鞍桥村现场夯筑试验中,在当地常用的原状土料中加入5%的熟石灰,并将水分控制在15%~20%的区间,可以极大地提升夯筑墙体的力学强度[15]。雨水和潮气是侵蚀和削弱夯土墙最大的负面因素,为了提升墙体的防水和防潮性能,在土料中适度添加少量加强剂可以改良墙体密实度,提升其耐候性能,常规的夯土加强剂有水泥、碱性土、乳化沥青等。使用木质或金属的窗套形式等技术措施,能够有效防止墙体开裂和增加墙身整体强度。夯土墙体的四周和角部,加入木柱或者钢筋混凝土构造柱,并与墙体顶部圈梁、墙体基础等连接成为房屋的整体框架结构,同时构造柱向夯土墙体中伸出拉接竹筋、钢筋,进一步提升房屋整体稳定性(图8)。

图8 四川凉山马鞍桥村震后重建项目

如何有效改良传统石墙的垒砌技艺,使之在保持传统石墙齐整挺拔、肌理质朴的地域技术基因基础之上,更具稳定性、抗震性和安全性,是延续这一地域技法的关键所在。耿达一贯制学校充分利用在地震中山体上垮塌下来的碎石,通过从结构柱上每隔400mm的距离伸出钢筋与石片拉接,每砌筑400mm高石块便与内侧墙体的加气空心混凝土砌块连结在一起,达到了整体抗震性能的要求。然而学校建筑不能仅仅只满足于安全性的基本需求,还要实现具有文化气质的美观。砌筑墙体的石块被修整为200mm厚度高度不一的砌块后,“建筑师在此基础上仔细分析了大、中、小块及特异形状的石材在一定面积的墙面中出现的频率,根据这个搭配比例指导现场施工,得到的片石墙看似随意又颇具美感,事实表明,在工期紧张、传统工匠缺失的情况下这一步细致设计是非常必要的”(图9)[16]。

图9 卧龙特区耿达一贯制学校

4.2 施工技术调适

在设计层面考虑主动预防策略,应对的是地方经济条件落后和施工水平较低与预设效果之间的矛盾。西南许多地区只能聘请到当地技术水平和施工精度都不尽如人意的“农民施工队伍”,这是非常普遍的地域技术背景。许多建筑只能通过基本土建施工来生成最终的建筑造型和立面细节,没有外挂幕墙来进行二次修整时一旦施工出错,很难予以纠正。当地施工水平与建筑设计所选用技术之间的错位和不对称性,会造成技术实施的变形走样。故而在设计层面将构造方式简单化、外观效果包容化处理,那么就能将相对粗糙的施工效果兼容起来,反而成为一种乡土质朴的效果体现。作为西南本土的建筑设计单位,西线设计院从许多施工现场的错误中逐渐由将错就错的方式转变为主动预防施工出错的策略。在黄陂洞烈士纪念场项目中,混凝土墙体的施工控制就设置了主动预防施工出错措施。地处偏僻的山野乡村、不足四十万元的建设投资、没有清水混凝土操作经验的施工队,综合这些条件,项目只能选择在施工现场自拌混凝土材料。“自拌混凝土墙体的施工控制防线为:①图纸上与现场交底详细交待模板的规格、浇注方式与脱模剂的使用,并与施工队共同确定施工方案;②对墙段四角严格控制浇筑的垂直度与水平度;③刻意组织一群有序布点的红色五星群阴刻于混凝土墙体上”[17]。通过向施工队传授有效的施工技术、控制4个墙角来确保墙身完整性,用鲜红的五角星群来适应可能大面积爆模的墙体效果,最后即使在施工中墙体果然出现大面积爆模,然后整体效果也可以说在控制之中,而且获得了更强的现场沧桑感和表现力(图10)。

图10 黄陂洞烈士纪念场

4.3 新型材料研发

竹子、秸秆是西南地区常见的天然材料,也广泛运用于传统民居的建造中,然而这些天然材料存在强度和硬度不够、耐久性不足、保温隔热和防火防腐性能不佳的缺陷,因此将竹子、秸秆等天然原材料加工升级为环保无污染的秸秆纤维板材、复合竹板材的建筑围护外板和室内外竹地板等新型材料,在保留原材料的色泽、质感的基础上又增强了材料的强度、硬度、耐久性、安全性等物理性能。毕马威安康社区中心以地方乡镇企业为主体、以当地种植的3年生竹子为主要原材料,加工出新型的竹板材,探索了现代竹结构空间和大跨度的竹集成体系,长弧形主梁最大跨度可达到12m,这对于传统竹材料的强度而言是极大的提升(图11)。同济大学高新建筑技术设计研究所是国内较早意识到新材料技术对建筑发展具有重要意义的科研机构,并进行新材料的研究和实践探索,研制出轻质、节能、利废、廉价的植物纤维镁质复合砖——又称为稻草砖。该材料是为轻钢轻板配套的产品之一,主要用于内外填充墙。此项科研技术成果已于2001年2月通过上海市建委科技委的成果鉴定,并取得建筑材料技术领域的发明专利。稻草砖由植物纤维、氧化镁、粉煤灰、盐酸、氯化镁卤液等组份按一定配比经加工制作而成,与粘土砖相比具有重量轻、韧性强、抗烈抗压和保温性能好等优点,适宜于在西南农耕发达地区进行生产和推广(表1)。

图11 毕马威安康社区中心的大跨度竹梁

表1 植物纤维镁质复合砖成分配比

结语

建筑适域性的理论概念,将建筑本体置于其所处的地域环境中进行全面审视,思考适应地域环境之于建筑的意义,拓展建筑与宏观、中观、微观环境的关系视角并提供综合认知地域环境的维度,为当代建筑介入不同地域环境时功能、形体和空间的生成提供设计逻辑和环境依据。建筑适域性在本质上是从自然、人文、技术的环境维度出发,通过顺驭自然、融承文化、整合技术的策略使建筑以一种适宜的姿态介入到地域环境中,触发建筑设计和建筑实践与多维度的地域环境因素产生有机关联,赋予当代建筑更全面的永续发展意义。

资料来源:

图2:www.iarch.cn;

图3:同济大学建筑设计研究院;

图4:www.archdaily.cn;

图6:周方中.重庆袁家岗体育中心游泳跳水馆创作构思[J].建筑学报,2000/05;

图7: www.gooood.com;

图8:穆钧,周铁钢,万丽,吴恩融,马劼, 杨华. 授之以渔,本土营造——四川凉山马鞍桥村震后重建研究[J].建筑学报,2013/12;

图9:张颀,解琦,张键,吴放. 灾后重建:四川汶川卧龙

特区耿达一贯制学校[J]. 建筑学报,2013/08;

图10:郝琳. 绿色创意下的微型乡建——毕马威安康社区中心设计[J].建筑学报,2013/07;

图11:www.china-west-line.com;

表1:数据来源:同济大学高新建筑技术设计研究所;

文中其余图片为作者自绘。

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