實(shí)際案例建筑材料策略

實(shí)際案例建筑材料策略南科大圖書(shū)館位于校園腹地，周圍環(huán)繞著其他首期建筑單體。在網(wǎng)絡(luò)閱讀盛行的時(shí)代，圖書(shū)館更多的需要營(yíng)造一種可寧?kù)o閱讀的場(chǎng)域感以及一個(gè)公眾交流的實(shí)體平臺(tái)。因此，社會(huì)化的公共空間被引入圖書(shū)館內(nèi)部，以彌合新校園中相鄰單體建筑間使用上的空間疏離感。而建筑外形卻簡(jiǎn)單謙遜，以傳遞圖書(shū)館建筑在傳統(tǒng)意義上的寧?kù)o意蘊(yùn)?；诖?，建筑師認(rèn)為這個(gè)圖書(shū)館的外墻不應(yīng)該模糊材料的物質(zhì)性使其成為臉譜化的裝飾表皮，而應(yīng)強(qiáng)調(diào)其表皮材料和結(jié)構(gòu)受力的一體化。能否將藏書(shū)格的形態(tài)意象表達(dá)在立面上，使其可以模塊化、自承重，并借助外形凸凹變化達(dá)到外遮陽(yáng)的效果。似乎最合適的當(dāng)屬混凝土———這種外觀質(zhì)樸質(zhì)感粗礪又可脫模成形的材料，但其自重較大。此時(shí)，GRC(GlassFiberReinforcedConcrete的縮寫(xiě))即玻璃纖維增強(qiáng)混凝土引起了建筑師的注意。GRC材料容重1．8t/m3～2．0t/m3，可通過(guò)脫模制作也可通過(guò)機(jī)器三維雕刻，其強(qiáng)大的塑形能力常被用在制作復(fù)雜輪廓的構(gòu)件上。制品斷面的薄壁空體曲面(壁厚3mm～10mm)里可填充保溫隔熱材料，從性能上較為吻合材料選擇意向。在反復(fù)推敲立面單元的比例尺寸、加工模具尺度、現(xiàn)場(chǎng)安裝難度等因素后，建筑師最終將標(biāo)準(zhǔn)模塊定為長(zhǎng)1800mm×寬675mm×深400mm。GRC單元塊經(jīng)脫模養(yǎng)護(hù)被制作為輕質(zhì)高強(qiáng)且填充保溫隔熱材料的空心模塊。為了便于砌筑，模塊四周均設(shè)計(jì)有邊槽，相鄰模塊拼接后在槽內(nèi)側(cè)灌砂漿砌筑，拼縫處通過(guò)結(jié)構(gòu)膠密封。槽外側(cè)形成明縫，將材料受力特征和建構(gòu)方式表達(dá)出來(lái)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)層高4．5m的砌筑墻體而言，其結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定性成為新的課題。因?yàn)槠鰤K的錯(cuò)縫砌筑設(shè)計(jì)使得難以增設(shè)豎向拉結(jié)鋼筋，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)師的反復(fù)計(jì)算多案比選，在經(jīng)濟(jì)可行的前提下最終采用了設(shè)置“中”字形抗風(fēng)柱的方式。柱體隱藏在厚達(dá)400mm的砌塊內(nèi)部，不可視的結(jié)構(gòu)通過(guò)單元塊砌筑的建構(gòu)方式獲得了視覺(jué)體現(xiàn)。然而，建筑只要一天沒(méi)有落成就隨時(shí)充滿變數(shù)。GRC這種材料在20世紀(jì)70年代引進(jìn)國(guó)內(nèi)后，同類設(shè)計(jì)做法一直缺乏建成例證。材料品質(zhì)和建成效果較好的不是用了進(jìn)口產(chǎn)品就是剛剛落成，難以檢驗(yàn)其材料的耐久性。這終究讓業(yè)主難以安心使用，尤其是在百年大計(jì)的校園建筑上。而此時(shí)，建筑主體施工已近封頂，外墻材料的調(diào)整變得十萬(wàn)火急。在保持材料質(zhì)感和外墻建構(gòu)方式不變的前提下，先后有幾種常用材料被建筑師用來(lái)比較，如埃特板、美巖板和松本板。這三種材料在外觀質(zhì)感、密度、強(qiáng)度、可加工性等方面不分伯仲，而固定方式上則分為兩類:直接自攻螺絲固定于龍骨或膠粘在已有的固定夾板上。那么，如何重拾外墻的建構(gòu)邏輯，則必須從凹龕式外形的單元塊入手，它不應(yīng)該被拆解為多種板材的拼裝，而應(yīng)該是一個(gè)整體模塊。常用材料里最容易被想到的無(wú)疑是金屬板，比如鋁板，這種便于塑形且可在工廠預(yù)制的材料。唯一的問(wèn)題是它的質(zhì)感不夠豐富且視覺(jué)重量過(guò)輕。質(zhì)感上，要求金屬板呈現(xiàn)質(zhì)樸粗礪未免過(guò)于苛求，而噴涂覆層或做拉絲等表面處理又過(guò)于細(xì)膩和裝飾化。建筑師最終選擇了保留金屬本身質(zhì)感，不惜在表現(xiàn)力上作出了一點(diǎn)妥協(xié)讓材料能夠真實(shí)的呈現(xiàn)。進(jìn)深400mm的立面模塊所產(chǎn)生的陰影增加了外墻的視覺(jué)重量，一定程度上也彌補(bǔ)了材料表現(xiàn)力的不足。為了方便從室內(nèi)外兩側(cè)施工安裝，鋁板模塊被設(shè)計(jì)為內(nèi)外兩部分，如圖1所示。保溫層被集成在模塊內(nèi)壁上，相鄰模塊間用防水膠條密封，以保證模塊空腔內(nèi)的密閉性。雖然在模塊的使用性能、加工性能上均與原GRC模塊類似，但不同的自重下，鋁模塊更傾向于“卡掛”而GRC更傾向于“堆砌”的結(jié)構(gòu)受力方式。外墻結(jié)構(gòu)由“中”字柱的形式演變?yōu)榫W(wǎng)狀骨架，鋁模塊從前后兩個(gè)方向卡扣在骨架上，做法類似于單元式幕墻。最終迫于工期的巨大壓力，建筑師的探索不得不終止于此。鋁板也許不是最優(yōu)的選擇，但它是在建筑師通盤(pán)考慮的材料策略下，綜合設(shè)計(jì)效果、材料品質(zhì)、加工工期、造價(jià)等各方面的特定選項(xiàng)。每個(gè)建筑的最終呈現(xiàn)都是基于“此時(shí)此地”的設(shè)計(jì)選擇，雖不具有同質(zhì)性或可復(fù)制性，也很難對(duì)其當(dāng)時(shí)策略選擇的正當(dāng)性加以評(píng)價(jià)，但建筑師的經(jīng)驗(yàn)卻源自于對(duì)過(guò)往個(gè)案策略的思考，從而提升在日后設(shè)計(jì)判斷的準(zhǔn)確度。南方科技大學(xué)圖書(shū)館的外墻之變，正是這樣的一個(gè)案例。HYPE