技术与艺术的谐和与表达——建筑中的混凝土

高冬梅

混凝土一直是一种基本的建筑材料，尽管新材料不断问世，但未来混凝土仍将会是一种最重要的建筑材料，其生命力在于材料的易得性、结构的坚固性及表现形式的多样性。

建筑一方面是一种客观的为满足一定功能而建造的物理结构，必须服从一定的科学规律；另一方面又存在于一定的社会文化背景下，势必与当时当地的审美倾向相关。建筑的两重性使得技术在相当决定性的层次上制约着建筑的创作，这一点完全不同于其他艺术领域。P.L.奈尔维说过：“良好的技术对于良好的建筑说来，虽不是充分但却是必要条件。”

未来混凝土仍将会是一种最重要的建筑材料

最直接影响建筑的性能和表现力的技术因素莫过于建筑材料。考察从古代到现代的建筑就会发现，尽管形式各时各地千变万化，功能多种多样，但是，构成这些纷繁多样的建筑的主要材料却一直只是有限的几种：砖、石、木、混凝土。混凝土在建筑中的应用历史悠久，人们一直不断改进其性能，尝试各种表现形式，使之适应建筑功能和审美的需求。现代混凝土建筑表现出的技术和艺术的谐和关系，实际上体现出建筑的本质特性：建筑既是物质的，也是精神的。

·古罗马时期的天然混凝土

混凝土的使用可以追溯到古罗马时期。意大利半岛上的一种天然火山灰，与石灰和碎石混合后形成一种凝结力强、坚固、不透水的材料，这就是天然混凝土。最初它被用来填充石砌的基础、台基和城墙的空隙，后来由于比石材价廉而且不像砌筑石材需要专门工匠，就被用在大规模建设的神庙、宫殿、浴场等大型公共建筑物的券拱和墙体中，成为一种重要的建材。罗马人采用分阶段施工的方法成功浇铸了许多大跨度的拱和穹顶，罗马万神庙（Pantheon）的穹顶直径达43.3m，上千年保持着跨度最大的世界纪录。

罗马建筑在继承希腊建筑文化的基础上成就出自己的辉煌，其恢宏的结构与当时天然混凝土的发现和利用是分不开的，但当时人们将天然混凝土仅作为替代砖石的砌筑材料，还没有出现真正的混凝土结构。而且由于缺乏石材那样的高贵感，不符合当时人们追求奢华的审美习惯，混凝土多被限制于公共浴室这样的世俗建筑中，在一些庄重的空间，混凝土表面一般都要用抹灰或挂贴大理石板精心修饰。

在罗马帝国之后千余年时间里混凝土失传了，西方建筑仍主要以砖石建造。例如圣彼得大教堂的穹顶由内外两层砖砌筑，内层砖厚达3m，在技术上显然是一种倒退。真正的混凝土和钢筋混凝土结构是近代的产物。

·钢筋混凝土结构的诞生

1774年在英国艾地斯东灯塔（Eddystone Lighthouse）建设中混凝土技术才又重现天日。由于钢铁产业的兴起，这一时期混凝土配料中除了石灰、砂子，还加入了铁渣等混合物，但这并不是真正的混凝土。对混凝土中关键配料——水泥的研制经历了大约半个多世纪的时间：1796年詹姆斯·帕克取得了罗马水泥的专利； 1824年英国人阿斯普丁生产出了真正的人造水泥——胶性波特兰水泥，1845年以后投入工业化生产，随之产生了真正的现代混凝土即水泥混凝土。

近代钢筋混凝土结构的雏形诞生于1850年的巴黎。拉布鲁斯特（1801～1875）在加建圣日内维夫图书馆的拱顶时，首次利用交错的铁筋和混凝土组成整体构件获得成功。1854年维尔金森取得了加筋混凝土的注册专利。1867年法国园艺家莫尼埃在混凝土里埋置铁丝网做成大花盆，取得专利，并利用这种方法建成了一座蓄水池和一座桥梁。同年弗朗西斯·科尔内用铁丝网加混凝土建造了巴黎展览馆的地下室。1870年萨蒂厄斯·怀特通过实验证明了铁和混凝土在热胀冷缩时有相同的涨缩比，因而可以保证两种材料间的握裹力而形成一种整体的复合材料。这项试验将人们对这种复合材料的感性认识上升到理性高度。

·近代钢筋混凝土结构的雏形诞生于1850年的巴黎

随着炼钢术的成熟，钢筋取代了铁筋。法国的弗朗索斯·埃内比克提出了混凝土中钢筋的最佳配置体系，使钢筋混凝土结构的科学性日益被人们理解和接受。当时人们对这种新材料热情很高，对其在工程中的应用进行过各种尝试，其中最有意义的尝试是用混凝土制作楼板。直到现在，不论建筑的纵向支撑结构、建筑的外皮是什么材料，绝大部分建筑的楼板仍然是钢筋混凝土材料，这可能是混凝土材料对建造体系最深刻的影响。

框架结构是最早的钢筋混凝土结构形式。圣-让·德·蒙特马尔泰教堂是第一幢钢筋混凝土框架建筑。1903年法国建筑师贝瑞（1874～1955年）设计的巴黎富兰克林路25号公寓首次采用完全暴露钢筋混凝土框架的立面形式，堪称是现代建筑的发韧之作。

钢筋混凝土结构的普遍应用与现代建筑的崭露头角是上个世纪初建筑界发生的最有意义的两件事，而且二者有着深刻关联。新的结构形式催生了新的建筑风格，钢筋混凝土整体框架、壳体结构给现代建筑以全新面貌。而且，由于混凝土框架体系可以实现楼板向外悬挑，也就使建筑立面得以脱离结构，可以更轻、更透明。光滑的墙面与玻璃组成灵活的建筑外皮，建筑内动人的阳光和开阔的视野是以前不曾有的。格罗庇乌斯、密斯、柯布西埃、赖特的现代主义早期作品充分展示了混凝土结构的适用性及美学价值。

混凝土材料、结构的艺术表现

随着现代主义建筑在全球各地的风行，钢筋混凝土结构成为标准结构形式被应用到几乎每一幢新建建筑。更大、更高、更强、更轻的混凝土结构不断出现，与此同时，建筑师也在寻求材料、结构更为丰富的表现手法，对形式表达的探索似乎更呈现出一种跳跃式发展。纵观半个多世纪混凝土的建造历史，可以归纳出以下几种典型的材料、结构表现形式，这些形式由浅入深，发掘材料原初本质，赋予一种传统材料以丰富多彩的生命力。

·表现材料力学特性和新结构的理性美

由于混凝土的可塑性，构件可以完全忠实于受力情况，按弯距剪力图线支模浇灌曲线形的梁、变截面的柱等，形成丰富的个性化的构成元素，各种三维空间结构的发展也为结构表现不断提供新的素材。早期比较有代表性的建筑师是意大利的P.L.奈尔维和墨西哥的坎得拉。

当代建筑师中注重结构理性表现的同样不乏其人，如西班牙的圣地亚哥·卡拉特拉瓦。他的建筑融技术与艺术于一身，有着明显的表现主义倾向。卢塞恩火车站的门廊由预制混凝土构件组成，16根符合受力逻辑的斜柱和曲线形的顶部挑檐，传达出结构动态中的平衡。阿尔克伊市公共大厅由宽7～16 m、高9m的混凝土拱支撑，一根支撑在地面的混凝土纵向梁实现了从单跨拱到双跨拱的过渡，清晰的受力逻辑被有意渲染，形成一种亦真亦幻的空间效果。

·当代建筑师中注重结构理性表现的同样不乏其人

由于兼具建筑师和工程师素养，上述这些建筑师的作品追求的是空间的合理利用和美学价值的充分体现，因而总是在一个较高层次上达到技术与艺术的完美结合。

·渲染材料的体量感和造型美感

混凝土的流质形、可塑性本身是建筑造型取之不尽的源泉。悉尼歌剧院、纽约环球航空公司候机楼、朗香教堂的造型透出一种感性的美。爱因斯坦天文台是一幢充满幻想的感性建筑。至于高迪则将材料的塑性用到极致，浪漫的幻想加上匠人式的手工操作，使他的作品的复杂性和独特性空前绝后。马赛公寓、昌迪加尔行政中心给人的感觉似乎是巨大而沉重的雕塑品。而流水别墅的悬挑结构所显示的体量感似乎与沉重无关，而是一种轻灵的、活跃的、与周围环境契合的形式表达。摩什·赛夫迪设计的蒙特利尔“栖息地67”住宅运用预制混凝土盒子体系实现标准化、可持续建造，穿插堆砌、层叠而上的建筑形象生动地反映出“生长”的可能性。

混凝土的雕塑感、体量感同样可以构成室内空间表现的主题。城市中比比皆是的混凝土建造的小品建筑，许多都是富有想像力的作品，其中一些甚至可以直接称之为城市雕塑，如扎哈·哈迪德设计的维特拉家具公司消防站。

在上述这类建筑中，混凝土的自由度就是建筑的自由度。

·更加感性地表现材料肌理和表面质感

现代主义建筑强调“轻、薄、光、洁”，冷冰冰的表面直接导致了人们对混凝土材料的排斥，从而迫使建筑师把眼光从混凝土的造型性逐渐转移到材料的质感肌理上，开始探讨混凝土材料可能的人性化表达。史密森夫妇、柯布对此进行了最初的尝试，混凝土从被动的裸露变成主动的表现，成为建筑的面层材料。路易斯·康的萨尔克生物研究所，灰白色的混凝土表面与原色木材一样感性，具有丰富的纹理和温暖的质感。在两座混凝土试验楼间的半围合平台上远眺太平洋，静谧、庄重、亲切、诗化的空间让人感动。路易斯·康认为人对建筑精神上的要求比物质更重要。

20世纪60～70年代，当时广泛应用的混凝土预制构件由于工艺的限制，缺乏细部，重复而冷漠，“混凝土的森林”被用来渲染现代城市的丑陋和非人性化。随后出现的后现代主义者将混凝土用涂料、玻璃、石材包装起来，贴上花花绿绿的标签，以使之富有“人情味”。然而这种装饰手段由于大多过于随意，造成审美的混乱和不必要的浪费而最终受到质疑。

80年代之后一股返朴归真的哲学思潮带动了对“符合材料的建造” 的探索，除去装饰的混凝土表面内外一致，一气呵成，可以赋复杂形体以秩序，擅长塑造整体的连续的空间。精心设计施工的混凝土表面似乎是一种能感知冷暖变化的建筑肌肤。

多元化的艺术表现

一方面，在多元文明并存的当今社会，人们更珍视地域文化。当传统材料、工艺不能适应现代建筑的功能时，如何应用现代材料或发掘传统材料的潜能，追寻传统风格是现代建筑的困惑，也是建筑材料发展的契机。混凝土建筑通过模板工艺实现对传统建造细节的拓印、重现，从而使得现代建筑能够透出传统意味。值得一提的是，混凝土凝重的灰色调、内敛的气质与东方传统审美不谋而合，成为一些建筑师表达东方哲学思想的工具，如安藤设计的直岛当代艺术博物馆、小筱邸，楨文彦设计的风之丘火葬场等。

另一方面，数字化生存使人们似乎越来越沉溺于虚拟世界的幻象之中，而渴望真实、渴望感知是人类的天性，这种思想反映在建筑上即是对自然材料的重新认识，巴拉干、卒姆托、赫尔佐格等对材料的真实表达是吹向建筑界的一阵清新的风。混凝土因其具有一种真实的表现力受到当代建筑师推崇。

当代对混凝土材料朴素表现的回归与20世纪40年代的粗野主义似乎如出一辙，但后者是与当时大规模、低成本建设息息相关的一种经济的形式上的出路，而前者则是在经济高度发达之后，人们渴望真实与传统的回归而掀起的混凝土建筑文化的复兴。在当代工艺技术条件下褪去伪装的混凝土建筑简朴而不简陋。

混凝土材料常见的表现形式有：素混凝土，纹理混凝土，彩色混凝土，镶嵌混凝土等等。精确制造的清水混凝土表面细腻，可以同玻璃、石材媲美。纹理混凝土有两种，一种是利用木模板或其他有纹理的模板制作而成，一种是混凝土脱模后，雕琢其表面形成纹理。在混凝土中加入色料就形成彩色混凝土，彩色混凝土常与纹理混凝土复合形成彩色纹理混凝土。镶嵌混凝土是在浇筑混凝土前预先埋置大理石、花岗岩、钛板等其他材料，脱模后与混凝土墙体融为一体形成装饰面。模板、添加剂、施工工艺、甚至施工时温湿度对混凝土的色彩质感都有影响。计算机辅助设计、制作的模板可以实现各种复杂纹理图案的表面效果。浇筑时产生的气泡的大小及分布是否均匀也会影响混凝土的外观，在安藤和路易斯·康的混凝土建筑表面可以清晰看到这些气孔。混凝土在凝结过程中的变化和对环境的敏锐反应，给了建筑师广阔的空间去想像和设计这种材料。

“混凝土比其他所有的建筑材料都能满足更广泛的设计需求。”混凝土与其他材料组合可以形成丰富的空间效果和建造细部，在纹理、色彩、形态各异的木材、金属、石材构成的空间里，灰色的混凝土充当着一种背景，使不同的空间元素能形成统一的表达。

对当前我国混凝土建筑的思考

我国对混凝土的应用与国外基本是同步的，1883年首次使用混凝土建造了上海自来水厂，1908年建造的六层高的上海德律风公司大楼是我国第一座钢筋混凝土框架结构建筑。

建国后随着建设量的不断增加，混凝土建筑已经遍布城乡各地。但我国大部分建筑中混凝土一般仅用在结构部分，用作围护墙时内外一般都要进行装修，鲜见裸露的混凝土墙面。究其原因，一方面我国混凝土技术，特别是施工工艺与先进国家相比还有距离，另一方面，我国建筑师普遍对材料特性把握不够，设计求快求新却缺乏精致的细节，而裸露的混凝土表面看似简洁，却是建立在对材料“精耕细作”的基础上的。建筑呼唤精致性设计的问题已受到业内人士关注。近年来受国外混凝土复兴思潮的影响，我国建筑师在混凝土材料的表现上也有所突破。北京的联想研发基地办公大楼，全部2万多平方米实体外墙均采用清水混凝土饰面，建筑细部注意到与中国传统的契合。

根据我国国情和人们的审美习惯，分析不同的混凝土表现形式适用的建筑类型对推广应用混凝土非常有意义。清水混凝土凝重纯净，适合表达文化建筑的内涵，其丰富的灰色调可以与我国传统的灰砖灰瓦产生联想。对于那些需要热闹或温馨氛围的商业或住宅建筑，彩色混凝土和纹理混凝土饰面似乎更受人喜欢，而且同清水混凝土相比，其工艺要求低因而造价低，对建设量很大的居住建筑很有意义。欧洲很多国家的居住建筑大量运用彩色、纹理混凝土，整个住宅区色彩温和明亮，非常人性化。目前我国的住宅建筑外立面一般采用涂料或面砖，容易脱落、污染、变色，推广彩色、纹理混凝土，不仅节约维护费用，而且可以改变住宅区及整个城市色彩单调、老旧的面貌。但制作纹理混凝土需要高标混凝土，价格往往超过普通面砖，而且模板造价较高，目前在房地产开发项目中推广应用有一定难度。如果从城市面貌长远利益出发，政府出台相应的硬性规定或以专门经费补助是推广彩色纹理混凝土、实现城市色彩规划、改善城市面貌的有效途径。

建筑从来就不是抽象的构成，建筑的本质是建造，是使用者对空间的体验和感受。就围合空间可供选择的材料而言，无论当前还是未来，混凝土是一种不可或缺的主要建材。混凝土结构良好的整体性、耐久性、经济性是其他结构无法比拟的。相比玻璃和钢，混凝土给人朴实温暖、回归自然的感受，混凝土建筑与地域建造传统的结合符合人们珍视传统文化的精神需求。

总之，混凝土不仅依然是最易得的廉价的建筑材料，而且随着相关技术的成熟，混凝土的多变性、适应性越来越受到建筑师的喜爱。相信随着技术的进步和建筑师创作意识的转变，混凝土建筑在我国一定会大放异彩。