最初的水泥—火山灰

■ 陳凱峰

最初的水泥—火山灰

■ 陳凱峰

“文化決疑”叢談之二十二

西方文化源于地中海文明圈的歐洲文明，現(xiàn)代建筑技術(shù)就是建立在西方文化的基礎(chǔ)之上的。近現(xiàn)代前的歐洲文明主要有古典、中世紀(jì)、文藝復(fù)興三個(gè)演變時(shí)期，奠定歐洲傳統(tǒng)文化的是古希臘、古羅馬的“古典”時(shí)期，西方建筑技術(shù)也主要是在這一時(shí)期奠定形成的，并以“混凝土”技術(shù)的形成為主要標(biāo)識(shí)。

盡管在整個(gè)人類(lèi)世界看來(lái)，“混凝土”不是西方文化獨(dú)有的專(zhuān)利（如古代中國(guó)也有將黃土、白灰、細(xì)砂與糯米漿等混成的凝結(jié)土），但現(xiàn)代建筑技術(shù)的“混凝土”及“鋼筋混凝土”卻確確實(shí)實(shí)是由歐洲文明的早期混凝土演進(jìn)形成的。據(jù)古羅馬《建筑十書(shū)·第二書(shū)》（高履泰譯）載：有一種粉末，把它與“石灰和礫石拌在一起時(shí)，不僅可使其他建筑物堅(jiān)固，而且在海中筑堤時(shí)也可在水下硬化”，這是“由于火力造成的（這）三種物質(zhì)混合成為一體時(shí)，就會(huì)迅速吸取水分粘結(jié)起來(lái)，因濕而急速硬化，變得堅(jiān)固，無(wú)論波浪或水力都不能使其破壞”，這種粉末就是“火山灰”，所混成之材即為“混凝土”（參見(jiàn)圖22-1左）。其混凝土除了能用為基、墻的構(gòu)部件外，最顯著的技術(shù)成就便是被用于頂部結(jié)構(gòu)上，且其最著名的成就特征就是以火山灰混凝土澆筑而成的拱券及穹窿頂（參見(jiàn)圖22-1右）。當(dāng)然，拱券及穹頂技術(shù)并非其首創(chuàng)，而是源于西亞早期蘇美爾文明的傳播，只是羅馬人是以天然火山灰為膠結(jié)材料的混凝土來(lái)澆筑完成的，這也是一種建筑創(chuàng)構(gòu)技術(shù)。

歐洲傳統(tǒng)建筑技術(shù)就是在其早期“古典”文明的基礎(chǔ)上形成的，并成為后來(lái)形成的西方文化的核心內(nèi)容，包括后來(lái)出現(xiàn)的“文藝復(fù)興”“工業(yè)革命”等，無(wú)不奠定于其早期“古典”成就，近代以來(lái)“世界化”的全球文化發(fā)展態(tài)勢(shì)更是被西方文化主導(dǎo)，最顯著明確的特征莫過(guò)于“現(xiàn)代建筑”已成為“國(guó)際式”（International Style），世界各地的現(xiàn)代人居基本上均以此為基本構(gòu)成框架，這一人居框架的建構(gòu)幾乎可完全以工業(yè)化生產(chǎn)的建筑技術(shù)來(lái)完成，也完全改變或顛覆了世界各文明區(qū)域的傳統(tǒng)建筑技術(shù)，中國(guó)傳統(tǒng)“營(yíng)造”技術(shù)也在這一建筑風(fēng)潮中被取代，代之以現(xiàn)代“混凝土”及“鋼筋混凝土”為主的建筑技術(shù)，現(xiàn)代建筑監(jiān)管機(jī)構(gòu)及工作便主要是以這一技術(shù)為職能對(duì)象。

圖22-1 西方建筑“營(yíng)造”材料及技術(shù)示意圖

西方文化核心的歐洲文明，緣于特殊的連接歐亞非的地中海沿岸大陸的客觀自然，為歐洲文明的崛起創(chuàng)造了很優(yōu)越的文化環(huán)境，以致地中海北岸的南歐首先萌發(fā)，且由于歐洲大陸自然環(huán)境的客觀存在，其建筑技術(shù)也因文明的形成而由此發(fā)端。歐洲大陸大多居北緯40度以上的高緯度區(qū)域而總體多呈冰川地形，并且南部高山峻嶺匯集而富藏火山，其中尤以阿爾卑斯山脈為歐洲最大的火山分布帶（參見(jiàn)圖22-2左），此火山帶在歷史上就曾發(fā)生過(guò)改變歐洲的火山災(zāi)害事件。如意大利南部著名的“維蘇威（Vesuvius）火山”，在公元79年就爆發(fā)了一次猛烈的噴瀉，所噴出的熔巖泥漿及火山灰、火山礫等覆蓋了鄰近區(qū)域，位于火山南約十公里的羅馬帝國(guó)最繁華的“龐貝（Pompeii）城”，就是被此次火山爆發(fā)摧毀和淹沒(méi)的，這在人類(lèi)文明史上是罕有的災(zāi)害現(xiàn)象?！盎鹕健笔翘烊淮嬖诘?，其噴發(fā)傾瀉也是常有現(xiàn)象。顯然，火山灰、山石礫是南歐文明早期人居環(huán)境的常見(jiàn)天然材料，這也成就了一項(xiàng)重要建筑技術(shù)，現(xiàn)代建筑的“混凝土”就誕生于這一自然環(huán)境中?！盎炷痢钡募夹g(shù)關(guān)鍵在于其中的膠凝材料，火山灰就是一種非常好的天然膠凝材料，其中含有一定量的硅、鋁等氧化物的活性組合成份，與石灰的鈣離子等混合后可生成堅(jiān)硬的水化物，“混凝土”便由此產(chǎn)生（參見(jiàn)圖22-2右）。

圖22-2 歐洲客觀自然與建筑技術(shù)關(guān)系示意圖

發(fā)展至近現(xiàn)代，膠凝材料已演變?yōu)椤八唷?，并有了抗壓、拉、彎、剪等的?qiáng)度理論及力學(xué)指標(biāo)的出現(xiàn)。于是，以數(shù)理邏輯為基礎(chǔ)的、有明確強(qiáng)度概念的西方“混凝土”及“鋼筋混凝土”技術(shù)，就逐漸為世界各文化區(qū)所接受，從而成為現(xiàn)代以來(lái)整個(gè)世界人居建設(shè)的“國(guó)際式”的通行技術(shù)。

任何人類(lèi)文明的社會(huì)群體或國(guó)家，都非常重視人居空間的“營(yíng)造”，并給予必要的“營(yíng)造”監(jiān)管。人居空間的營(yíng)造與其它所有的人類(lèi)生產(chǎn)生活活動(dòng)不同，有自己非常顯著的行為特征及行為結(jié)果。人居空間的營(yíng)造不是個(gè)體行為，而應(yīng)該是群體行為、社會(huì)行為，并需要有社會(huì)的監(jiān)管。

圖22-3 早期人類(lèi)社會(huì)建筑工程遺例示意圖

首先，應(yīng)該明確建筑“營(yíng)造”的技術(shù)蘊(yùn)涵。其次，也應(yīng)理解建筑“營(yíng)造”技術(shù)的客觀理性特征。最后，監(jiān)管遵依的是建筑“營(yíng)造”技術(shù)原則。

當(dāng)然，若以無(wú)顏色區(qū)別的科學(xué)眼光來(lái)看世界各文明的建筑及建筑技術(shù)，雖然都是人類(lèi)非本能的創(chuàng)造，其實(shí)在一定程度上決定了人類(lèi)非本能創(chuàng)造的行為取向和行為結(jié)果。建筑營(yíng)造技術(shù)與人類(lèi)所有的自然科學(xué)技術(shù)一樣，都以客觀自然為背景，利用一切可利用的自然資源來(lái)作為人居空間的非本能創(chuàng)造。建筑“營(yíng)造”的技術(shù)蘊(yùn)涵是必要的，而其“營(yíng)造”技術(shù)形成于客觀自然卻也是必然的。于是，監(jiān)管其“營(yíng)造”過(guò)程當(dāng)然也就應(yīng)該有相應(yīng)的客觀理性的原則，這同樣是人類(lèi)生存空間的人居建筑發(fā)展的一種科學(xué)要求。

（作者單位：泉州市建筑文化研究院（籌））