玻璃幕墙和玻璃表皮材质在徽派建筑中创新与应用

赵 扬

(安徽三联学院 动漫与数字艺术学院，安徽 合肥 230601)

包豪斯的创始人格罗庇乌斯曾经说过，“我们不能在无休止地一次次复古，建筑学必须前进，否则就要枯死。”这句如同钟鸣一般的格言，无疑为我们研究古建筑的设计师指明了方向，那就是应该在新技术新时代的影响下不断与时俱进突破旧思想和观念的束缚。

徽派建筑历史悠久、渊远流长，是当地人在徽州文化的影响下历经数百年逐渐形成得一种建筑风格。它的源起和生成是一种对儒家伦理道德思想的强化，以及对自身生命财产的保护。此类建筑本身作为民居来使用有着众多的设计优点，首先建筑是由木制穿斗结构搭建形成，屋重顺着梁、枋、柱下移至地基。由于墙体并不参与支撑所以整体结构轻盈牢固，形成了“房倒屋不塌”技术特点。其次作为当时“防御型”建筑的一个典型代表，二楼的高窗和造型独特的封火墙都无不体现出了它们抵御盗匪和防治火灾的功能要求。天井的出现更是在此基础上对建筑采光通风等功能进行了弥补和完善，俨然一派自给自足的空间结构体系。但是任何事物有阳就有阴，徽派建筑自然也有它的不足之处。如建筑的通风、采光、防潮、保温等都因当时的文化和历史条件所限，出现了或多或少的功能缺陷。本文以玻璃材料和幕墙技术作为切入点以艺术表现力为方向，讨论如何在不破坏徽州建筑文化的基础上，设计出更适合现代徽州人居住的“新徽派建筑”。

1 玻璃幕墙的常用材料种类和艺术表现形式研究

幕墙是建筑技术发展到一定阶段的产物，是融建筑技术和建筑艺术为一体的外墙围护结构。幕墙的本身并不参与建筑的承重，只同幕布一样悬挂在建筑支撑结构上。建筑幕墙按其面板材料分类，可分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、混凝土幕墙等。玻璃幕墙作为近些年来国内发展势头最为迅猛的一种幕墙形式，有着它独有的艺术魅力和功能特点[1]。90年代以来国内几乎所有的大中型城市的标志性建筑都是以玻璃幕墙材料进行装饰和维护的。那么在深入研究之前，我们首先了解一下常用玻璃幕墙材料有哪些类型。

第一种：印花玻璃。印花玻璃是将无机色釉通过丝网印刷技术印刻在玻璃表面，再经过设备的高温烧结使得色釉固结而形成的，具有极强的装饰性。

第二种：钢化玻璃。钢化玻璃采用的是一种热处理加工手段，将普通玻璃切割成相应的尺寸，再将原片均匀加热后采取“淬火”或其他手段使其快速冷却而形成，由于其优秀的抗弯、抗击和安全性，进而被广泛地应用于建筑幕墙的材料[2]。

第三种：镀膜玻璃。镀膜玻璃是在玻璃的表面镀上一层或几层的金属、合金或金属化合物，从而改变玻璃的折射和反射等光学性能，故又称反射玻璃。

第四种：夹层玻璃。无色夹层玻璃其是将两片或多片玻璃中间加入一层或多层有机聚合物中间膜，并通过高温高压处理使它们粘结为一体。通常采用PVB作为填充物，根据中间所夹材料不同也可分为夹纸、夹布、夹植物、夹丝、夹绢、夹金属丝等众多种类。

第五种：中空玻璃。中空玻璃是将两片或多片玻璃用间隔框粘合，形成周边密封内部由干燥惰性气体填充所形成的。其导热系数低隔音效果好，如果加入镀膜玻璃技术又可实现对太阳能辐射的控制，是不可多得的建筑装饰材料。

第六种：玻璃砖。玻璃砖有实心和空心两种类型，实心玻璃砖采用机械模压制成，主要用于室内。空心玻璃砖在建筑表皮中较为常用它的优势其密度低、隔热隔音效果好、砌筑便捷等。其内腔纹理的不同，可以使光线形成弥散或定向折射的光学效果。

第七种：雾面玻璃。雾面玻璃也叫毛玻璃，由于其表面不平整，光线通过后形成了漫反射，这样可以使室内光线柔和而不刺眼，可以用在需要营造柔和氛围的建筑空间中。

由于玻璃幕墙技术的快速发展，现代幕墙玻璃往往是将以上几种材料进行融合处理取其优点进行使用。抛开较常见的几种单片玻璃幕墙形式，作者通过调查研究大致将玻璃幕墙分为3种较为新颖的表现形式。

1.1 多种材料并置型

此种情况下建筑表皮是由多种相似或风格迥异的材料组成，根据设计的初衷合理地控制他们之间的组合形式，最终达到理想的设计效果。并置表现旨在将不同的表皮材料在同一建筑层面进行组合呈现[3]。这里较为具有代表性的有建筑师Spillman Farmer设计的位于宾夕法尼亚的多林中心科学楼(见下页图1)，建筑共三层，总面积为39000平方英尺。建筑幕墙采用了大面积优质毛面石砖与玻璃幕墙并置的设计手法，玻璃幕墙光滑、通透、明亮的材质特点和毛石表面温暖、粗糙、沧桑质地感觉形成了强烈的对比，既致敬了历史也体现了建筑的时代气息。除此之外我们还可以使用金属和玻璃进行并置设计，如荷兰阿默斯福特的综合性文化建筑Eemhuis(见下页图2)。

图1 多林中心科学楼 图2 Eemhuis

1.2 多层材质堆叠型

这种处理方式大多和项目主题有着直接的关联，切入点较为新颖大胆，给人一种“出乎意料又合乎情理”的设计之感。此类代表案例有荷兰代芬特尔市政厅(见图3)，建筑沿街部分分为两个层次，有斜面的屋顶和垂直线条清晰的建筑立面与周边的建筑形式如出一辙，很好的完成了对当地历史文化的衔接。建筑立面上开放的木雕框架和带有肌理感的玻璃幕墙，打造了生机勃勃的立面效果。设计师创造性的将2264个来自当地市民的指纹，使用铝制金属框的形式镶嵌在玻璃幕墙上，让整个设计方案在获得升华的同时回归了“市政厅”建筑初衷。

图3 荷兰代芬特尔市政厅 图4 日本国际烟草公司

1.3 特殊材质机理型

以日本国际烟草公司驻瑞士日内瓦总部大楼为例(见图4)，由于场地的限制建筑的外形设计成了一个不规则的三角造型。设计师以此为主题，为了不落俗套并且和建筑造型呼应，建筑表面用了一种特殊的三角形幕墙结构，同时设计师巧妙地将幕墙三角形的一个角进行了下沉处理，营造出了一种类似动植物甲壳、鳞片的特殊材质机理效果，给人们带来了耳目一新的视觉感受。

2 玻璃幕墙技术影响下的新徽派建筑设计原则

2.1 文化传承性原则

众所周知徽派建筑的视觉元素符号主要集中在色彩和造型两个方面。第一，色彩是以黑白灰为主要色调。形成这种质朴、淡雅、安逸的色彩搭配，主要因为明清时封建王朝对建筑的等级形式有着非常严格的要求，若非王宫贵胄那么就只能使用最为简单的无色搭配。这种搭配无论是建筑立面还是内部装修都不能饰以颜色，只能以木材和砖瓦的本色加以装饰。看似损失了耀眼华丽的色泽，却无形中提高了徽州人对色彩运用的审美意境，初见之下宛若一幅典雅的山水画卷。基于以上的了解我们在设计新徽派建筑的时候无论使用什么材质技术，都要在色彩上保持黑白灰的整体色调，尽可能的再现“青瓦出檐长，码头白粉墙”的历史风貌[4]。

造型方面的马头式的风火山墙、四合院般的天井采光、小坡檐下的字匾门罩，无不体现了徽派建筑的历史特征和功能符号。新徽派建筑要想保持很好的文化传承性和风格识别性，以上的三点都是需要改良和保留的。首先马头墙由于现代防火和消防技术的提高，已经不再过分依赖它的防火功能了，在设计中我们完全可以使用全新的建筑材料进行安装和设置。如使用造型新颖的多层明框玻璃幕墙结构或玻璃砖墙结构，重塑马头墙这一经典造型。在取其型和意的同时还可以增加建筑的采光和装饰效果体现建筑的时代感。其次在通风和采光条件都大为改善的新徽派建筑中，我们完全可以通过玻璃幕墙技术把天井顶部进行部分或完全封闭，改良成一个富有个性的特色公共空间，进行品茶、阅读、餐饮等一系列社交活动。

最后装饰有大量石雕和砖雕的字匾门罩，新徽派建筑在使用可以将它和玻璃幕墙技术进行结合增加入口处的采光和光照。结合方法可以分为正反两种，一种是正面直接应用，可以将入口竖向的门楼或门罩部分(除两侧厢房墙面以外)以点式玻璃幕墙、明框玻璃幕墙等形式进行替换。以大面积玻璃材质为依托以简化后的砖雕和石雕为点缀，对入口处进行改造。此种方法大大增加了入口处的采光，又通过传统的砖石雕刻和门罩造型保留了历史的延续性。反向使用是一种相对精巧和细致的处理手法，是在保留原建筑立面的砖墙材质的同时，使用玻璃材质将门楼中“字匾”和“梁驮”部分进行置换，形成高窗采光的设计效果进而弥补入口处的采光不足。

2.2 空间的合理性原则

一套完整的古徽州民居一般是由“一进三间”“一明两暗”的二层楼房所组成。从东侧或正南入口进入(正南入口一般增设一个屏门)步入天井空间，天井两侧用连廊衔接。正堂的两侧是主人使用的厢房即卧室，二层通过厅堂后侧楼梯相连。二楼同样使用三间的布局形式，两侧相同大小的两个厢房供主人的子女使用。此种布置形式放到现代人的生活中已经很难满足基本的功能需求和生活需要了。

主要体现在，首先缺少带有收纳供能的玄关空间，其次上下两层皆没有合适的洗浴卫生空间，第三，缺少相对独立的厨房(古人一般会在正房的两侧另设灶房)和餐饮空间。笔者认为只有很好地解决了以上三个问题，才能让那些依旧居住在老宅中的人们获得一个更加优越的空间环境。

这里笔者以“回”型平面布局的徽州古民居举例，首先可以在屏门的两侧增加相应的玄关柜体，改善入口处的收纳空间。其次将入口两侧的厢房改造成相应的厨房空间，另一个设置成储物间以满足当地人生产劳作的需要。第三，通过使用玻璃幕墙结构，将天井处进行封闭打造出一个既有采光又有相对独立的餐饮空间。第四，将厅堂部分的两个金柱之间使用玻璃幕墙和玻璃推拉门的形式进行封闭，进而减少由于露天空间而导致的冬季采暖的能源流失。最后还可以将天井两侧的廊道改造成卫生和洗浴空间以达到空间功能的合理和完善(见下页图5)。

图5 “回”型徽派民居

3 玻璃幕墙与玻璃表皮材质和徽派建筑的结合

3.1 与建筑表皮材料的结合

徽派古民居多数以南北纵向条形分布，以木构架承担房屋重量，砖墙只起围护作用。这种建筑形式为我们使用玻璃幕墙进行表皮置换创造了先天条件。

首先可以针对其中公共空间两侧山墙进行改造，这里主要是指天井空间的山墙。众所周知徽州古民居的光线主要来自由上而下的天井采光，那么在不改变它建筑结构基础上，我们可以将两侧的山墙改造成各色玻璃幕墙，以增加天井和厅堂的空间采光。此处的玻璃类型视主人的要求可以是完全通透的明框玻璃幕墙，也可以是较为含蓄的夹层玻璃幕墙，夹以木材质的中式屏风花格或布艺。还可以设计成透光不透视的雾面玻璃幕墙、玻璃砖墙，以满足私密度要求较高的业主。除此之外通过独特的丝网印刷技术，我们甚至可以让玻璃幕墙在白天的时候模拟出天然石材或木材的表面效果，并保持较高的透光率。以德国福克艺术大学为例，每一片玻璃的纹样都通过特殊的技术真实地还原了摄影师拍摄的石材样式，这使得建筑表皮几乎和石材一模一样。在白天时由于透光性使得建筑物有充足的光线，夜幕降临时反向照亮院子[5]。那么既然能模拟出天然石材的效果，那么“伪装”成徽派建筑的白粉墙就不是什么技术难题了。

如果不从立面上进行改良，我们还可以从顶面砖瓦上进行突破，将完全不透光的黑瓦替换成完全透光或部分透光的玻璃材质的瓦片。或使用前文所说的特殊机理型幕墙，模拟屋瓦的起伏效果，最后辅以遮光幕布以满足冬夏两季的采光和隔热的不同需求。玻璃材质的建筑屋瓦既能维持传统建筑的形态特征又能获得大量的自然采光，如受条件限制我们也可以在屋顶使用局部开启天窗的形式增加空间的采光通风。屋面天窗可以是点状分布的，也可以是左右向带状分布亦或是横跨两个坡的块面分布，但这一切的前提是我们要在天窗的形式和元素上和徽派建筑保持一致。

3.2 与室内空间的结合

要想通过玻璃幕墙来改善古民居的空间特性，我们就要先明白徽派民居的主要问题在什么地方。就笔者调研中了解到，作为防御型建筑的徽派民居在一层外墙上基本是不进行开窗处理的。这种方法虽然增强了建筑的安全性，但是同样也导致了徽派民居的厢房部分，即使在艳阳高照的白天也是非常阴暗的。这样不但在采光通风上产生了严重的问题，同时也会对当地人的身心健康产生了严重的影响。

上面所提到的厢房采光通风问题，笔者认为可以有两种解决方案，第一，继续维持一层外墙不开窗洞的传统祖制，通过改造厢房两边的内墙材料进而增加两个内墙面的采光，这种方法的前提是使用前文所提到的玻璃幕墙结构对天井山墙进行了改造。厢房内侧墙面可以使用木制的玻璃框架隔墙，并在一些结构交接的地方如牙子、刮落等处饰以传统徽州木雕，体现地域文化的装饰特色。第二，直接在大门一侧的外墙上进行开窗处理，配以一字匾额式的徽州传统窗罩，这种方案直截了当的改善了厢房的采光。有别于从天井处获得的间接采光，此处增加了卧室获得直接日照的可能性，是民间最常见的建筑采光手法。唯一的不足是它打破了徽州人一层不开窗的传统理念，降低了整个建筑的防御感和围合性。但就调查发现新时代的徽州人，无论在自建房还是民居改造中都已经渐渐的接受了这种相对简单易行的设计方案。

厅堂的保温隔热性改造，传统徽州建筑在冬季的保温性能是比较弱的。厅堂处属于半户外空间，屋内的热空气顺着厅堂的屋顶向外通过天井排出，导致室内无法获得持续积热。即使运用现代电器也很难改变这一结构上的保温缺陷。两侧厢房虽然相对封闭，但由于缺少保温过度空间，导致冬季采暖成了当时百姓的一个难题。当地人一般使用局部炭火采暖，但这样不仅会产生建筑防火上的隐患，一氧化碳的排放也对健康带来了不必要的危害。这时我们只要将玻璃隔墙通过艺术手法嫁接在厅堂额枋的下部，就可以在不影响厅堂采光的情况下，提高它的保温隔热性能。

3.3 与门扇等构件的结合

徽州民居入口大门是徽派特色体现的一个重点区域，它是建筑入口的标志，也是家庭地位和社会财富的象征。我们在与玻璃材质结合的时候一般会选择使用玻璃材质的双开门，将传统木材质大门进行替换。一些改造成为民宿空间的建筑大门还可以使用玻璃感应门，这样即增加了入口处的采光也节省了大门处的空间[6]。玻璃门扇在选择的时候同样可以根据建筑性质的不同采用全透、半透、或透光不透色等不同的玻璃材质进行差异化设计。针对钢化玻璃的物理特性还可以在玻璃的四角使用木雕、石雕、砖雕等材料进行保护性装饰，以增加门扇的安全性能。

与窗扇的结合现有较为常见的形式是将玻璃作为防风防雨材料贴在窗棂的内侧增加窗扇的保温隔热性能。但是由于大部分的新徽派建筑延续了使用木质窗棂的装饰构建，所以室内依旧相对昏暗。笔者认为可以直接使用激光雕刻将窗棂的装饰图案附在玻璃上，也可以通过使用亚力克这种类似于玻璃的可塑材质替代传统木质窗棂进行窗扇装饰的改造，最终达到增加室内采光和通风的设计效果。

4 在玻璃幕墙使用中需要避免的三种情况

第一种，不顾空间私密性要求不考虑当地传统文化的人文内涵，对一些需要一定私密性的空间使用玻璃幕墙维护结构。例如笔者在调研中发现在徽州文化影响下皖南当地居民，由于久居深山又受到朱熹理学熏陶，较难接受在部分私密空间使用玻璃幕墙作为建筑墙体材料。如卧室部分、浴室部分、甚至是部分书房空间亦是如此。

第二种，不顾建筑能耗不考虑建筑表皮材料对周边环境的不良影响。众所周知一个优秀的建筑它应该是和当地环境融为一体的，亦或给人一种破土而出的艺术错觉。我们在使用玻璃幕墙作为建筑表皮材料的时候要考虑到当地大的气候环境，和局部小气候的影响，比如建筑物周围受到地形、地貌、植被、人为建筑街道等影响所形成的局部风向和当地季风不一致的情况。当冬季的寒冷季风覆盖建筑物的西北方向时，我们就需要选择保温系数较好的中空玻璃或双层玻璃幕墙来进行外墙处理。

第三种，过度地追求幕墙技术的“高、精、尖、全”，忽视了当地的实际需求和技术条件。我们在选用幕墙技术的时候应该注意方案的经济效益和社会效益，在高性价比的思想下解决建筑与人和环境之间的矛盾，才是一切新技术能够被大众接受的立足点。