盘点│改变世界的6种建筑材料

**深圳老梁** · 管理员|**深圳老梁** 发表于 2018-9-25 15:44:14

编者按：本文来自微信公众号《城市建筑》（公众号ID：UA_2004），作者：Leo一程，本站经授权转载。

我们要努力让这个世界可被理解，而不是变得更让人困惑。看起来像木头的东西就该是木头，看起来像铁的东西就是铁。

——根特·班尼士Gunter Behnisch

材料&建筑

建筑的外形无论是否经过深思熟虑，都会通过它的材料和构件负载着一种信息和意图。在建筑的设计中，空间是首要及最高的目标，但是建筑本身是致力于“无空间化”的，致力于用材料来限制空间。

建筑能够通过材料得到一种纪念意义，如南京大屠杀纪念馆，材料赋予了空间特性以及力量。

材料总是能给人带来一种感官享受—摸起来怎样，看起来怎样；它是否灰暗沉闷，是闪着微光还是光彩夺目？是冷的还是暖的，光滑的还是粗糙的？

我们对于建筑空间的感知，首先是物理感官上的体验。通过触摸，通过聆听空间边界的回声，通过嗅闻不同物体散发在房间里的味道。这些感官上的体验，我们才能明白通过简单的一瞥我们就能确定和理解的东西。

从某种意义上，表面是结构的一个覆盖层，建筑总是三维的，甚至当只有一层薄薄的涂料时也是如此，例如塑料和织物。表面的下面是隐藏的秘密，而这恰恰需要我们运用所有的感官和智慧去加以领会。

01令人感伤的砖石建筑

在各种建筑类型中，砖石建筑可以说是最充满感情的，砖石建筑的艺术特征让我们在民族感和审美方面产生了共鸣，它也使很多事情变得合理。无论砌筑和抹灰做得如何的好，一面覆盖了抹灰和涂料的墙也不一定就是砖石建筑。

真正的砖石建筑是“一种表面可见并能够真正起作用的结构”—不论用什么材料：天然石材，人造砖或砌块。

艾哈迈德巴德印度管理学院-路易斯·康，摄影Cemal Emden

艾哈迈德巴德印度管理学院-路易斯·康，摄影Cemal Emden

从旁观者的角度看来，与高科技工业的复杂结构相比较砖石建筑本身是一种相当常见的一种结构。然而，当砖石建筑成为地球建筑物的标志的时候，我们却能够清楚地感觉到一种伤感的情绪，为了那种艺术馆—或者说为了那种与现代化形成鲜明对比的朴素。

02自由的混凝土
由钢筋混凝土制成的承重结构是日常城市生活的特征。只要有可能，建筑业就会使用这种材料。钢筋混凝土已经成为21世纪建筑材料的选择，是肆无忌惮的建筑行为的象征。“环境的混凝土化”是被公认的对自然，生活环境的破坏。

与面层砖石结构相比较时，混凝土隐藏了它的内在复合属性，并没有表现出它内部工作的方式。面层砖石结构所展示是砌合纹理和灰缝的顺序与逻辑关系以及建筑操作的精确和排列，它的结构是一种美学装饰，凝固或描述了“事物的真实状态”。

美国加州拉霍亚索克生物研究所-路易斯·康

菲利普埃克塞特学院图书馆-路易斯·康

模板和混凝土是一个看起来不可分割的整体，为了形成所需要的形状，混凝土就要浇筑到模板中。模板的质量和它的构成在塑造建筑特征方面起着很重要的作用，有时它是粗糙的，有时模板表层是平滑的，使得裸露的混凝土完全没有了“厚重感”。

安藤忠雄所使用的清水混凝土，是建筑现代主义的一种表现手法，在混凝土浇置后，不再有任何涂装、贴磁砖、贴石材等材料，从而表现出混凝土的一种素颜。

水御堂-安藤忠雄，摄影：夏至

淡路梦舞台-安藤忠雄，摄影：夏至

淡路梦舞台-安藤忠雄，摄影：夏至

混凝土作为一种混合物，没有任何固定形状。它可以被模制成可以想象出的任何形状。以同样方式组成增强部件的钢筋网也没有任何预先设定的限制，没有“界限”。
相较于安藤忠雄的清水混凝土，扎哈则赋予了清水混凝土更加自由的造型以及独特的个性。

Evelyn Grace Academy-Zaha Hadid Architects

Port House-Zaha Hadid Architects

Port House-Zaha Hadid Architects

03感性的木建筑

木材是一种多孔的结构，由于其细孔结构，也是一种保温性能相对较好的原料。与钢结构和混凝土结构相比，木结构的热膨胀很小，对建筑的影响几乎可以忽略。整体来看，使用木材这种材料可以节约能源，部分的原因在于其可再生性。

作为一种易取的自然资源，在人类历史非常长一段时间里都是建筑的主要材料，在今天钢筋混凝土的建筑丛林中，木材作为一种感性的材料，很多时候会直击我们的内心。

高知县梼原木桥博物馆-隈研吾

共有之家-伊东丰雄

随着建筑技术和材料的不断发展，人们也在研究各种类型的木材，从而解决它所存在的一些缺点。用于建造米兰世博会中国馆的木材便是一种新型的建筑材料：交叉层压木材。

交叉层压木材是一种由坚固的木材制成的材料对于那些希望可持续建造和耐用的人来说，是一种有价值的替代品。该材料具有与钢筋混凝土和结构钢相当的强度，这是通过层叠实木片，交替其绞合方向来实现的。由于其强度和耐用性，材料可逐渐开始替换通常由钢制成的结构。

米兰世博会中国馆

04理性的钢材

为什么是钢材？钢材的使用，在以前是难以想象的，但在20世纪20年代，一些创新人士将钢材列入较高等级的材料之内。但是钢材在现代建筑成就中的重要性仍让人们感到疑惑。一方面，现代结构不能没有钢材，另一方面，使用钢材并将其作为所有建筑设计基础的理由也不充分。

多层结构建筑中的防火要求，可以通过使用表面保护和防火材料来满足。现代建筑中使用的钢材有90%是来自于社会生产过程中的废金属。

美国空军学院-SOM，摄影：magdabiernat

鸟巢-赫尔佐格&徳梅隆

鸟巢-赫尔佐格&徳梅隆

钢材突出的结构性质能够实现大型建筑的建造，在同样多甚至更少的承重构件的情况下，钢结构建筑刚开始只可以增加一倍的层数，后来已经可以增加更多了。因此钢材创造了一个新型的建筑模式：摩天大楼。钢材在大跨度结构中仍扮演着重要甚至决定性的作用。

钢材也为玻璃建筑铺下了路。这种由玻璃和很薄的金属框构成的玻璃幕墙形成的透明程度在木结构中是难以想象的。“钢材”和“玻璃”这两个词能够唤醒人们对于室内充满光明的想象。

05神秘的玻璃

玻璃是一种透明的，坚硬的，宝贵的材料。它的这些特性混淆了我们对于一种材料的认识，通过近距离的观察，才发现一些原本清晰的，关于物理性能和现象的描述反而是错误的。正是由于这种明显的不确定性使得玻璃有着一种神秘性。

玻璃生于土，成于火。20世纪早期，表现主义者对这种新型的建筑材料表示了强烈的欢迎，它们允许我们能让所有的建筑物都有哥特式教堂那样水晶一般的画面。玻璃作为古老原始的材料使得刚刚开始的新时代的光明成为现实。

教堂内部的玻璃

教堂内部的玻璃

关于哥特式教堂的一个说法，它是由人间通往天堂之路，在这里玻璃的建筑学用途是显而易见的。竖向的岩石结构已经降低到了最小化，玻璃窗花格框架给人以精致，如水晶图画般的感觉。我们看似能够触摸到从小块的彩色玻璃中射进的光线，然而突出的砖石结构的哥特式拱门几乎已经融化在逆光之中。

玻璃有一个不同于其他建筑材料的明显特点，除了我们的视线可以透过玻璃外，玻璃表面也能反射出我们周围的景物，或者说表面从自身又返了回去，这种材料减弱了深度带来的神秘感。这两种现象似乎使玻璃成了没有特点的材料。

Bombay Sapphire Distillery — Heatherwick Studio

Zeitz MOCAA— Heatherwick Studio

Dinosaur Theme Park Entrance

易北音乐厅—赫尔佐格&徳梅隆

易北音乐厅—赫尔佐格&徳梅隆

06未来的材料

1.自我清洁材料

随着高层建筑越来越普遍，自清洁覆层和饰面能够改善建筑的维护成本，防止污垢和烟雾。在这些材料的帮助下，清洁玻璃幕墙可能成为一项过时的工作。自清洁技术不仅有助于维护大型建筑物，小型建筑物或住宅也可以收益。

通过消除清洁的必要性，该设计在节约用水和环境保护方面具有可持续性。纳米材料可以实现这项技术，涂有纳米颗粒的混合物，使材料能够排斥水，油和污垢。

2.自我修复材料

所有材料都会在一段时间内受到损害，有时，修复结构上的小裂缝，需要侵入式的方案，因为修补它可能会导致不必要的结构破坏。使用自愈材料，这个问题便不会再存在，自修复的金属，混凝土和外墙可以改变建筑物的预期寿命，从长远来看，大大的降低了维护成本。

自愈合混凝土背后的技术是将芽孢杆菌细菌混合到混凝土中，当与形成破裂时混合物中包封的乳酸钙接触时，产生石灰石，填充裂缝。细菌可以在混合物中处于休眠状态长达200年，使其成为一种相对长期的解决方案。另一方面，自愈合金属不能治愈主要的结构裂缝; 它可以修复可能在未来损害结构完整性的微观裂缝。在降低维护成本方面，充满纳米材料的自我修复外墙也是有益的。

3.稳态外墙

该立面系统可根据外部条件（如光线和热量）进行调整，以帮助建筑物保持所需的内部条件，即所谓的“仿生学”。该系统由一个由双层玻璃幕墙包裹的介电材料（一种对电脉冲起反应的聚合物）制成的带组成。材料的两面都涂有银，它反射光线并将电流分布在材料表面，使其可以根据建筑物的需要变形。

4.生物塑料

塑料是世界上污染最严重的元素之一，主要由于其缓慢的生物降解。生物塑料或生物聚合物由藻类，纤维素和各种可再生生物质资源制成。它的有机性使其在丢弃后更容易降解，使其成为用化石燃料制成的塑料的绿色替代品。生物塑料可用于包层，结构元件和其他建筑辅助结构。

部分图文资料来源：Constructing Architecture（安德烈·德普拉泽斯）及网络图片版权为原作者所有