宋瑋 SONG Wei 李翔寧 LI Xiangning

混凝土不是一種單純的材料，而是一個混合體。

——弗蘭克·勞埃德·賴特（Frank Lloyd Wright）

根據(jù)BBC（英國廣播公司）2019年的一項(xiàng)研究，自1950年以來，全世界的水泥產(chǎn)量增加了30倍；自1990年以來，水泥產(chǎn)量增加了4倍。據(jù)預(yù)測，為了滿足東南亞和撒哈拉以南非洲地區(qū)的需求，水泥產(chǎn)量到2030年要再增加25%。以水泥、骨料為核心的混凝土，早已當(dāng)之無愧地成為全球最通用的工業(yè)建材。極大的市場份額，必然決定了混凝土作為一種工業(yè)化產(chǎn)品可以最大限度地享受科技與技術(shù)進(jìn)步的紅利。在看似灰拙的表象下，混凝土技術(shù)在百余年里早已實(shí)現(xiàn)了數(shù)次革新，并直接影響到建筑師使用混凝土的方式。

一、模板、表皮肌理與技術(shù)更迭

1903年，奧古斯特·佩雷（Auguste Perret）完成了法蘭克林街25號公寓。雖然在更早的時期，歐美地區(qū)已出現(xiàn)混凝土在建筑上的應(yīng)用，但25號公寓卻是第一個結(jié)構(gòu)邏輯與材料特征完美融合的作品——框架體系充分發(fā)揮了鋼筋混凝土作為一種單一材料在拉壓方面的平衡優(yōu)勢與遠(yuǎn)大于木結(jié)構(gòu)的跨度，以此實(shí)現(xiàn)更自由的平面組織，故而被學(xué)界認(rèn)為是現(xiàn)代建筑史上第一幢真正意義上的鋼筋混凝土建筑。弗蘭姆普敦（Kenneth Frampton）曾言，該項(xiàng)目“結(jié)構(gòu)本身及由此產(chǎn)生的開放平面，指向了勒·柯布西耶后來提出的自由平面手法?！盵1]。雖然窄寬幅豎向窗戶等細(xì)節(jié)暴露出建筑師尚未完全走出傳統(tǒng)磚石類建筑小跨度開窗的習(xí)慣，同時混凝土框架立面受限于當(dāng)時審美而被裝飾覆蓋，卻依舊不會影響該建筑在建筑史上的重要地位。有趣的是，即便在當(dāng)時，佩雷對鋼筋混凝土的使用方式也是遭到過好友保爾·瓦雷里（Paul Valery）質(zhì)疑的。保爾·瓦雷里曾問佩雷：“既然混凝土就是一團(tuán)面，為什么不在你的作品中多用些曲線呢？”而佩雷答道：“確實(shí)，混凝土就是一團(tuán)面，但我們通常使用木材模子塑形，建筑挺直的線條可以使木模板反復(fù)使用，同時還能喚回古代建筑的意義。”

確實(shí)，保爾·瓦雷里的問題點(diǎn)出了混凝土的可塑性本質(zhì)，但佩雷卻在嘗試建立混凝土模板的意指價值。1905年，佩雷在建于巴黎的雷諾車間項(xiàng)目（Renault garage）中開始嘗試將混凝土的原始質(zhì)感暴露于建筑立面，以此建立一種類希臘建筑式的隱喻（圖1）。隨后在1923年建于巴黎的教堂項(xiàng)目法國勒蘭西天主教堂（Church of Notre Dame du Raincy）中 （圖2），佩雷更是極端地采用大面積清水肌理，混凝土脫模后所裸露出來的粗糙不僅打破了傳統(tǒng)宗教類建筑固有的奢華觀念，更體現(xiàn)出一種建造的細(xì)節(jié)感。佩雷曾這樣說道：“木模板的運(yùn)用給予鋼筋混凝土木構(gòu)框架的外表與希臘建筑的體量，希臘建筑模仿木構(gòu)，而鋼筋混凝土通過木模板來塑造建筑的形體。”

如果說佩雷的操作是對古典原則的通感式情感遷移，那么他的學(xué)生勒·柯布西耶則是在力圖將混凝土模板同工業(yè)時代的建造方式融合得更為完美?？虏嘉饕翡J地發(fā)現(xiàn)，由“平板+方柱”構(gòu)成的多米諾體系正交結(jié)構(gòu)形式非常有利于混凝土的支模處理，并能大幅提高模板的使用次數(shù)，從而從優(yōu)化工程損耗和效率角度再一次證明了多米諾體系良好的產(chǎn)品屬性。這一邏輯直至1952年的馬賽公寓開始改變，柯布西耶在這個項(xiàng)目的底層空間放棄了柱子底板的正交關(guān)系而采用斜撐，輔以曲線柱截面，這些無法對位的不精確，使得混凝土在脫模后所形成的禪縫[2]異常清晰 （圖3），粗糙的質(zhì)感凸顯出混凝土在模板制作上對人工的依賴。禪縫效果類似西格德·萊韋倫茲（Sigurd Lewerentz）項(xiàng)目中異常厚的抹灰層，進(jìn)一步物化了建造過程。在細(xì)節(jié)中甚至可以窺探出模具的支撐方式與固定順序，甚至能隱晦傳遞出建筑師對空間的理解。在朗香教堂室外的壇臺正面，勒·柯布西耶專門采用了45度斜拼的小木模板。壇臺表面在脫模后留下了極具裝飾感的肌理線條，不同于建筑主體的均質(zhì)肌理。除此以外，建筑師甚至精心安排了正面模板同側(cè)面模板的交接方式與前后關(guān)系，進(jìn)一步強(qiáng)化了壇臺在整個立面的中心地位。

誠然，小木模板在強(qiáng)化細(xì)節(jié)感、塑造手工氣質(zhì)等方面頗具優(yōu)勢，但天然木材在密度與剛度方面的短板還是較大限制了小木模板的單片大小和翻模次數(shù)。第二次世界大戰(zhàn)后，工業(yè)產(chǎn)能過剩與勞力短缺造成的人工成本上升導(dǎo)致膠合板逐漸取代小木模板成為混凝土模板主流材料。橫向比較柯布西耶建于1952年的馬賽公寓和建于1965年的費(fèi)爾米尼（Firminy）的集合住宅（圖4），兩個項(xiàng)目在設(shè)計(jì)原則和空間構(gòu)成方式上均基于同一原型，但在模板選擇上卻大相徑庭。相較小木模板，膠合板板幅度更大，剛度更強(qiáng)，面層更為光滑，性價比更高，從而逐漸取代小木模板成為模板的主要材料。

坊間有這樣一個故事，說1960年柯布西耶訪問美國時，對當(dāng)時享有戰(zhàn)爭紅利的美國熱衷使用小木模板而感到不解，便問起當(dāng)?shù)氐慕ㄖ煿ィ╓.S.Huff）：“為什么你們的人都用那些小破木板澆混凝土？”哈弗答曰：“因?yàn)槟沁@樣做的??！大師！”不料柯布西耶回答道：“但你們有那么漂亮的大塊膠合板??！我們歐洲是因?yàn)楦F，才必須用從拆除建筑上拆下的舊樓板作混凝土模板的?！盵3]

這個故事告訴我們，模板材料的轉(zhuǎn)換在1960年代尚處于起步階段。為了解決膠合板大板面?zhèn)认驂毫Φ闹螁栴}，由面板、支撐結(jié)構(gòu)和連接件共同構(gòu)成的現(xiàn)代混凝土模板經(jīng)典配置在這一時期被發(fā)明并迅速完善。得益于膠合板表面的光滑與泵送混凝土[4]在戰(zhàn)后美國的日漸普及，象征著人工建造的大面積粗糲痕跡被板之間的禪縫和螺栓拉結(jié)模板形成的栓孔所代替，混凝土出現(xiàn)了一種新的表面質(zhì)感——光滑。上文小故事的結(jié)尾是，尚且年輕的路易斯·康聽聞此話后大驚，從此放棄小木模板，轉(zhuǎn)用大型膠合板作為主要材料。并在不久后完成了使用膠合板模板的第一個代表性案例——索爾克生物研究所（The Salk Institute of Biological Studies）[5]。這種模板調(diào)整的快速適應(yīng)變相證明了模板系統(tǒng)與材料的變化并未深層次地影響到之前模板設(shè)計(jì)的邏輯。

圖1：雷諾車間

圖2：法國勒蘭西天主教堂

圖3：馬賽公寓底層架空層

圖4：費(fèi)爾米尼集合住宅架空層

圖5：索爾克生物研究所的模板模擬

索爾克生物研究所中的模板均采用0.75英寸厚的膠合木板，分成4英寸×10英寸 與4英寸×12英寸兩種尺寸，通過對穿固定兩側(cè)模板的拉結(jié)方式會導(dǎo)致墻面上留下10～12個洞孔，后多用鉛餅填住，痕跡依舊可見。除主體墻面外，康在墻體端頭和洞口處均對模板進(jìn)行了細(xì)節(jié)調(diào)整。這首先有助于弱化混凝土在澆筑過程中形成的不均；更可以起到利用禪縫重塑古典建筑構(gòu)成和比例關(guān)系的作用。因?yàn)楸盟突炷恋母吡鲃有蕴嵘硕U縫的準(zhǔn)度，建筑師將模板邊口削成斜面，放大了近混凝土主體一側(cè)的間隙，縮小了靠外的一側(cè)。這使得脫模后的禪縫呈現(xiàn)三角形，同小木模板的粗糙鋸齒狀禪縫相比，視覺上更加纖細(xì)；在樓層過渡區(qū)域處，考慮到分次澆筑而將一根橫向木條固定于模板的頂部，形成一個凹口，便于下一次澆筑模板的對位，這類模板設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)一直延續(xù)至室內(nèi) （圖5）。屋頂面與柱墻相交的內(nèi)角處有一條清晰的縫隙，這被稱為“影縫”（Shadow Joint）[6]。在結(jié)構(gòu)裸露的前提下，影縫優(yōu)雅且準(zhǔn)確地在視覺上明細(xì)了墻面（垂直結(jié)構(gòu)）和頂面（水平結(jié)構(gòu)）的關(guān)系，兩個完全不同方向的模板肌理通過影縫完成轉(zhuǎn)換。除此之外，康還要求所有模板在反復(fù)使用前均需要再打磨，并用聚氨酯（即PU）來代替?zhèn)鹘y(tǒng)脫模劑，以保證脫模后的混凝土表面的光滑度。

從康開始，混凝土在新模板材料和各類添加劑脫模劑的輔助下開啟了一個審美情趣精致的時期。這種審美上的變化跟電子信息時代社會美學(xué)的整體傾向有著直接的聯(lián)系，在20世紀(jì)70—80年代，“索尼”（SONY）等日本新興工業(yè)設(shè)計(jì)開始在全球占有一席之地，細(xì)膩精致并帶有一絲神秘氣息的東方美學(xué)成功破圈并擴(kuò)散到建筑領(lǐng)域，以丹下健三為代表的戰(zhàn)后一代建筑師在諸如香川縣廳舍東館等項(xiàng)目中對清水混凝土技術(shù)的積累，最終匯于以安藤忠雄作品為代表的新一代混凝土設(shè)計(jì)上（圖6）。

同康類似，安藤對混凝土的設(shè)計(jì)亦是以模板設(shè)計(jì)為主體。900mm×1800mm 的模板尺寸來自日本傳統(tǒng)榻榻米中的一席。所有栓孔位置在整板上分別遵循縱向1∶2∶1（225mm、450mm、225mm），橫向1∶2∶2∶1（300mm、600mm、600mm、300mm）的比例，即便小尺寸板子也維持225mm×300mm的尺寸，保持最終所有栓孔橫縱對齊。為保證整體效果，建筑柱距和層高同樣維持900mm的模數(shù)，不切磚式的精確同一般土建現(xiàn)場常態(tài)化的二次加工形成鮮明反差，為安藤作品帶來一種匠人氣質(zhì)。除尺寸外，建筑師對模板體系同樣要求嚴(yán)苛：膠合板木頭來自日本，在馬來西亞加工，同時輔以昂貴的脫模劑[7]等細(xì)節(jié)，都展現(xiàn)出全球化時代下混凝土表達(dá)的極致操作（圖7）。除膠合木外，安藤還在少量項(xiàng)目中采用鋁板作模板材料。幾近鏡面的平整、光澤度與局部折彎的不規(guī)律感令脫模后的清水墻面有如水面般充滿光澤與韻律。

安藤的奢華操作為混凝土的使用提供了一種近于定制的可能。單平方米成本的提升為新技術(shù)的接入提供了預(yù)算空間。1952年，聚氨酯終進(jìn)入民用商業(yè)市場。兩年后，軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（簡稱為FPF，中文又稱為“聚氨酯軟泡”）類產(chǎn)品開始出現(xiàn)。1968年，兩個德國人[8]開始使用聚氨酯材料作為混凝土模板材料。聚氨酯分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性，更有著柔曲性和回彈性等經(jīng)典剛性模板罕見的特性。優(yōu)秀的物理特性令聚氨酯作為模板在反模次數(shù)方面遠(yuǎn)超傳統(tǒng)材料，但對建筑師來說，聚氨酯所具有的可塑性[9]才是真正刺激他們的特質(zhì)。

圖6：香川縣廳舍東館

圖7：安藤忠雄的模具系統(tǒng)

圖8：梅里達(dá)會議與展覽廳

圖9：賚立宣傳冊中的混凝土效果

2004年，西班牙建筑師涅托·索貝哈諾（Nieto Sobejano）完成了梅里達(dá)會議與展覽廳（Palacio de Congresosy Exposiciones）項(xiàng)目。建筑師將原老城地圖進(jìn)行三維建模后，通過石膏翻模到聚氨酯，以此為模板澆筑而成的混凝土掛板以老城為肌理，來建立建筑與地域的關(guān)系（圖8）。類似的做法也出現(xiàn)在柏林建筑繪畫博物館等項(xiàng)目中。這些方式展現(xiàn)出當(dāng)代工業(yè)下產(chǎn)品異常的復(fù)雜度。除純粹的建造細(xì)節(jié)外，模板可以更深層次地服務(wù)于設(shè)計(jì)概念。但同時，我們需要注意，以上兩個項(xiàng)目的表皮均為工廠澆筑的混凝土板，后在現(xiàn)場干掛固定。這從本質(zhì)上已切斷了混凝土同建造之間的聯(lián)系，更近似于一種飾面材料。

除表皮化趨勢外，聚氨酯模板的另一種應(yīng)用似乎更令人尋味。全球人口逆增長與老齡化結(jié)構(gòu)直接導(dǎo)致建筑從業(yè)人數(shù)大幅減少，人工成本極速走高，最終逼迫依托人力的傳統(tǒng)建造方式不得不進(jìn)行調(diào)整。歐美建筑公司在一些度假類產(chǎn)品中開始通過聚氨酯模板在混凝土墻上仿制出石材、木材等肌理，在各種面層涂料的加持下呈現(xiàn)以假亂真的效果（圖9）。

從技術(shù)中立的角度來看，聚氨酯模具作為一種時代技術(shù)，延續(xù)了木條、膠合木與金屬作為模具同當(dāng)時工業(yè)技術(shù)掛鉤的傳統(tǒng)；又完美回應(yīng)了“如何最大限度地降低人力成本”這一時代訴求；豐富的肌理選擇更是降低了混凝土表達(dá)設(shè)計(jì)的門檻，進(jìn)一步提升了混凝土在所有建材中的市場占有率和表達(dá)空間。然而這些琳瑯滿目的混凝土肌理如同超市內(nèi)擺上貨架的商品一般，選擇過剩的背后難掩本質(zhì)的缺失。

模板擺脫其“板”的固有思路、徹底消除禪縫的野心，在2010年由日本建筑師西澤立衛(wèi)（Ryue Nishizawa）設(shè)計(jì)的豐島美術(shù)館（Teshima Art Museum）里實(shí)現(xiàn)。針對殼體的形態(tài)需求，建設(shè)方——鹿島建筑提出了一個大膽的混凝土施工方案：首先用土堆出了一個小山包，加以夯實(shí)、固化；隨后做好植筋，直接澆筑；混凝土養(yǎng)護(hù)成型后將內(nèi)部土掏空，從而實(shí)現(xiàn)一個長60m、寬40m、厚250mm的混凝土殼體一體成型。超常規(guī)的龐大尺度導(dǎo)致施工隊(duì)不得不進(jìn)行連續(xù)28小時的施工，以確保一次性澆注（圖10）。這種特殊方式徹底剪斷了混凝土模板同禪縫之間的休戚相關(guān)，一體成型的連續(xù)內(nèi)腔肌理將由模板控制肌理的經(jīng)典表達(dá)推到了極致。

“大模板”同高流動混凝土共同實(shí)現(xiàn)了整個建筑清水肌理的連續(xù)性和細(xì)膩感，契合了藝術(shù)家內(nèi)藤禮水的創(chuàng)作主題，表層防水保護(hù)劑在陽光下的輕度反光弱化了材料的物質(zhì)邊界。該項(xiàng)目從邏輯上延續(xù)了那些優(yōu)秀建筑師借設(shè)計(jì)模板來控制建筑最終表現(xiàn)的經(jīng)典方式，但以“大地為模”的當(dāng)代施工技術(shù)又在同時徹底顛覆了基于模板尺寸[10]和禪縫塑造表面肌理，為日漸表皮化的混凝土使用提供了一種新思路。

二、配比，當(dāng)代科學(xué)與質(zhì)樸訴求

從佩雷的小木模、康的膠合板，到安藤的鋁模，建筑師不斷地嘗試著通過混凝土的表面刻畫來傳遞設(shè)計(jì)概念。但這些嘗試大多停留在試圖實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)邏輯與視覺表達(dá)同頻的維度上，極少觸碰到混凝土核心的力學(xué)性能。我們必須承認(rèn)，相較于模板設(shè)計(jì)的正負(fù)形操作，混凝土配比所依托的化學(xué)知識往往是建筑師的短板。

事實(shí)上，混凝土的配比并沒有想象中那么深奧。早在公元前160年，馬爾庫斯·波爾基烏斯·加圖（Marcus Porcius Cato）在他的著作《農(nóng)業(yè)志》（De Agricultura / “On Agriculture”）里便提及古羅馬混凝土的基本配比：一份石灰石粉末加入兩份細(xì)沙。今日我們耳熟能詳?shù)匿摻罨炷疗鋵?shí)也可以理解為在混凝土中植入鋼筋以彌補(bǔ)混凝土“脆性斷裂”的短板。

得益于第一次世界大戰(zhàn)期間膨脹頁巖在軍艦上的大規(guī)模使用，1920年堪薩斯城的中學(xué)體育館項(xiàng)目第一次出現(xiàn)了以膨脹頁巖為骨料的輕質(zhì)混凝土（LWA Concrete），以減輕混凝土建筑的整體重量，從而達(dá)到減少配筋量、提高性價比的目的。加氣混凝土砌塊亦是在同樣背景下誕生的，卻直到1970年代后方投入大規(guī)模使用。這些基于現(xiàn)代工業(yè)與化學(xué)的新骨料為混凝土帶來了輕自重、保溫隔熱和耐火等性能的提升。

圖10：豐島美術(shù)館澆筑過程

圖11：豐島美術(shù)館外觀

圖12：馬賽海洋博物館

除骨料的新突破外，種類繁多的添加劑也伴隨著科技進(jìn)步相繼出現(xiàn)。上文豐島美術(shù)館項(xiàng)目所使用的高流動性混凝土學(xué)名為“自密混凝土”（英文SCC，德文SVB）（圖11），該類混凝土在日本已占據(jù)混凝土總使用量的80%。自密混凝土通過調(diào)整減水劑（聚羧酸減水劑）來提高流動性，以實(shí)現(xiàn)不振搗或少振搗而直接澆注，這有助于降低品控困難的振搗工藝在混凝土凝固過程中的不確定比例。相較于傳統(tǒng)混凝土，自密混凝土在水化、硬化的早期階段很少會因水化熱或干縮產(chǎn)生裂縫，從而在硬化后具有更好的強(qiáng)度和耐久性，混凝土自身更高的流動性也意味著其在孔隙率、平整度等方面均更出色。

其實(shí)SCC僅是20世紀(jì)中葉由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）和美國混凝土協(xié)會（ACI）所提出的高性能混凝土（HPC）概念中的一種。除SCC外，在抗?jié)B性（高耐久性的關(guān)鍵性能）、高體積穩(wěn)定性（低干縮、低徐變、低溫度變形和高彈性模量）、高抗壓強(qiáng)度、施工性（高流動性、高粘聚性、自密實(shí)性）等方面有著傳統(tǒng)混凝土不具備的特性者，均屬于高性能混凝土的一種。[11]雖然由于各國相關(guān)法規(guī)不同，這些混凝土叫法各異，但其共性均是基于當(dāng)代高分子化學(xué)，通過添加劑來實(shí)現(xiàn)低水膠比，進(jìn)而降低澆筑難度，提升整體受力特性。HPC在日、美等發(fā)達(dá)國家中已逐漸取代傳統(tǒng)混凝土，占據(jù)混凝土市場的主要份額。這從另一個角度證明了這些國家底層工業(yè)的優(yōu)秀基礎(chǔ)，HPC混凝土的高占有率更是一些歐洲國家及日本的清水混凝土質(zhì)量遠(yuǎn)超我國的直接原因。

20世紀(jì)末，基于高強(qiáng)度鋼纖維與聚合物的增強(qiáng)混凝土（UHPC）也逐漸進(jìn)入應(yīng)用階段。由于纖維在混凝土中的強(qiáng)度利用效率大幅提高，混凝土抗壓能力由傳統(tǒng)的30MPa進(jìn)化到UHPC的80～180MPa，在實(shí)驗(yàn)室甚至可以達(dá)到800MPa的超級數(shù)據(jù)。[12]除抗壓外，UHPC的高性能還體現(xiàn)在高抗拉強(qiáng)度（單軸抗拉和彎曲抗拉強(qiáng)度）和高韌性方面。這些已完全碾壓傳統(tǒng)混凝土的數(shù)據(jù)使得UHPC在保證混凝土耐久性和工作壽命的同時，在形體上達(dá)到如鋼材般的纖細(xì)。在盧迪·魯西奧迪（Rudy Ruccioti）2013年完工的馬賽海洋博物館中 （圖12），建筑師就充分發(fā)揮了UHPC的優(yōu)秀性能，大幅度優(yōu)化了混凝土的自重和造型。單板內(nèi)部僅通過碎冰花般的細(xì)線條就可以達(dá)到基本的力學(xué)需求，高韌性足以保證這些纖細(xì)的混凝土不會出現(xiàn)常見的脆性斷裂問題?？上У氖?，由于全球范圍內(nèi)并未有任何權(quán)威機(jī)構(gòu)對UHPC進(jìn)行量化管理，導(dǎo)致市面上UHPC配比方式過多，大部分國家對其作為建筑主結(jié)構(gòu)材料依舊持爭議態(tài)度。作為一種新興材料，UHPC的路依舊很長。

相較于材料依托科技在性能上的不斷進(jìn)化，建筑師也沒有放棄在配方中尋找表達(dá)空間的努力。縱觀過去百年，我們一方面在通過配方與模板優(yōu)化，令混凝土極盡光滑，另一方面卻又醉心于營造甚至放大混凝土的粗糙。在赫爾佐格與德梅隆（Herzog & De Meuron）2004年為巴塞羅那文化大會設(shè)計(jì)的主場館項(xiàng)目中，建筑師基于場地濱海的特質(zhì)，將常見于隧道施工的速干混凝土與噴射施工方式用于表皮處理。[13]噴射形成的粗糙肌理，如同水下坑洼的礁石（圖13），同位于底層架空頂板的定制凹凸鏡面不銹鋼板形成一種圖像上的相似與質(zhì)感上的反差，二元的曖昧關(guān)系凸顯出建筑師對“內(nèi)外”的理解。2007卒姆托（Peter Zumthor）在設(shè)計(jì)位于德國梅歇爾尼希市鄉(xiāng)村的還愿堂時，采用了類夯土的方式進(jìn)行混凝土澆筑。傳統(tǒng)混凝土澆筑為了保證通體連續(xù)往往盡量縮短澆筑時間，豐島美術(shù)館正是如此。而卒姆托則選擇了完全逆向的操作，在第一層基本凝固后再澆筑第二層，24層混凝土均采用純手工澆筑。層與層之間的分割異常明顯，足以掩蓋禪縫。手工配比刻意加大骨料占比，不充分的振搗會令骨料全部沉積于每層底部，再一次強(qiáng)化層與層之間的分割。而作為模板的木柱在澆筑完成后被付之一炬，徹底消除了整個內(nèi)部空間所有的人工痕跡，顯現(xiàn)出一種苦行般的虔誠（圖14）。骨料的玩法也同樣出現(xiàn)在拉斐爾·莫內(nèi)歐（Rafael Moneo）的納瓦拉大學(xué)圖書館項(xiàng)目。建筑師增大了混凝土中砂石顆粒的大小。較大顆粒的砂石在振搗中難于完全融合，脫模后緊貼模板的砂石及其周邊會容易脫落，從而在清水墻面上形成一系列大小不均的孔洞，近似于洞石肌理。有趣的是，為了配合類洞石的整體效果，建筑師甚至在模板設(shè)計(jì)和分縫尺寸上選用了類石材節(jié)點(diǎn)（圖15）。

圖13：巴塞羅那文化大會主場館局部

圖14：德國梅歇爾尼希市鄉(xiāng)村還愿堂室內(nèi)

混凝土色彩添加劑 表1

除粗糙和細(xì)膩這兩個方向外，顏色同樣也是建筑師在配比上的試驗(yàn)田，葡萄牙建筑師德·莫拉（Eduardo Souto de Moura）在2009年完工的保拉·瑞哥歷史博物館（Casa das Histórias Paula Rego）項(xiàng)目中采用了以氧化鐵為主要發(fā)色成分的混凝土著色劑（圖16）。著色劑混入混凝土進(jìn)行攪拌后形成的紅色，與混凝土本身徹底融合，模板的禪縫與澆筑的瑕疵透過紅色直接傳遞出來，為建筑外立面帶來一種涂料所難以呈現(xiàn)的質(zhì)樸感。天然的粗糙感使得建筑的通體紅色同周邊綠色環(huán)繞，形成一種相對溫順的反差。除紅色外，下表（表1）也列出了混凝土在其他顏色轉(zhuǎn)化時所使用的添加劑主料。[14]

在上表的諸多顏色里，最麻煩的混凝土顏色其實(shí)是白色。相對于其他顏色與混凝土融合后明度降低所帶來的質(zhì)樸感，白色必須保證色彩純凈，也就決定了它易臟不持久的缺點(diǎn)。熱衷于白色建筑的理查德·邁耶（Richard Meier）在羅馬千禧教堂（Jubilee Church）項(xiàng)目中，將二氧化鈦用作混凝土表面保護(hù)劑。這種保護(hù)劑無色透明，吸收陽光中的紫外線后會產(chǎn)生自由基離子，可以分解附著在表面的有機(jī)污垢，污垢可隨風(fēng)或雨水被帶走以維持混凝土的持久白色（圖17）。這種融合了二氧化鈦的混凝土又被稱作“自潔混凝土”。

如果說肌理和顏色的配比調(diào)整尚維持著混凝土的結(jié)構(gòu)用途，透光混凝土的市場化則基本是將混凝土作為一種當(dāng)代熱捧飾面肌理來加以利用。透光混凝土的概念最早提出于1935年，直至21世紀(jì)初，伴隨著纖維技術(shù)的成熟而逐漸轉(zhuǎn)為市場化產(chǎn)品。在市面常見的透光混凝土主要為兩種，其一是超薄玻璃纖維混凝土，由于板材厚度較小，玻璃纖維在局部會較為集中從而出現(xiàn)一定透光度，原理類似于古典建筑中透光的雪花石膏。2018年“非常建筑”設(shè)計(jì)的砼器表皮透光混凝土即基于此原理（圖18）。其二是植入光導(dǎo)纖維，相對于前者，光導(dǎo)纖維可以擺脫厚度的限制，更清晰的透光度能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)光圖像的定制。位于迪拜的Al Aziz清真寺外墻就采用了植入阿拉伯文字線條的光導(dǎo)纖維，在夜間形成如燈箱般的效果，而在日間依舊維持著混凝土的清冷質(zhì)感。但不論方式一還是方式二，透光混凝土由于過薄或植入過多對性能無優(yōu)化價值的光導(dǎo)纖維而極大損失了力學(xué)性能，從而與結(jié)構(gòu)體系無緣。

三、混凝土，現(xiàn)代建筑技術(shù)發(fā)展的坐標(biāo)之一

綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)混凝土雖多以設(shè)計(jì)模板或調(diào)整配方為切入點(diǎn)，但在不同時代的技術(shù)支持下，出發(fā)點(diǎn)與具體操作方式早已大相徑庭。比較柯布西耶時期的粗糙和赫爾佐格時期的粗糙，前者是受困當(dāng)時工程條件的無奈，而后者則是在設(shè)計(jì)概念延伸上的技術(shù)選擇。確實(shí)，百年來的技術(shù)變革不斷地解放建筑師的個人化表達(dá)束縛，他們在充分理解混凝土特征與澆筑邏輯的基礎(chǔ)上，解釋與再解釋著混凝土建筑在他們眼中該有的樣子。我們感動于安藤的執(zhí)著，同時更敬佩那些通過調(diào)整混凝土配比或者澆筑方式的嘗試，是它們將建筑設(shè)計(jì)的閾值拉得如此之大。

圖16：保拉·瑞哥歷史博物館

圖17：羅馬千禧教堂

圖18：“非常建筑”設(shè)計(jì)的砼器夜景

圖19：knitcandela混凝土亭

近日，由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）研發(fā)的 KnitCandela 針織面料同扎哈· 哈迪德建筑事務(wù)所計(jì)算設(shè)計(jì)組（ZHCODE）以及Architecture Extrapolated（R-Ex）合作展示了一個特殊的薄殼混凝土單元。整個混凝土的模板是由一種類電纜的織物編織而成（圖19），編織完全由電腦控制，最大化地減少人力在制作模板中的作用。這種去人力的趨勢在3D混凝土打印房屋上顯現(xiàn)得更為明顯。除自動化智能化外，在微觀層面，一系列將微生物融入混凝土的嘗試也在多家高校和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行著，以期對當(dāng)下全球用量最大的建筑材料在生態(tài)功效上有所改良。

混凝土技術(shù)的革新和使用方式的調(diào)整僅是當(dāng)代建筑技術(shù)的冰山一角，卻足以映射出建筑技術(shù)之于建筑設(shè)計(jì)的價值。作為一門應(yīng)用型學(xué)科，當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)雖然有著如數(shù)字化或是互聯(lián)網(wǎng)時代下一些應(yīng)對的討論，但整個設(shè)計(jì)體系自現(xiàn)代建筑誕生以來其實(shí)從未出現(xiàn)過顛覆性的調(diào)整，基于空間、功能等訓(xùn)練依舊占據(jù)著建筑職業(yè)訓(xùn)練的主要內(nèi)容。在大部分建筑師的意識里，技術(shù)往往被輕視，他們覺得這不過就是工具，而工具就是用來解決建筑師提出的問題罷了。更有甚者認(rèn)為這些材料知識應(yīng)該由配合團(tuán)隊(duì)提供，至于建筑師本人，做好設(shè)計(jì)才是核心工作。

我們姑且不去討論如何判斷什么是好設(shè)計(jì)，僅就這些并非少數(shù)的聲音中就不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)代建筑學(xué)自我封閉的困境。生活于這個技術(shù)爆炸的時代，沒人可以否定主導(dǎo)世界的技術(shù)更迭遠(yuǎn)超我們想象，自媒體更是將人工智能、宇宙探索等眾多尚未完全市場化的先鋒技術(shù)帶到世人眼前。而建筑學(xué)呢？對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的自我沉迷和對周邊時代技術(shù)更替的熟視無睹一次又一次地加厚著圍住自己的那道墻。塔夫里對現(xiàn)代建筑早期探索的描述“懸掛在過去與現(xiàn)在之間的依舊是那幅懷舊的景象”[15]又何嘗不適用于當(dāng)下呢？細(xì)想有些荒誕，建筑師總在抱怨建筑設(shè)計(jì)行業(yè)缺乏時代特質(zhì)，不時流露出一種生不逢時的無奈，為建筑學(xué)就要這樣沉淪下去痛心疾首。然而作為每一位當(dāng)代建筑師都熟悉的現(xiàn)代建材，混凝土卻早已完成了同當(dāng)代科技的全面接軌。上文中所展現(xiàn)出的日新月異的混凝土技術(shù)更迭又是否可以為當(dāng)代建筑學(xué)帶來一絲絲反思呢？技術(shù)是否僅僅是一種工具？技術(shù)本體是否立得住？技術(shù)之于建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系是否存在更多的可能？

意大利建筑師奈爾維曾在《建筑藝術(shù)與技術(shù)》中這樣寫道：

“建筑曾經(jīng)只限于獨(dú)立于整個建筑的功能、力學(xué)結(jié)構(gòu)、施工、材料之外來研究立面，那個時代還并沒有成為久遠(yuǎn)的過去，因此，我們必然會看到這種情趣的殘余，這種情趣曾經(jīng)把建筑縮減到毫無例外地僅僅只是裝飾藝術(shù)?！磥淼慕ㄖ熅蛻?yīng)該有一個比過去遠(yuǎn)為強(qiáng)烈的技術(shù)意識，所有對建筑師的技術(shù)訓(xùn)練都應(yīng)該是屬于基本的、概念性的訓(xùn)練；專門化的理論很快就會被忘記，而且，不管情況如何，都會由于技術(shù)的進(jìn)步而很快就變得過時了。不能過于強(qiáng)調(diào)建筑師不必是某個技術(shù)部門的一個專家，而他必須具有像所有他的專業(yè)合作者們那樣清楚的、一般性的認(rèn)識和概念?！盵16]

也許是出于其結(jié)構(gòu)專業(yè)的教育背景，生于19世紀(jì)末的奈爾維反而比當(dāng)代大部分建筑師更相信建筑學(xué)的復(fù)雜度。“建筑師是一個營造師，他以人類所知道的最難于表現(xiàn)的語言，也就是功能的、力學(xué)的、施工技術(shù)的語言來解決問題。”文至于此，筆者無意再次強(qiáng)調(diào)建筑學(xué)所涵蓋的范疇，相信這一范疇早已遠(yuǎn)大于奈爾維時代，并隨著時代與技術(shù)的進(jìn)步繼續(xù)外擴(kuò)，而僅希望能借此文闡述一種理解材料與建筑關(guān)系的新方式，并以此提醒那些正與時代逐漸脫節(jié)的建筑師們。

（感謝提供圖片的非常建筑事務(wù)所，以及江嘉瑋、馬墨滔、張虔希、張超。）

注釋

[1]肯尼思·弗蘭姆普敦. 現(xiàn)代建筑：一部批判的歷史[M]. 張欽楠等，譯. 北京：三聯(lián)書店，2004：111.

[2]禪縫指的是有規(guī)則的模板拼縫在混凝土表面上留下的 痕跡.

[3]于洋. 每塊漂亮混凝土背后都有個不可告人的秘密[EB/OL].（2018-07）https：//www.douban.com/note/684741612/.

[4]泵送混凝土是用混凝土泵或泵車沿輸送管運(yùn)輸和澆筑混凝土拌合物。相較于傳統(tǒng)的非泵送混凝土，泵送混凝土在混凝土的流動性等方面更為出色，坍落度也更高。

[5]基于這個項(xiàng)目而生成了美國混凝土墻建造系統(tǒng)（modular concrete form system and method for constructing concrete walls），專利號：US5836126A，US Grant.

[6]在1951年康的項(xiàng)目耶魯藝術(shù)中心中，建筑師通過結(jié)合對管道的整合、結(jié)構(gòu)和樓板的分次澆筑等方面的技術(shù)，找到了屬于自己的清水混凝土頂面裸露式表達(dá)方式，也是在這個項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)了通過設(shè)計(jì)影縫，可以降低頂面和墻面收口的難度。

[7]孫菲. 模板——清水混凝土建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[J]. 建筑技藝，2014（9）：48-57.

[8]Hans-Jürgen Wiemers 和 Franz Ernst于1968年8月在德國雷克林豪森（Recklinghausen）成立了德國賚立（RECKLI K.G.）混凝土模具公司。

[9]在賚立的產(chǎn)品冊上，有大于200種的異形曲面或花紋可以選擇，更提供肌理定制服務(wù)。

[10]膠合木和鋼模板往往受限于生產(chǎn)的車床尺寸，而即便是采用聚氨酯制作混凝土掛板，依舊受到原模生產(chǎn)空間、單板重量以及反模次數(shù)等因素的限制而有著清晰的尺寸，但是借助現(xiàn)有的修補(bǔ)工藝，往往可以弱化混凝土板與板之間的縫隙，從而在視覺上形成連續(xù)的效果。

[11]黃士元. 高性能混凝土發(fā)展的回顧與思考[J]. 混凝土，2003（7）：3-9.

[12]覃維祖等. 一種超高性能混凝土——活性粉末混凝土[J]. 工業(yè)建筑，1999（4）：16-18.

[13]在日本或一些歐洲國家，混凝土承包商可以同時承接基礎(chǔ)設(shè)施和民用項(xiàng)目，這點(diǎn)同國內(nèi)兩者區(qū)分得較為明顯的情況有著較大的不同。

[14]顧樂明. 清水混凝土[EB/OL]. [2019-05-14].https：//zhuanlan.zhihu.com/p/64855996.

[15]曼弗雷多·塔夫里，弗朗切斯科·達(dá)爾科. 現(xiàn)代建筑[M]. 劉先覺，等譯. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000：79.

[16]P.L.奈爾維. 建筑的藝術(shù)與技術(shù)[M]. 黃運(yùn)升，周卜頤，譯. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983：170.