抽象與真實之間
——正交膠合木設(shè)計在教學(xué)中的探索

曾蘭淳 李志宇

1 實踐與教學(xué)

1927年，格羅皮烏斯從倫敦來到波士頓，將現(xiàn)代主義包豪斯教學(xué)體系從德國魏瑪包豪斯帶到哈佛大學(xué)設(shè)計研究生院（簡稱GSD），促成了哈佛建筑的現(xiàn)代教育轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的布扎體系注重人文和歷史，而包豪斯則注重工藝、技術(shù)、材料，強調(diào)設(shè)計與生產(chǎn)實踐、建筑與制造之間的聯(lián)系。鋼、混凝土、玻璃這些“新材料”“新技術(shù)”催生了現(xiàn)代建筑的革命。在《新建筑與包豪斯》中，格羅皮烏斯寫道：“我們已經(jīng)受夠了，并且需要擺脫歷史風(fēng)格的任意復(fù)制。從反復(fù)無常的建筑隨想到結(jié)構(gòu)邏輯的指示，我們學(xué)會了以清晰明了的形式尋求我們時代生活的具體表達……我癡迷于這樣一種信念，即現(xiàn)代建筑技術(shù)在建筑中的表達是不可否認(rèn)的，而這種表達要求使用前所未有的形式?！?/p>

雖然時至今日在大眾媒體的眼中，“包豪斯”一詞已成為了某種固定風(fēng)格的代名詞，但在創(chuàng)始之初，格羅皮烏斯主張的并非是某種固定的形式，而是用新的形式對所處時代的精神和技術(shù)進行表達。這種關(guān)注當(dāng)下時代、關(guān)注教學(xué)與實踐相結(jié)合的精神，至今仍影響著GSD。

1.1 實踐的流行

在歐美建筑市場，木結(jié)構(gòu)一直是十分主流的住宅結(jié)構(gòu)形式。CLT最早在1990年初在奧地利發(fā)源，到2000年前后這項技術(shù)在歐洲得到更廣泛的應(yīng)用，尤其多用于公寓樓和獨棟住宅的建造。2015年，CLT木結(jié)構(gòu)建筑被引入國際建筑規(guī)范。2020年，加拿大建筑規(guī)范開始允許建造最高達12層的木結(jié)構(gòu)建筑。2021年的《國際建筑規(guī)范》將重型木結(jié)構(gòu)的最大允許高度增加到18 層。

建筑規(guī)范的更新反映了當(dāng)下實踐流行的材料、結(jié)構(gòu)、形式。從建筑師、規(guī)劃師到環(huán)保主義者，不同群體從不同的視角都看到了CLT的優(yōu)勢和潛能。從技術(shù)角度，CLT預(yù)制化的裝配模式使其可以實現(xiàn)快速高效的建造，并減少現(xiàn)場人工的使用，更好地滿足現(xiàn)代加工工藝和智能建造的要求。從環(huán)保角度，混凝土是當(dāng)下碳排放量最大的單一產(chǎn)業(yè)。而CLT在建造高層建筑時并不需要額外的混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，可以有效減少碳排放。因此CLT也被視作未來混凝土的替代品，能有力地推動能源可持續(xù)性。從審美角度，無論是室內(nèi)設(shè)計還是工業(yè)設(shè)計，許多當(dāng)代設(shè)計都追求“原始（raw）”的質(zhì)感。木材天然紋理顯現(xiàn)的溫暖色澤，以及同時作為結(jié)構(gòu)和材料的雙重屬性表達，使得木材高度契合著當(dāng)代生活方式與設(shè)計理念。

從概念設(shè)計的角度，CLT的結(jié)構(gòu)材料屬性使其可適應(yīng)多種空間結(jié)構(gòu)類型，既可作為“從柱到梁”的線性框架體系，又可作為“從柱到板”或者“從板到板”的平面化結(jié)構(gòu)形式從而消解梁的存在，創(chuàng)造更靈活的空間和平面。CLT的適應(yīng)性和通用性給予了建筑設(shè)計更多的自由度，這也是其成為當(dāng)下建筑實踐和學(xué)術(shù)教育新寵的重要原因。

1.2 “概念-空間-結(jié)構(gòu)”一體的設(shè)計教學(xué)

作為設(shè)計研究生院，GSD大部分學(xué)生在二年級以后的設(shè)計課不再有明確的限制，可以在滿足學(xué)分的情況下自由選擇option studio（公選設(shè)計課）中的課程。在一個studio中可能有來自建筑、城市設(shè)計、景觀等多個專業(yè)的學(xué)生，這不僅能促進各學(xué)科的交叉，給課程提供更多的切入角度，同時能讓學(xué)生更早地適應(yīng)在未來實踐場景中多學(xué)科合作的模式。設(shè)計課通常由10～12名學(xué)生和1～2位教師組成，為期16周，每周進行兩次教學(xué)。

居住作為最基本的建筑功能，始終受到學(xué)院教學(xué)的關(guān)注。特別是在疫情時代以后，居家辦公的流行更豐富了居住的內(nèi)涵和模式。在2018 2022年期間，GSD建筑系開設(shè)的約100門option studio中，有近三成是與居住、住宅相關(guān)的課程。CLT結(jié)構(gòu)在北美住宅設(shè)計實踐中的流行，自然也激起了學(xué)院設(shè)計課中越來越多的教學(xué)和研討。如Jennifer Bonner的2020年春季學(xué)期studio，就將CLT作為整個設(shè)計課的主題，進行了專門的探索。但在大多數(shù)studio中，例如Jeannette Kuo和Christopher Lee等教授的課程，CLT更多的是被作為一種必選或可選的結(jié)構(gòu)選型，被加入到學(xué)生作業(yè)的深化設(shè)計部分中，進行“概念-空間-結(jié)構(gòu)”一體化的設(shè)計教學(xué)。

在與CLT相關(guān)的課程中，兩位筆者有幸分別參與了Christopher Lee 2021年和2022年春季的居住studio。作為實踐與教學(xué)并重的建筑師，Christopher Lee以往在GSD開設(shè)的課程都關(guān)注大尺度的城市設(shè)計，在2021和2022年兩屆設(shè)計課中，Chris延續(xù)了對建筑城市性的關(guān)注，但加入了對CLT木結(jié)構(gòu)的討論并著眼于更小的住宅建筑尺度。兩屆的設(shè)計課題目分別為“Mid town，Mid door，Mid rise”和“Tall,Lean,In-between”，三個詞分別對應(yīng)“城市-結(jié)構(gòu)-空間”，可見課程并非是以某一單獨角度出發(fā)，而是著重討論三者的融合和創(chuàng)新。

Christopher Lee兩屆的設(shè)計課教學(xué)大綱上采用了相似的結(jié)構(gòu)：

（1）第一部分由對經(jīng)典居住設(shè)計案例的學(xué)習(xí)導(dǎo)入，精選的12個案例在空間組織、材料結(jié)構(gòu)等不同方面均有教學(xué)啟發(fā)的意義，同時其中一些項目在材料結(jié)構(gòu)的選擇上（如木結(jié)構(gòu)）也隱含著對氣候變化的挑戰(zhàn)。學(xué)生需要提煉案例的Deep Structure of Type（DSoT）即“深層結(jié)構(gòu)”（并非指技術(shù)上的結(jié)構(gòu)體系，而是簡化后的空間架構(gòu)內(nèi)涵），并進行類型化的研究，包括圖底關(guān)系、功能流線、空間層級、材料表達和結(jié)構(gòu)組織等。案例分析的內(nèi)容會直接引導(dǎo)之后設(shè)計的概念方向（圖1）。

（2）第二部分是由學(xué)生基于案例分析中的類型學(xué)研究，提出自己的基本居住單元設(shè)計類型（Typical unit plan）來詮釋對設(shè)計課主題要求的理解，某種程度上是提出一種原型（“深層結(jié)構(gòu)”）并將其發(fā)展為可適應(yīng)場地等外界條件的空間系統(tǒng)。同時，學(xué)生需要將混凝土與CLT 結(jié)構(gòu)結(jié)合運用到自己的單元類型和空間系統(tǒng)中，輔助設(shè)計的深化。

（3）第三部分的設(shè)計深化中，學(xué)生需要綜合從城市視野到建筑細部，從體塊體量到房間單元，從平面組織到立面呈現(xiàn)等各方面的設(shè)計考量，表達設(shè)計項目的完整性。

2 設(shè)計的探索

2.1 從“線”到“面”的結(jié)構(gòu)

在Christopher Lee 2022春季的設(shè)計課程“Tall,Lean,In-between”中，主題之一的“Lean”主要是指通過精益化建筑結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)住宅設(shè)計尤其是高層住宅中低碳建筑的潛力。課程要求學(xué)生應(yīng)用混合結(jié)構(gòu)體系，以鋼或混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，輔以CLT木結(jié)構(gòu)。這種混合結(jié)構(gòu)可為住宅設(shè)計提供空間靈活性和可逆性，以適應(yīng)后疫情時期處于動態(tài)變化中的居住與辦公的生活方式。

在此設(shè)計課程中，筆者的設(shè)計主要探討一種“Room to room”的空間系統(tǒng)，即房間與房間既獨立又互相連接，消除了走廊的存在，激發(fā)了房間之間的聯(lián)系。這種系統(tǒng)在不變的結(jié)構(gòu)體系中產(chǎn)生多種可變的布局和功能置換，滿足了居住者對空間布置的靈活性和功能可適應(yīng)性的需求。設(shè)計應(yīng)用混凝土與CLT結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，不變的混凝土結(jié)構(gòu)與帶來可變性的CLT，使得對空間連接性和適應(yīng)性的表達更為完整。

典型的“Room to room”在空間結(jié)構(gòu)布置上會預(yù)先由梁、板、柱或墻所形成的框架來定義，房間的連續(xù)性受限于這種線性的框架體系。房間在平面上是連續(xù)的，但在視覺上仍是獨立的、分離的、隔閡的，或只是單一線性方向的延展，如梁的存在限定了門框，也在視覺上明確分隔了兩個房間。傳統(tǒng)的磚石建筑很好地創(chuàng)造了房間的領(lǐng)域感和歸屬感，但缺失了空間的靈活與交流?？虏嘉饕?、密斯x 凡x 德羅的流動平面強調(diào)了空間的流動與開放，但相對來說也帶來了不安全感與不安定感（如范斯沃斯住宅所帶來的爭議）。從某種程度上來說，當(dāng)代居住空間既需要帶給人包裹感，又需要滿足視覺和感受上的流動與連通。當(dāng)CLT承擔(dān)樓板的角色時，可以提供消解梁的存在的機會，在保留“Room to room”領(lǐng)域感的同時，材料在平面上的連續(xù)性加強了房間之間在視覺上的聯(lián)系，也在不同方向上延伸了空間的圍合效果。

在整個空間組織架構(gòu)上，由統(tǒng)一模數(shù)的承重墻構(gòu)成的“Poche”（墻體及其完形的空白）作為支撐結(jié)構(gòu)的同時（圖2），也承擔(dān)著服務(wù)性空間的角色(衛(wèi)生間、廚房、衣柜、儲藏間等）。格網(wǎng)的交點處是由“Poche”的短邊圍合定義的八邊形過渡空間，作為聯(lián)系所有房間的紐帶。“Poche”在空間中表現(xiàn)為混凝土的實體體量，其余空間由CLT或同一材料效果的完成面包裹，實現(xiàn)了空間的分隔和連續(xù)。CLT這一具有平面屬性的材料結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了從“面”到“體”的空間表達。

設(shè)計中豎向的固定結(jié)構(gòu)由混凝土來定義，橫向的延展平面由CLT來定義（圖3）。沒有了線性的結(jié)構(gòu)和細部，充滿“面”和“體”的空間變得“抽象化”，房間與房間在視覺上的“同質(zhì)化”也消除了對功能和使用方式的預(yù)定義，暗示出空間結(jié)構(gòu)的扁平化和潛在的可變性。例如，平面內(nèi)房間之間功能的交換、房間的合并與分隔，以及CLT樓板的可替換，帶來了剖面關(guān)系的變化等（圖4）。

1 基于Aldo Rossi Gallaratese 住宅深層結(jié)構(gòu)的探討

2 Poche 作為空間結(jié)構(gòu)的原型

3 “Room to room”的空間結(jié)構(gòu)中CLT 和混凝土也定義了Poche 和房間

4 消解了線性元素，由體和面構(gòu)成的空間

2.2 抽象概念到真實建造的媒介

“點線面”作為基本元素進行的平面構(gòu)成訓(xùn)練，幾乎是所有設(shè)計系學(xué)生必經(jīng)的入門基礎(chǔ)練習(xí)。與“點線面”的概念類似，F(xiàn)rancis D.K.Ching在《建筑：形式、空間和秩序》中將建筑中的形式要素抽象為桿件（stick）、板片（slab）、盒子（block）三種。許多建筑學(xué)院的課程也以此為基礎(chǔ)，讓學(xué)生用單一的元素進行空間操作練習(xí)，作為對空間形式啟蒙的教學(xué)。

然而，與平面設(shè)計不同，建筑不能僅依靠“形式”存在，其物理本質(zhì)決定了結(jié)構(gòu)的不可或缺。對于桿、線，可以輕松地找到與之對應(yīng)的結(jié)構(gòu)元素，然而對于由塊面構(gòu)成的空間，卻往往需要將面再轉(zhuǎn)化為線性的梁、板、柱來考慮，這種形式到結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換打破了原有純粹的設(shè)計語匯和思考方式。

CLT作為結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，彌補了“面”這一抽象元素與現(xiàn)實結(jié)構(gòu)之間媒介的空缺。作為“面”狀的結(jié)構(gòu)材料，以往結(jié)構(gòu)中“柱”和“梁”這類熟悉的線性元素被消解，由此，CLT構(gòu)成的空間與生俱來獲得了一種日常的陌生感，或者說熟悉的抽象性。比如在Jennifer Bonner的住宅Haus Gables中，CLT構(gòu)成墻、地面、屋頂，在室內(nèi)獲得了一種面的純粹（圖5）。墻與屋面的交接不再有梁的存在，而是像兩個紙片一樣僅僅通過一條線交接在一起?！傲骸边@一默認(rèn)存在的空間元素的消失，使得空間獲得了一種模型般的抽象感，這也讓屋頂獲得解放，讓地、墻、頂也同時獲得了空間秩序上的消解和同質(zhì)性（圖6）。

在Christopher Lee 2021秋季的設(shè)計課程“Mid town，Mid door，Mid rise”的studio中，筆者也試圖對CLT作為面的材料這一特性做進一步探索。當(dāng)代地產(chǎn)開發(fā)的邏輯習(xí)慣將人們的住所用“幾室?guī)讖d”的概念來定義，試圖賦予每一個格子明確的功能定位，以顯示戶型的經(jīng)濟、集約、無浪費。然而在疫情背景下居家辦公和靈活工作模式的流行，人們對空間有了更多靈活性、曖昧性的需求。“不被明確定義的空間”不僅賦予了一種使用上的靈活，更營造了一種意識上非必需的“奢華感”。

在傳統(tǒng)線性的框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，面總是被框架所打斷。結(jié)構(gòu)的框架定義了空間秩序，雖然墻體劃分是自由的，但空間也總是存在著某種明確框架網(wǎng)格的暗示。阿爾多x 羅西（Aldo Rossi）在加拉拉特西公寓（Gallaratese）設(shè)計中，通過巨型墻體帶來尺度的異化，模糊了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下的明確秩序，消解了走廊和房間的定義，將公共性引入首層空間。在筆者的設(shè)計中，CLT將結(jié)構(gòu)從明確的框架中解放出來，在沒有了梁的秩序化束縛后，概念上的天花成為一個無秩序的、平整的面“無限延伸”，跳出框架給平面空間帶來了新的解放。平面不再以房間功能屬性來定義，通過對溫度、光線、私密性的需求重構(gòu)，一個個生活的片段被重新排列在平面中（圖7）。使用者可以根據(jù)不同時期的需求，通過隱藏在壁櫥中的隔斷靈活地縱向劃分空間（圖8）。

2.3 材料表現(xiàn)與尺度表達

正如前文所述，居住空間中木的質(zhì)感引領(lǐng)著一種審美。CLT兼具結(jié)構(gòu)選型和材料表達，其紋理和色彩本身具有天然的裝飾作用，達到了去裝飾化的效果。在與CLT營造的空間有較遠距離時，人能感知到立面或平面上整體的、無線延伸的木色；當(dāng)身處室內(nèi)空間靠近材料表面時，木的不規(guī)則紋理被展示出來，充滿了自然和個性化的表現(xiàn)。此外，CLT由奇數(shù)層板正交疊加膠合而成，因此暴露在外的上表面和下表面紋理總是保持同一方向，可以說在紋理和尺寸上具有標(biāo)準(zhǔn)化的特征。

5 Haus Gables

6 Barretts Grove

7 取消基于房間功能屬性的劃分，將生活片段進行重構(gòu)產(chǎn)生靈活的使用空間

8 在CLT 框架下氣候邊界和功能使用的靈活劃分

9 Chicago Horizon

CLT強烈的自我形式表達會抽象化和模糊化視覺上的尺度感，即使是完整真實尺度的CLT建造也會給人一種模型化和卡通感的表現(xiàn)效果。具有足夠密度和熱性能的CLT可以用作承重外墻，可以允許較為靈活的開洞，平面可以延展為樓板或折疊為屋面。就承受不同方向的荷載或承擔(dān)不同角色的空間構(gòu)件來說，CLT具有很強的適應(yīng)性，無論從立面到室內(nèi)，還是從水平到垂直，可以適用于空間各個維度。例如Chicago Horizon這一項目中，水平厚板與豎直承重片柱的尺寸和比例加上統(tǒng)一的材料，產(chǎn)生了一種模型般的尺度和質(zhì)感（圖9）。在重視實體模型表現(xiàn)的學(xué)校教學(xué)中，CLT在尺度表達方面的特點與之相輔相成。

在Jennifer Bonner 的設(shè)計課程“Mass Timber and the Scandivanian Effect”中，學(xué)生們從不同角度挖掘CLT材料表現(xiàn)的多樣性、靈活性和可持續(xù)性等。例如，利用CLT面板分層的特性來創(chuàng)造不同的墻體結(jié)構(gòu)類型（Benson Chien，March 21），通過增減部分CLT坯料的層數(shù)來產(chǎn)生孔洞或雕刻圖案，創(chuàng)造三維空間和二維裝飾的層次（圖10）；利用CLT的延展性讓材料不局限于平面的表現(xiàn)，塑造出扇形的曲線屋面（Anna Kaertner,March 21），在不增加工作量和工藝負擔(dān)的同時提供更多的形式可能（圖11）；利用CLT的可替換性搭建出塔樓骨骼和機械機制，可以產(chǎn)生無窮盡的墻壁和樓板組裝方式（Anna Goga,March 20），創(chuàng)造一種運用CLT面板的三維定制系統(tǒng)（圖12）。與之類似的實踐，如BIG和Heatherwick工作室設(shè)計的谷歌在倫敦國王十字的歐洲總部項目具有歐洲最大的CLT樓板，且在建筑壽命周期內(nèi)可以移除或替換。前述設(shè)計課程拓展了學(xué)生對材料的認(rèn)知邊界，探索新材料、新技術(shù)的可能性不一定能夠帶來更完善的設(shè)計，但可以更加發(fā)散想象力。

3 結(jié)語

CLT作為一種概念化的結(jié)構(gòu)材料，既有紙張一樣的輕薄質(zhì)感又能生成粗野的體塊，既可以被折疊又可以承受較大的荷載，既適合實驗性的概念設(shè)計又可以確保技術(shù)性的精確度。這種兼具面的輕薄感和塊的厚重感的特性，可以創(chuàng)造出意想不到的空間尺度和形式效果。作為概念與實踐之間的媒介，給設(shè)計教學(xué)帶來新的探索的可能。在設(shè)計教學(xué)中，我們常常強調(diào)教學(xué)與實踐的結(jié)合、空間與結(jié)構(gòu)的融合、概念與建構(gòu)的銜接，然而現(xiàn)實的情況往往不盡如人意。CLT作為一種具有概念化屬性的結(jié)構(gòu)材料，給予了我們重新定義如何將設(shè)計與建造結(jié)合的可能。在GSD的studio教學(xué)中，不僅探討了CLT的物理性質(zhì)與文化內(nèi)核，也探索了建筑與空間結(jié)構(gòu)在設(shè)計上的潛能，以及如何定義未來的建筑空間與生活方式。

10 利用CLT 創(chuàng)造不同的墻體結(jié)構(gòu)類型

11 利用CLT 塑造曲線屋面

12 利用CLT 產(chǎn)生多種墻壁和樓板組裝方式

圖片來源

1,7,8 曾蘭淳、陳思卉繪制

2?4 李志宇、龐子銳繪制

5 來源于www.jenniferbonner.com

6 來源于www.archdaily.com

9 來源于www.divisare.com

10?12 來源于Jennifer Bonner 和Hanif Kara 的2020 春季課程“Mass Timber and the Scandinavian Effect”