地域文化視角下鋼構建筑中鋼材的材料表現(xiàn)研究

黃圣翔

周鐵軍

鋼鐵材料是現(xiàn)代化的材料，其特殊的形式表達、特異的物質(zhì)材料特性，為地域文化建筑的創(chuàng)作實踐提供了多樣的選擇。在當前地域性實踐中，建筑師對地域文化的追求更多地以一種對傳統(tǒng)建筑式樣的“符號化”呈現(xiàn)，將在特定自然環(huán)境與地域文化中孕育而生的建筑形式，轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ庀?，表現(xiàn)出一種高度抽象化、符號化、表皮化的設計策略[1]，缺少對于鋼構建筑中鋼材材料邏輯的關注。文章以地域文化為切入點，研究鋼構建筑中鋼材的材料美學，從材料的本體性和表現(xiàn)性出發(fā)，研究鋼構建筑中鋼材、鋼結構與表現(xiàn)形式之間的關系，將三者相互聯(lián)系，構建一種分析體系，探討鋼材在地域性創(chuàng)作中所具有的多樣化建造表現(xiàn)力，并為鋼構建筑的地域文化探索提供一種從鋼材呈現(xiàn)出發(fā)的新角度。

文章基于“建構”理論、地域主義、材料呈現(xiàn)的當代建筑語境下，探討鋼鐵材料作為建筑用材的多樣化地域性表現(xiàn)。通過對鋼構建筑的物質(zhì)特性及表現(xiàn)形式的剖析，構建鋼材與地域建筑之間的關聯(lián)；通過對鋼構建筑美學要素的分析，從鋼鐵材料的質(zhì)感、肌理組合、色彩搭配建構鋼構建筑材料和地域性美學表達的聯(lián)系；結合具體案例梳理鋼構建筑材料在地域建筑中的運用，以材料呈現(xiàn)的視角，探索并總結鋼材在地域文化實踐中的表現(xiàn)策略。

1 關于地域文化與鋼結構建筑材料的思考

材料是建筑的載體，在建筑上任何的價值呈現(xiàn)都必須要實施建造，而建造就涉及到材料的選擇[2]。鋼材重量輕，承載能力強，屬輕質(zhì)高強材料，可塑性強，能夠提供多樣的連接方式，在建筑用材中，其結構的安全性和連接的高效性是非金屬材料不可比擬的。因而，鋼鐵材料呈現(xiàn)出區(qū)別于磚、木等傳統(tǒng)建筑材料的特點，結構用材表現(xiàn)性與多樣化維護用材的重組成為建筑中鋼材表現(xiàn)力的源泉[3]。此外，以鋼鐵為代表的金屬材料，具有旗幟鮮明的時代特征和工業(yè)文明與地域印跡的肌理表現(xiàn)，極具材料張力，鋼材精密的表面處理，擁有傳統(tǒng)石材、木材等地域材料所不具備的細膩、精致的肌理，更能體現(xiàn)文化發(fā)展的創(chuàng)造力。

對鋼構建筑鋼材的材料表現(xiàn)的探索，應不僅強調(diào)在材料運用中本體性、物質(zhì)性的實體存在，更是應當在地域文化的呈現(xiàn)過程中通過人的意識對物質(zhì)存在的敘述而顯現(xiàn)的知覺感知。胡塞爾曾說過：“在主體認知客體的同時，更強調(diào)出了主客體之間所存在的基礎關系”[4]。弗蘭姆普敦在《建構文化研究》中的“建構”無疑是與實體建造緊密相聯(lián)的，他提出建筑應當是“詩意的建造”[5]。弗蘭姆普敦所提出的建構的概念，強調(diào)結構理性主義，材料不僅成為建造的具體手段，更成為了地域文化的承載主體。鋼材是人類社會發(fā)展的結晶，鋼構建筑材料與建筑的地域性實踐存在著內(nèi)在的聯(lián)系，而“建造”與地域材料、結構設計、細部構造以及形式的呈現(xiàn)息息相關。

2 在地域文化建構中鋼構建筑鋼材的材料運用與表現(xiàn)形式

在許多地域文化建構的實踐中，建筑師將更多的精力強調(diào)空間場所塑造的重要性，忽視材料的表現(xiàn)力，甚至將建筑空間及形態(tài)當作主體對建筑的唯一感知，導致建筑師在地域文化建構中忽視對材料自身肌理、色彩、尺度等物質(zhì)屬性的真實表達。相反，如果從材料的建構視角出發(fā)，既忠實材料的物質(zhì)特性，又呈現(xiàn)材料美學特征，表現(xiàn)出材料并非是空間的附屬要素，在地域文化建構中展現(xiàn)出豐富的材料美學。

2.1 鋼構建筑結構用材的地域性表達

建筑結構用材的呈現(xiàn)是材料表現(xiàn)的重要組成部分，但在設計實踐中結構用材的呈現(xiàn)卻不受重視。材料的美，不僅局限于材料的直接的視覺效果，而是轉(zhuǎn)向如何在冰冷的鋼鐵結構中創(chuàng)造文化的、人性的空間。由此，在當代的鋼構建筑中，結構作為建筑表現(xiàn)主體的形式美學成為造型設計的重要視角，建筑師在結構設計中的話語權加大，使建筑結構既能夠滿足承載性能和功能要求的同時，也符合地域人文需求，這也符合當下鋼構建筑地域性表達的目標。

廈門高崎國際機場T4航站樓，建筑主體采用混合結構模式，下部為高強鋼筋混凝土結構，屋架結構采用鋼桁架支撐體系，主樓屋面形式為直紋雙曲面，采用雙向圓管平面桁架結構體系[6]，由鋼柱支承，該結構形式汲取了閩南地區(qū)傳統(tǒng)民居建筑的雙坡屋面。外立面上直紋雙曲面屋面的設計、順應天窗樣式形成高低兩道燕尾脊，都表達出了設計者將中國地方傳統(tǒng)特色和新結構相結合的創(chuàng)作理念（圖1）。

圖3 法國鹽業(yè)博物館耐候鋼的運用

2.2 鋼構建筑表皮用材的地域性表達

當今，鋼材作為結構用材的表現(xiàn)形式已趨于成熟，而鋼材作為表皮的美學屬性成為鋼材在建筑、景觀運用中的時代潮流。在扎哈·哈迪德、UN STUDIO、RCR事務所等當代建筑師的地域性創(chuàng)作中，建筑表皮的建構被當做重要的設計手段，其中更不乏孔、網(wǎng)面板等傳統(tǒng)的工業(yè)材料，他們的工程實踐對鋼材的材料屬性進行了前瞻性探索，還嘗試了新的構造技術和表現(xiàn)形態(tài)。通常，建筑表皮用作功能空間的圍護，獨立于主體結構體系，通過連接件與主體結構鏈接。表皮擺脫了結構框架的束縛，能夠以更高可塑性、可變性的方式控制、組合空間[7]。鋼材在建筑表皮中的應用，主要用于表皮的結構構件、連接構件和圍護構件，通過材料的虛實、色彩對比，形成強烈的視覺沖擊。同時，鋼構件也可以通過與自然材料組合的表皮界面，將時代特征與地域文化的內(nèi)涵結合。

RCR工作室在Crematorio De Hofheide的設計中，建筑師將鋼材的材料特性進行了提取和重構，考頓鋼構成的表皮全部由懸挑于主體結構之外的水平鋼構件承載，混凝土澆筑的主體結構被重復的異形考頓鋼板包裹，鋼材空白間隙的重復成為這棟建筑作品的主題，表皮的縫隙引進室外環(huán)境，走廊作為過渡空間，使得建筑寧靜肅穆[8]（圖2）。這種受到工藝美術啟迪的表皮符號，其本質(zhì)卻是RCR事務所一貫追求的，建筑與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3 在地域性表達中鋼構建筑材料美學表現(xiàn)力探討

鋼材具有強度高、可塑性強的材料性能，鋼構件都以輕盈而纖薄的特點區(qū)別與其他材料結構構件，因而鋼的材料美學集中表現(xiàn)在特殊鋼材及不銹鋼作為裝飾構件或圍護構件時。同時，鋼材有著多樣化的質(zhì)感肌理表現(xiàn)，經(jīng)加工處理策略的差別能夠達到不同的美學表現(xiàn)，創(chuàng)造豐富的知覺體驗。與普通鋼材相比，特殊用途鋼——如耐候鋼板擁有更好的耐腐燭性，金屬表層能夠形成的特異、均質(zhì)的鐵銹色斑駁，豐富了鋼材作為圍護結構的材料色澤；而合金鋼材具有精致、光滑的肌理，在自然環(huán)境中耐腐蝕性能較好，經(jīng)過亞光、鍍色、涂漆等處理，相比耐候鋼擁有更加純凈的視覺表現(xiàn)力，能夠體現(xiàn)合金鋼特有的表面屬性[9]。

3.1 質(zhì)感的真實性——“光滑”與“粗糙”

合金鋼材具有較好的漫射光反射和吸收能力，通過研磨、拋光或磨砂等處理后鋼材表面呈現(xiàn)光滑鏡面或者模糊的霧面，如鏡面鋼材不銹鋼等，鋼板之間做橫豎向劃分，能夠與周邊自然環(huán)境與人文環(huán)境發(fā)生趣味性的沖突，如與光滑的不規(guī)則形體結合使用容易突顯出新建建筑的體量，難以規(guī)避過于突出、缺少地域文化屬性的評價。

圖4 阿聯(lián)酋阿布扎比盧浮宮博物館的表皮建構

圖5 RCR在蘇拉吉博物館中對鋼板的處理及細部構造

圖6 日本美秀美術館鋼結構構造及橋梁大樣圖

以耐候鋼為主的未經(jīng)現(xiàn)代工藝加工的鋼材，其表層粗糙的質(zhì)感則讓人感覺沉重、滄桑，鋼材自然氧化的鐵銹就如同時間在建筑表面雕刻的斑斕條紋，常用于歷史記憶、工業(yè)遺址、與環(huán)境融合的鄉(xiāng)土建筑。法國制鹽廠前身為法國的鹽業(yè)基地，是二戰(zhàn)期間城市工業(yè)化運動的里程碑。鹽業(yè)博物館和在毀于二戰(zhàn)的工業(yè)遺址上營建的Speetaeles Jeux餐廳都采用當?shù)亟?jīng)過氧化銹蝕的耐候鋼板為建筑圍護用材[10]，加強了新舊建筑之間的聯(lián)系，耐候鋼硬朗、粗獷的質(zhì)感作為原有工業(yè)建筑廠區(qū)歷史記憶的延續(xù)，延續(xù)了制鹽廠區(qū)的生活氛圍（圖3）。

3.2 肌理的可變化性

鋼材具有較好的再加工性能，能夠創(chuàng)造出各式各樣的圖底肌理，材料表面形態(tài)各異的光陰虛實變化，運用鋼材肌理的可塑性，使鋼材呈現(xiàn)出材料美學的可變化性。

圖7 大報恩寺塔樓結構設計及立面材質(zhì)處理

圖8 多明萊斯葡萄酒廠表皮處理及剖面圖、立面圖

由法國建筑師讓·努維爾設計的阿聯(lián)酋阿布扎比盧浮宮博物館，悠久的伊斯蘭文化傳統(tǒng)與海邊的自然環(huán)境，成為項目設計獨樹一幟的建設背景。在建筑形體構成上，這個沙漠中的盧浮宮，由漂浮海面之上分散而形態(tài)各異的幾何模塊相互關聯(lián)組成，屋架結構為超尺度的鋼構圓形穹頂，由此組合而成的分散的形體，以浮橋與陸地相連[11]。建筑師采用伊斯蘭建筑中常用的多邊形幾何圖案為屋架結構母題，層層重疊拼合創(chuàng)造具有時代風格的鋼構表皮；此外，這種符號化的鏤空肌理，營造了與宗教文化建筑一致的肅穆靜謐氛圍，是對傳統(tǒng)伊斯蘭宗教寺廟場所空間的再現(xiàn)，以現(xiàn)代手法創(chuàng)造出了溫和怡人的內(nèi)部空間、寧靜而多變的場所氛圍，回應了地域的炎熱氣候與伊斯蘭文化環(huán)境，體現(xiàn)出現(xiàn)代與傳統(tǒng)碰撞下所產(chǎn)生的獨特魅力（圖4）。

3.3 色彩的不確定性

鋼材原色的表現(xiàn)能夠表現(xiàn)材質(zhì)的固有屬性和時間段印記，運用鍍層、涂層改變耐候鋼顏色的方式，在起到避免鋼材侵蝕氧化的同時，還能滿足地域文化建筑對立面光影、色彩的多元化需求，以適應不同的自然人文環(huán)境，構建當?shù)靥赜械臍v史人文氣氛。

“材料是建筑視覺語言的載體，他能夠深層次地體現(xiàn)人類的情感”[12]。耐候鋼有豐富的不同的視覺屬性，RCR工作室以耐候鋼的色彩和質(zhì)感為語言，使鋼材與建筑對話。RCR工作室在蘇拉吉博物館工程中，建筑立面大面積由考頓鋼覆面，以考頓鋼板的豎向劃分、色彩與肌理的交替變化的方法來進行空間構成，透明的玻璃點綴其中，凸顯建筑體量，模糊消隱體量的交接。通過對鋼板進行精致的處理，通過噴涂、刷漆等方法，使得每一塊鋼板呈現(xiàn)出不同的色彩；隨著氣候的變化、時間的流逝，鋼材的表面又會發(fā)生不同程度的銹蝕、變化，給與人們極為強烈的視覺沖擊[13]（圖6）。同時，這里對鋼材的使用己經(jīng)超出了本身作為結構構件的性質(zhì)，在色彩與質(zhì)感的變化中表現(xiàn)考頓鋼的藝術效果，鐵銹色斑駁的建筑肌理與草地、泥土、枯枝等自然要素相輔相成，與坡地景觀完美的結合（圖5）。

4 鋼構建筑在地域性建構中鋼材的材料表現(xiàn)策略

基于鋼材在鋼構建筑地域性表達中，表現(xiàn)形式具備多樣性、歷史延續(xù)性、場地適應性的特點，從鋼材的建構實踐出發(fā)，提出在地域文化建構中鋼材的材料設計策略：鋼構建筑材料作為表現(xiàn)主體的設計策略、鋼構建筑材料服務表現(xiàn)主體的設計策略以及鋼構建筑材料作為普世與本土媒介的設計策略。

4.1 鋼材作為表現(xiàn)主體的設計策略

將鋼材料作為建筑表現(xiàn)主體的設計策略，更多的是對材料自身的一種展示，更傾向于材料物質(zhì)屬性的表達。在此策略中，建筑師主要是在鋼材地域性的表達內(nèi)容和表達形式上進行創(chuàng)新。盡管地域性表達的內(nèi)容相對來說在一定的歷史時期內(nèi)具有穩(wěn)定性，鋼材作為現(xiàn)代材料往往能夠體現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代的更替，為設計師提供當代地域性表達內(nèi)容與創(chuàng)作靈感，鋼材作為結構用材的表現(xiàn)主題能夠產(chǎn)生區(qū)別于傳統(tǒng)結構的建筑形式與場所氛圍，運用現(xiàn)代的技術材料對地域文化進行再演繹。

貝聿銘設計的日本美秀美術館體現(xiàn)出用現(xiàn)代材料對東方地域文化的再詮釋。貝聿銘鐘情于自然光的運用，為了實現(xiàn)屋架結構的精細化建構，使用了高強度的新型材料碳素鋼獲得適宜的空間尺度。建筑師利用仿木色鋁合金格柵除了在結構美學上的考慮，更是通過其豐富的光影變化，在傳統(tǒng)的日本竹簾式的空間中，與“影子文化”交相輝映[14]。典型的現(xiàn)代材料，卻沒有離開本土文化，將東方文化與現(xiàn)代技術高度結合，并將建筑巧妙地融入到自然中去（圖6）。

4.2 鋼材附屬于建筑主體的設計策略

鋼材附屬于建筑主體的設計策略正是基于鋼材在地域性建構中具有歷史延續(xù)性的特點。這種策略就是從傳統(tǒng)材料的符號語言中去尋找創(chuàng)作源泉，通過鋼材、玻璃等現(xiàn)代建筑材料與歷史空間形態(tài)在知覺感知上的延續(xù)性來完成材料呈現(xiàn)上的延伸，通過現(xiàn)代材料與傳統(tǒng)空間場所的重組，構建人對歷史文化的追憶，著重對鋼材的知覺體驗層面的表達[15]。在這一策略中，基于傳統(tǒng)物質(zhì)形態(tài)的延續(xù)和基于傳統(tǒng)精神文化的傳承是鋼材表現(xiàn)的主題。

在金陵大報恩寺遺址博物館設計中，建筑師以現(xiàn)代的結構設計體系再現(xiàn)傳統(tǒng)木構，繼而從空間、形式、材料三方面尋求地域性的解法。建筑師與結構工程師設計了由16根鋼管構建的“桅桿柱”用于塔身主體的塔桅結構；建筑主體外廓角部由內(nèi)而外挑出金屬翼板與鋼梁，外側(cè)由白玻璃圍護，翼板內(nèi)層玻璃上裝飾有古塔元素的圖形，使古塔風貌能夠全方位地呈現(xiàn)[16]。建筑基底部分運用傳統(tǒng)燒制的琉璃碎片與GRC板復合幕墻掛板，展現(xiàn)了現(xiàn)代工藝與傳統(tǒng)手法的歷史性延續(xù)與差別（圖7）。

4.3 鋼構建筑材料作為普世與本土媒介的設計策略

利用鋼材平衡本土特征與現(xiàn)代建筑風格的設計策略是基于具有時代性的鋼材在地域性表現(xiàn)中的場地適應性特點。鋼材在地域文化的建構中，既可以作為建構表現(xiàn)主體進行凸顯，又可以作為材料表現(xiàn)客體進行消隱，通過適宜性的材料表現(xiàn)策略，平衡歷史意義與現(xiàn)代效益、普適性與地域性這兩者的關系，中和現(xiàn)代建筑材料與傳統(tǒng)材料的相互矛盾，是地域文化表達中最為困難的環(huán)節(jié)。

赫爾佐格和德梅隆所設計的多明萊斯葡萄酒廠以鋼桁架作為建筑的主體結構，建筑外立面運用“編制的表皮”，采用當?shù)爻霎a(chǎn)的玄武巖，又針對其尺寸特點加入了鋼材編織的“籠子”共同完成立面的構筑，完成對于取材于土地的傳統(tǒng)表達，又融入了現(xiàn)代的建構方法[17]（圖8）。在RCR事務所的舊鑄造廠改造中，保留的本土老舊磚墻與磚垛，墻面外露的原有舊鋼架斷面、舊鋼柱，體現(xiàn)原有的本土的精神面貌；新建部分以鋼作為內(nèi)部結構構件以及裝飾材料，大面積玻璃幕墻，將室內(nèi)外空間統(tǒng)一起來，室內(nèi)鋼材噴漆、覆蓋、氧化處理，與原有工業(yè)用材形成強烈的對比，歷史記憶通過新舊材料的對比找到普世與本土之間最佳平衡點。

結語

鋼鐵材料是建筑材料發(fā)展的時代產(chǎn)物，是現(xiàn)代工藝技術條件下地域文化建筑實際建造的物質(zhì)基礎，鋼材的地域性呈現(xiàn)也是當代建筑建構表達的重要課題。從材料屬性和時代發(fā)展的視角探討鋼材與形式的關系，通過對“結構用材”與“表皮用材”的類型分析，探討鋼材在不同建筑構件的表達形式；從材料美學表現(xiàn)力的層次，通過質(zhì)感的真實性、肌理的可變化性、色彩的不確定性將鋼鐵材料的物質(zhì)屬性進行美學轉(zhuǎn)譯；在地域文化層面，提出鋼材作為表現(xiàn)主體的設計策略、鋼材服務表現(xiàn)主體的設計策略以及鋼料作為普世與本土媒介的設計策略。鋼材的材料表現(xiàn)應當尋求前沿的、時代的創(chuàng)新方式，同時又在普世化、全球化的現(xiàn)代建筑中，關注地域文化的意義與內(nèi)涵，賦予地域建筑以新的鋼材工藝，以時代化、多元化、抽象化的鋼構建筑材料表現(xiàn)構建特定的場所空間。

資料來源：

圖1：方超，裴茂祥，鄭春林，王宏斌，茍興文.廈門高崎國際機場T4航站樓結構設計[J]. 浙江建筑，2013，30（09）:25-28；

圖2：引自El Croquis 162 RCR ARQUITECTS 2012[M] ；

圖3：http://www.ikuku.cn/project/；

圖4、6：https://www.archdaily.cn/cn；

圖5：引自El Croquis 192 RCR ARQUITECTS 2017[M]；

圖7：引自：韓冬青，陳薇，馬曉東，孟媛.在地脈和時態(tài)的關聯(lián)中傳承和創(chuàng)新——金陵大報恩寺遺址博物館設計[J].建筑學報，2017（01）:11-15；

圖8：引自https://bbs.zhulong.com。