材料是建筑艺术的载体,每一个建筑设计都要落实到材料的应用上。熟练掌握材料的性能,了解加工技术与形体之间的配合,方能合理有效地使用材料和充分发挥材料的特性,进而创造出崭新的物质环境和精神氛围。
建筑载体什么是材料?广义说是包括人们思想意识之外的所有物质,具体来说就是人们用以作为物品的物质。建筑结构物中使用的各种材料及制品均是建筑材料,它是一切建筑工程的物质基础,在很大程度上影响到建筑作品的空间结构和艺术效果,这种影响有时是起决定作用的。对于材料的运用应从其本身的特性和人的情感两方面出发。自然界所提供的一切材料都是设计的载体,每一个建筑设计最终都要落实到材料的应用上去。
所以设计与材料是紧密相连的。建筑师们了解并精通那些推动和影响建筑学发展的新型建筑材料及其施工技术是很重要的。熟练掌握材料的性能,了解加工技术与形体之间的配合,方能合理有效地使用材料和充分发挥材料的特性,进而创造出崭新的物质环境和精神氛围。
一、当代的建筑学跨学科,多边缘,是一门涉猎广泛、内容繁复的综合性学科。建筑艺术无论在哪个时代,哪个地域它都是艺术与技术的结合,受政治、经济、文化、民俗等的抽象制约与技术、创造手段等的具体规定,各项因素永远交织在每一项设计中。
纵观建筑艺术的历史,集中体现在建筑艺术的发生与发展中。大部分作品都是依循其特定时代的文化脉络而创造出的特定的艺术形式,体现了那个时代的技术水平和材料应用。建筑只要能正确地表达出材料的特性,那么它至少是一个好的建筑,而不论所采用的材料是否名贵。与材料和技术的进步相比,建筑观念和建筑艺术方面的改变和创新并不是那么简单,材料、结构、设备等的改革在前,建筑观念、设计思想、建筑艺术等的变化相对滞后,究其原因,主要是社会文化心理等方面的障碍,原有的建筑观念很不容易退去。因此,建筑思想和建筑艺术更新的物质基础必定是功能、材料和技术的更新,而一旦社会意识形态其他领域出现新的变化,造成一种接受和宽容新事物的社会文化心理氛围时,建筑领域的新观念和新艺术才会成熟和推广,一个充满活力的新时代就会到来。
欧洲产业革命之后,材料被提到了设计的高度,伴随科学技术的发展,越来越多的新材料、新技术不断涌现出来。
建筑被誉为“凝固的音乐”,而材料或可认为是谱写音乐的音符,建筑师必须匠心独运地编织它们,让这些被加工的材料以有形实体传达种种主观上美的信息以愉悦人的感官,抒发特定的情结、或雄伟、或纤细、或典雅、或粗放、或赋予强烈的理性色彩、或挥洒浪漫的畅想。从某种意义上来说,整个建筑史就是一部材料的历史。
二、石材由于来源广泛,具有较好的力学性能和耐久性,自古以来就是建筑的首选材料。古埃及金字塔用它砌得密不透风的巨石向世界昭示它的永恒;古希腊、古罗马对于石材的运用则加注了更多的人文色彩,以细微、精确的卷杀、收分和比例向后人展示人类对石材艺术的驾驭;古老中国对于木材的运用突出体现在功能与形式相统一的斗拱上,这种结构不仅合理地表达了屋顶与柱梁的受力关系,也显露出古老东方人特有的内在秩序。在这辉煌的古迹中,石头、木材等物质本身的具体形态己不那么重要,令每一位观赏者驻足、深思的是,他们那被加工雕琢过的、富有文化内涵并烙上历史印迹的形式,娓娓不断地向后人讲述着漫长古老而又深邃隽永的故事。
我们的祖先以石、木构筑他们的理想,今天的人们选择材料的余地要宽广的多,自工业革命后,设计师们可以据有最新的材料和技术,尽情地编织他们的畅想。
首先是钢筋混凝土的重要发现,其突出的流动性和可塑性,高强度与轻质的性能被不断开发利用,使过去不曾出现过的结构形式生动地立于世人面前,空间跨度几倍、几十倍的增加,建筑高度更是以其挺拔的身姿向地球引力进行挑战。
现代主义建筑大师勒·柯布西那设计的朗香教堂、马塞公寓以及印度昌迪加尔法院这些旷世之作,借助钢筋混凝土的力量,和在建筑外立面保留施工中特有的模板的印迹和钉眼,最直率地表露出新建筑的风采。这种风格衍生开去,为建筑迎来了整整一个时代。
在这新的时代里,混凝土和钢材有时互相竞争,但经常是互相补充的。出于经济和技术的理由,今天的人们不断研究这两种材料的结合方式。如在钢管柱中浇注混凝土,使钢管柱在发生火灾时保持其良好性能;把混凝土板浇注在带肋钢板上组成楼板,带肋钢板首先作模板用,待混凝土硬结后,共同保证楼板的强度。新的技术层出不穷,研究工作仍在继续,古老的混凝土焕发出强有力的新生命。
现代设计师在运用各种各样材料时,会因其身处的时代、环境及个人修养而设计出不同的艺术形象。如赖特设计的西塔里埃森工作室也是采用的石材,在这里看不到雄浑和崇高,相反是与自然融为一体的有机建筑。流水别墅更是以其有机韵味与自然不可分离。日本当代建筑师安藤忠雄设计的兵库县儿童馆、光之教堂等亦采用了暴露混凝土在施工中留下的印迹的手法,与柯布西耶不同的是,这些粗野的墙面反而更强烈地映衬出一种安宁静默的意味,正是有了这种基础,安藤作品中特有的精巧细腻的个性被更明确地表现出来。
三、钢铁、玻璃的综合应用为建筑这首凝固的音乐增添了新的华彩。这两种材料有着过去的材料所从没有过的韧性和光洁。随之而产生的设计构思并不是用新型的材料去迁就某种传统的形式,新的材料就要有新的技术,新的技术就要有新的形式。先进的钢结构体系,特制的建筑型钢杆件,抗震与受力等经过严密的试验,材质精良,搭配得当。尤其是高技派建筑师将这种材料的本性观理念,发挥的淋漓尽致。在皮亚杰、罗杰斯设计的巴黎蓬皮杜艺术中心之中,暴露的钢筋铁骨,但现其管道电梯,流光溢彩,清新亮丽。贝聿铭设计的卢浮宫新入口以其精确稳健的钢架与平板玻璃而构成的现代金字塔与古老的卢浮宫互相映照,从此世界建筑艺术园地里又多了一朵奇葩。现在己几乎没有了对它褒贬不一的喧闹,代之以对古建筑处理的新的构思。
随着科技的发展,材料以其更新的姿态呈现出来。世纪年代在发达国家发展起来的张拉膜结构体系,采用特殊的防水织物制作建筑用膜材,轻质高强,力学性能和化学性能十分稳定,其阻燃和耐高温性,己可满足防火要求,覆盖面积达上万平方米,广为使用在体育娱乐场所和交通建筑上。这些建筑室内白天光线漫射柔和;入夜在灯光的映照中,闪现出梦幻般的神奇景象。膜材的运用极大地推进了设计观念的更新,设计与施工无分家;计算机不可忽缺,没有它,结构工程师将彻夜难眠,苦苦求索;而若无结构工程师的密切配合,建筑师的所谓创意将无所适从。这类造型独特的建筑需要各方具有前所未有的精密合作,方肯携载科技和艺术之花飘然降临大地。
四、每一种材料都有自己的使命,每一种材料的利用都是对资源的消耗,建筑业是个典型的大量消耗资源的产业,有资料表明全球整体建筑业用掉世界资源和能源的,建筑及其相关行业的每一个举措均关系到有限资源的消耗和可持续利用。我们今天取材于自然时,既要满足当代人的需要,又不致于对后代人满足其需要的能力构成危害。年代,亚洲地区的建筑师柯里亚、杨经文开始关注建筑与气候和生态的关系,直至美国于年代建造“生物圈号”,其间生态建筑得到了广泛的实践,尤其是发达国家,在透明绝热、玻璃、太阳能光电等生态材料的研制方面取得了显着成效。设计师可将它们组合成复合的构造形式,来达到生态建筑的保温绝热、采光节能要求。统计表明:综合利用生态技术和合理选择生态材料,所节约的建筑能耗是相当惊人的,有些设计中几乎完全取消了常规采暖。它不仅改善了建筑的场所,同时改变了人们的理念,结建筑艺术的变化提供了更多的锲机。
在新的世纪里,迫切需要遵循节约化、生态化、人性化、无害化、集约化的可持续建筑的基本原则。选择低蕴能量的、可循环与再生的材料,发展无害绿色建材,充分发掘改造地方材料,多层次地加以利用。
随着科技日新月异地发展,新的材料不断问世,设计师们的设计有了更广阔的大地,所有材料都为“我”所用。可塑性有机材料、无机的复合材料、生态型建材等都在丰富着设计师的设计,推动着建筑学的发展。在设计师的经营之下,每一种材料都是一个形式,当全新的艺术形象跃然而出时,随之而来的是社会文化心理的衍变和人居环境质量的整体提高与进步;每一种材料都是一种颜色,正是这些缤纷的色彩描画了绚丽多彩的世界建筑风景。