砖在当代建筑中的建构模式分析＊

马秀英

（广东白云学院建筑工程学院，广东 广州 510450）

1 概述

近几年来，随着城市的扩张、城市化进程的加快，建筑都是混凝土的方盒子。我国的城市化虽发展较晚，但同西方发达国家面临一样的问题，正如我国建筑师王澍所说，中国建筑传统中唯一的建筑体系——景观建筑体系，在对工业现代化、交通高速化和现代商业的一味追求下已经完全崩溃。故开始实践和探索如何利用传统的建筑材料和构筑方式体现地域文化、尊重当地环境，创造温情、特色而非冷漠、千篇一律的城市[1]。地域文化特色的设计概念和设计思维都需要建造得以实现，因此材料的选择和建筑方式这一技术问题需要解决。砖作为一种古老的建筑材料，因其历史悠久和天然质感，砖砌建筑表现出敦厚、质朴和温情的艺术气质，常被建筑师作为体现地域文化创作构思的最好材料。

2 影响砖砌建筑表现力因素

砖砌墙体主要由砖、黏结材料组成，黏结材料主要是指水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆等。为了增加部分建筑墙体的整体稳定性，会在墙体的灰缝中或砌块的空隙中加拉结筋。砖的肌理、色彩、质感和砖之间的组合模式、灰缝材料宽度和形状、施工技术等，都直接影响建筑外墙的表现力。

2.1 材料本体特征

砖在墙体中占据了主要部分，因此砖的色彩、尺寸、纹理和光泽度直接决定墙体的整体视觉效果。砖的色彩主要是青色、红色，少数地区因其黏土中元素成分不同也会有其他颜色。青砖主要出现在我国传统建筑中，因青在阴阳五行的理论中属水，红色属火，水代表了最高尚的美德[2]。按照五行相克的理论，水克火，故我国传统建筑使用青砖而不用红砖，这也符合匠人低调务实的特征。红砖是在清末时期由西方传入我国港口城市，故近代砖砌建筑多为红砖建筑。砖的尺寸大小、纹理特点直接影响墙体的整体效果，如传统青砖建筑尺寸扁而宽、较为光滑细腻，近代红砖的尺寸厚而小、表面粗糙。总体来说，砖砌墙体给人以庄重厚实的安全感。

2.2 基本单元的组合模式

墙体是由砖按照不同的砌筑方式形成，为了减少制砖工序，加快制砖速度，通常砖的尺度是一个标准模块，砌筑时砖按不同的排列组合方式造就不同的肌理效果，如传统的砌墙方式有一顺一丁、多顺一丁、十字丁、全顺或者全丁等。当代建筑中也有通过出挑、凹进、扭转等各种编织方式形成不同的纹理效果。2010年，上海世博会案例联合馆就是采用不同的砌筑方式进行砌筑。该馆由厂房改造而成，因其面积过大，采用5种不同的砌筑方式，如出挑、旋转、丁砖顺砖、鱼骨交错等，组成不同的图案肌理，丰富整个墙面的光影效果。

2.3 灰缝宽度

砖与砖之间的部分——灰缝，需要通过黏结材料连接才能保证墙面的稳定性。灰缝的色彩、宽度以及位置、勾缝的形式都直接影响建筑外墙的视觉效果。李睿卿[3]以标准砖为例，将灰缝的宽度从5mm逐步增加到40mm。厚度较小时，砖的整体性加强，墙面以砖为整体；当灰缝宽度逐渐增加时，砖的整体被打破；当增加到与砖厚度相同时，砖与灰缝形成图底关系。灰缝的勾缝常有平缝、凹缝、方缝、凸缝、三角缝及元宝缝等形式，勾缝形式不同，建筑外墙的阴影效果也不同。弗兰克·劳埃德·赖特的草原风格砖砌建筑就是利用水平灰缝宽度较宽，并采用刮缝处理，让垂直灰缝很窄，强调草原住宅的水平特征。如罗比住宅中使用的砖尺寸为295mm×100mm×42mm，砌筑时15mm水平灰缝和5mm的垂直灰缝，并采用双色处理方式，水平方向填充奶油色的灰泥，而垂直方向则采用与砖块相同的颜色。

2.4 设计及施工技术的发展

21世纪，计算机的普及和人工智能的发展为建筑设计和建造注入新的生命力。Rhino、Revit、Maya等设计软件的使用拓宽了设计师的思路，能设计出非线性的形态和空间。3D打印、数控加工和智能建造等技术也让这些方案得以实现。瑞士大学苏黎世联邦理工学院研究了一款“增强砖砌”的技术（见图1），即利用智能机器辅助、电脑控制的手法进行施工。在希腊创建的一个酒厂外墙就是利用电脑辅助定点，将13 596块砖按照设计图纸一块块单独砌筑，分别旋转并倾斜，以创建整体的艺术图案。

图1 苏黎世联邦理工学院研究的“增强砖砌”技术

3 砖砌外墙表现形式及砌筑方式分析

3.1 砖在建筑中建构角色的转变

随着建筑材料、构造和施工技术的发展，砖砌墙体经历了从承重结构体系到非承重围护体系和表皮体系的转变，砖也随着墙体发生转变。

砖最开始被人类用于建造房屋时，是作为建筑的主体承重材料，特别是罗马时期的拱券技术淋漓尽致地展现了砖的承重特性。因砖的抗压性能差，砖拱的跨度受限，直到钢筋混凝土的出现才弥补了这一特点，砖也从承重体系中释放出来变成了围护体系，只需承受自身的重量。砖作为填充墙，可自由开洞，砌筑时不再拘泥于传统的搭接关系。随着结构技术、制砖技术的提高和人们审美需求的变化，砖不用再承受自身的重量，同石材、玻璃一样只需作为外墙上的表皮。砖从承重体系到围护体系再到表皮体系，其力学性能不断减弱，表现性能逐渐加强。

砖的建构逻辑转变也导致外墙的视觉效果发生改变，在承重体系中，砖的肌理图案是规律的，即使有些变化，但整体还是规则图形，在围护体系和表皮体系中则表现出自由、无规律的形式。墙面形式也从二维平面变成三维立体。砌筑时，可通过透空、出挑和扭转等方式创造艺术化墙面图像。

3.2 透空砌筑

透空砌筑是指砖在砌筑时，砖与砖之间留有空隙，室内外视线通透，同时利用空隙将光及风引入室内，改善室内的舒适度。墙体属于非承重结构，砖在墙体中可以随意搭接，孔洞形式多样，大大提高了设计师创作的灵活性，因此备受现代建筑师的喜爱。透空砌筑的孔洞大小、形状和孔洞率，直接影响了室内的光影效果和墙面的通透性，可采用均匀透空、渐变透空等方式创造通透多变的墙面肌理。由SUP Atelier和清华建筑学院共同设计的清华大学中央食堂，其外墙采用渐变透空的方式，将砖与砖之间的空隙从30mm逐渐加大至100mm，创造一个具有遮阳通风性能的外墙，让其可持续发展理念得以实现。

3.3 出挑砌筑

出挑指的是在砌筑时根据设计需要将平面砖墙的某些部分挑出，因此墙体不受是否需要承重的影响。外墙的出挑效果主要受砖的出挑的形状、深度及在墙体的整体分布情况影响，包含单块出挑、特定出挑、叠涩出挑。单块出挑最为常见的是在传统的一顺一丁砌筑中将丁砖挑出的方式。特定出挑是指按照设计需求将特定部分进行出挑形成平面图案效果，如上海世博会第四展览馆中出挑砌筑所形成的图像转化表皮。叠涩指的是连续向外出挑的砖层，在建筑立面上形成向外凸出的元素。马里奥·博塔设计的入口处就是采用叠涩砌筑的模式突出入口的引导性（见图2）[4]。出挑砌筑形成的墙面凹凸质感也是传统建筑中最为常见的方法。

图2 叠涩及埃夫里大教堂入口处

3.4 三维扭转砌筑

三维指的是在二维的墙面上砌筑时局部沿着x、y、z某一轴扭转或者凹凸形成动态的墙面，这种砌筑方式同透空砌筑一样只是作为填充部分，而非承重构件。扭转的效果受旋转的方位和角度影响，最终的效果也受施工技术的影响。在参数化设计及智能建造技术之前，扭转砌筑只是单块砖以某一轴按照同一角度旋转，造就不同的阴影，丰富墙面的明暗度。博塔设计的埃夫里大教堂（见图3），弧形的墙面上就采用3层顺砖和1层棱角牙砖交错砌筑的方式突出墙面的细节。后来随着参数化设计及机器人建造施工技术的发展，设计师不再拘泥于简单的二维立面，而是转向复杂、立体、动态的三维形式。

图3 棱角牙砖及埃夫里大教堂墙面细部

创盟工作室设计的绸墙是由废弃纺织厂房改造而成，设计师为了遵从场地的情感，希望墙体能有织物般的柔软质感，因此保留了原有的框架结构，外墙利用廉价的空心混凝土砌块作为表皮。采用参数化设计指导砌块三维扭转的砌筑方式创造出绸缎的褶皱肌理，唤起人们对老纺织厂的记忆。正如设计师所说：“我们希望用新技术创造出与传统有别的形式，让传统的空心混凝土砌块焕发新的活力。[5]”绸墙并未采用机械手建造，而是人工砌砖。因其每个混凝土砌块旋转的角度不同，民工手工砌筑很难达到要求，因此设计师几乎每天驻场指导，才较好地控制了效果（见图4）。

图4 绸墙

4 结语

砖作为最为常用的传统建筑材料，伴随人类的文明发展辉煌过，也落寞过。早在古罗马时期，其力学性能和装饰性能即得到充分展现，也在现代主义时期作为填充墙掩藏在面砖、石材和涂料等下面默默无闻。因地域文化的回归、新技术的发展，人们又开始关注砖和砖的建构文化。在新技术新理念的支持下，砖不只具有深厚的文化底蕴，也具备灵活多变的形式。本文通过案例分析，研究砖的3种砌筑方式（透空、出挑、三维扭转），达到墙面肌理效果，其表现形式不亚于其他新材料。随着计算机和智能建造技术的发展，砖的砌筑方式具有无穷的潜力，砖的表现也将被无限挖掘。