红砖文化在现代中小学校园中的运用实践
2023-12-02刘力
刘力
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 上海 200000
1 红砖材料的特性
“材料比空间更容易揭示意义的存在,更易于解码和图示,材料所具有的丰富肌理、色彩使其更容易为人的感官所感知和把握,在建筑的体验中比空间有着更直接的意义。”——路易斯·康。
不同的建筑材料有着不同的属性,材料的合理运用或者说将其以一种合理的形式呈现在建筑的不同位置,才能充分地展现材料的魅力[1]。
1.1 物理特性
传统的红砖作为建筑材料因其经久耐用的特性被广泛地应用。其经久耐用的特性使其形成了自己独特的红砖文化。相较于历经千年的红砖,水泥的寿命仅能达到50多年。
红砖吸水率较高,吸水速度也较快,作为多孔材料,有着通风散热的效果,也很适合夏季高温地区。
红砖本身有着较好的防火性能,但如果仅作为砌体墙面,为了满足节能要求,往往还需补充保温材料,大大降低了墙体整体的防火性能。严寒地区可以将保温材料放在砖墙中间,确保明火不会与保温材料接触。
然而由于烧制黏土砖带来了大量的耕地破坏,环境污染的恶果使得砖作为一种沉重的建筑材料退出了历史舞台,但其艺术表现力却以很多新的形式得以延续。
1.2 美学特性
传统红砖拥有独特的质感,虽然在规定的模数下制作,但在烧制的过程中每一块都会出现特有的纹理,这种偶然形成的纹路在不同的场景和光线下有着丰富的变化,也是现在其他替代方案很难模仿的。
“砖材料的精髓是其砌筑方式。”红砖以不同的组合方式堆砌在一起,作为块状物体,具有几何性和模数性,这也为红砖的砌筑方式提供了更多的可能。在遵循一定的受力规则的前提下形成了千变万化的、极具表现力的肌理,也形成了其无可替代的美学特性。
2 红砖文化的展现形式
2.1 材料载体
为了延续红砖文化的艺术表现力,红砖作为一种单纯的外墙装饰材料有着多种材料载体。比较常见的有陶土劈开砖、质感涂料、软瓷、陶土板、砖幕墙等等。
这些材料有着不同的材料成分、不同的施工工艺,不同的造价,当然其完成的表现力也有很大差别,表1列举了几种材料的相关参数。
表1 红砖肌理材料参数对比表
结合不同项目特点、不同应用部位、造价以及业主需求,有针对性地选择材料,才能达到满意的建筑效果。
2.2 色彩肌理
纹理展现通常体现在材料中,这些材料通常是表达建筑文化情感的重要手段,也是建筑与人接触最直接的外部手段。当今的新材料颜色、质感种类丰富,但无法取代多年来传统材料积累的区域文化内涵和情感符号。在校园环境建设中,要综合校园整体环境色调,建设适合校园文化环境,充分展示校园精神文化氛围。开放性的校园注重与大自然的融合,红砖建筑外墙相较于涂料外墙、金属外墙、玻璃幕墙等现代外墙材料,会体现出完全不同的环境氛围。
红砖外墙的肌理传承自其原始模块化砌筑方法。一顺一丁、三顺一丁、梅花丁、两平一侧、全顺、全丁等等,都是传统砖砌筑的形式。也是现代材料展现红砖文化肌理的原型。同时,当砖的建构逻辑从承重结构变为维护或者表皮后,其表现力获得了极大解放。比如砖的灰缝可以很薄甚至消失,可以变色甚至开敞。像陶土劈开砖、质感涂料和软磁等材料的排列方式不再受到砌筑系统原则的限制,在肌理组合上也更加的灵活和自由。设计师可以结合表现意图,充分发挥想象力展现出更为多元的肌理效果[2]。
3 红砖文化在中小学设计中的运用
由于工作平台与教育的天然联系,使得笔者有更多的机会参与教育建筑的设计,多年来在基础教育建筑设计领域深耕,并参与完成了多个中小学校项目。在与不同业主的交流过程中,也深刻的感受到教育行业从业者对“红砖”这种材料的认同与衷情。下面结合笔者近年来的几个校园建筑实践谈一谈不用材料在红砖校园文化中的运用。
3.1 潍坊北辰中学——陶土劈开砖
该项目基地位于潍坊市经济开发区,包括高中60班,国际部12班,初中24班,班额50人,预计招生规模4800人。用地面积298748m2,总建筑面积约17万m2。于2022年竣工交付。
北辰中学的办学方是大名鼎鼎的北京十一学校,而十一学校除了办学特色外,建筑的一大特点就是红砖。因此在设计的初期,建设单位对造型和立面的风格就有比较明确的方向。希望能在北辰中学中将红砖文化作为建筑特色得到延续。
立面设计上采用的新中式的手法,以红砖为主要立面材质诠释校园的文化气质,如图1所示。“砖是建筑的诗”,古往今来,很多历史名校用红砖材质反映了校园的历史气息,设计的是具有时代精神的现代建筑,不是重现经典而是经典的重新解读。金属屋面、金属穿孔板、彩色涂料等现代材质的运用铸就了丰富的立面形式,增加了可识别性。
综合项目造价和近人尺度的质感体验,选择采用陶土劈开砖作为立面材料。潍坊属于寒冷地区,外墙需要6~8cm的保温材料,如果将劈开砖直接贴在保温材料外侧,不仅容易脱落,也不满足相关规范的要求。为此北辰中学的外墙砌体材料采用新型自保温砌块,如图2所示。自保温砌块将保温层加在两层砌块中间,施工方便且保温效果好。同时解决了外立面劈开砖与保温层粘贴不牢固的问题。
图2 北辰中学自保温砌块砖
但是自保温砌块外墙的冷热桥部位还需采用少量的保温材料进行填补,为保证外立面的平整需结构做挑板设计。因此整个项目各单体的墙身设计比较复杂,施工过程中也较易出错。
从项目的完成效果来看,由于劈开砖同样是烧制而成,颜色变化自然丰富,并且一定的厚度。作为传统红砖立面化最直接的替代品,其机理质感和耐久性还是很经得住时间考验的,如图3所示。
图3 北辰中学教学局部区立面照片
3.2 中科大附属中小学及幼儿园——仿面砖装饰砂浆
该项目位于合肥市高新技术开发区,毗邻中国科技大学新校区。总用地面积87695m2,包含18班幼儿园、36班小学、36班初中高中,其中幼儿园在校生540人,合计学生数为3960人。
作为中科大附属学校,建筑立面力求现代简洁,一方面沿用了中科大建筑经典的“科大红”,另一方面在局部立面设置了鲜明的色彩和趣味的造型,引入蒙德里安的构图手法使得整体建筑立面严谨不失活泼。
在中科大新校园规划中,对于“科大红”的诠释进行了非常多的尝试,陶板、质感涂料、砖幕墙、穿孔板等等都有。中科大附校作为功能性建筑群,虽不强调其形象的标杆作用,但整体与中科大校园建筑群保持协调。加上造价的限制,采用了仿红砖装饰砂浆,如图4所示。
图4 中科大中小幼项目立面装饰砂浆定样
相对于其他几种仿红砖效果的材料,装饰砂浆自重轻、安全、施工快,并且造价低。但是由于材料本身和施工工艺的限制,表现力较弱。虽然远观效果尚可,并与中科大校园取得了整体协调,但对于红砖自然的纹理和窑变的色泽都不能较好地体现,体验感较差。
当然即使是装饰砂浆,不用价位和品牌产品完成效果差别也是很大的,在造价允许的情况下可以多进行比选和上墙看样,达到较为理想的效果,如图5所示。
图5 中科大中小幼教学区局部立面
3.3 深圳光明高中园——砖幕墙
光明高中园位于深圳市光明区,作为快速填补深圳的高中学位空缺的“高中城”之一,是对超大规模、超高密度中学校园设计的一次尝试和突破。总用地面积148811m2,总建筑面积为274000m2,其中地上236667m2,地下37333m2,容积率高达1.6。
深圳作为改革开放以来飞速发展的新兴城市,对历史底蕴和百年传承的文化与建筑有着别样的情怀。深圳近些年新建的中小学基本清一色都是现代简洁风格,校园建筑缺乏多元的、有学院特征的建筑符号出现。
为了打造百年传承的历史名校,希望立面跟建筑主体一样禁得住时间考验,该项目决定采用砖幕墙系统,并对实施性进行了专家论证。
设计对建筑幕墙材料进行了精细化设计,并对陶砖砌筑方法划分为主要的两类:错位穿筋、龙骨支撑。透空砌筑是红砖材料一种突破性的发展,也是砖块材料将保温和承重功能退却后呈现的建筑新形势。通过变换的空隙,在建筑表皮形成一层透空的幕墙,阳光、空气和视线能够透过,隔而不断,如图6所示。
图6 光明高中园教学区局部立面
除教学区小尺度的镂空壁柱,在食堂采用了丁砖做法,形成了立体的阴影效果。在大礼堂和体育馆部分采用镂空拼花的方式,对山水进行抽象提取,以三种模数的砖块组合拼出山形变化。对大尺度拼花通过数字化的介入,均进行了专门的BIM排砖。可以更加精准地定位每一块砖的位置和摆放方式。对弧形立面砌筑难度更大,每块砖的扭转角度不一样,砖与砖之间的拉结和稳定性都要经过严密的计算。但也因此带来了与众不同的光影效果[3],如图7、图8所示。
图7 光明高中园大礼堂局部立面
图8 光明高中园食堂局部立面
红砖容易返碱的现象,也通过立面施工过程中在外墙喷刷草酸得到较好的控制,如图9所示。
图9 光明高中园教学区局部立面
4 结束语
随着科学技术的进步,材料、构造和结构都有了前所未有的发展。和传统的砖建构相比,当代红砖文化有了多样的载体和表现形式。即使是同样的陶土砖,在性能、类型、构造和建造工艺以及构建方式都有了许多新的变化。砖材料的结构性削弱,而其文化、时间和美学性能得以延续并加强。红砖作为砖材料中极具表现力的一种,在新时代建构语言中一定会不断产生新的逻辑和思想。
通过材料的不断升级,还可以不断发展研制出再生砖和节能砖,以满足时代的需求。数字技术时代并没有淘汰这种传统材料,反而赋予它新的生命。