混凝土材料的建构化在建筑设计中的应用

李彦君

（山西工程科技职业大学，山西 晋中 030619)

0 引言

建构理论是基于建筑“本体”的理念，包含了材料、构造、结构以及细部等方面。混凝土建构化设计非常关注建筑物的建造过程，能清晰地将建筑物的结构特征显示出来，同时能很好地将建筑结构设计美感体现出来。建构化设计在混凝土建筑设计中的应用能够帮助设计人员实现对混凝土材料的认知，丰富对混凝土建筑的建构表现，很好地表达建筑设计人员的设计理念与构想，规避建筑施工问题，提高建筑施工质量与效果，是混凝土建筑设计的重要组成部分。

1 建构理论发展概述

关于建构的研究，最早见于弗兰普顿将克劳德·佩罗所著的《古典柱式原理》，他认为古典建筑的相对美和实在美之间的区别在于建筑物属于非建构或者建构的差别，认为建构是一个模糊的概念，由于建构涉及的内容非常多且复杂，例如建构的空间关系、建构与非建构的特点、结构与构造的关系等，将其称为“诗意的建造”。而不同的研究学者，基于研究角度不同，提出了不同的观点和看法。卡尔·奥特弗利德·繆勒在《艺术考古学手册》对建构一词的意义进行了说明，指出人类的各种制造活动都称之为建构，而建筑则是它们的最高代表。直接奠定了现代建构理论基础来源。卡尔·博迪舍在《希腊人的建构》中提出，建筑应该注重结构构件之间的相互连接关系，建筑构件的核心形式和艺术形式均会受到结构机制和受力关系影响。1995 年，建筑学家弗兰普顿提出，建筑的本质就是结构的诗意表现，他将建构看成一门艺术。赖特就基于建构角度认为混凝土是一种既不能够唱歌，又不能够讲故事的材料，人们无法直接通过塑性材料来寻找到美学，因为这种塑性材料只是一种具备可塑性的混合物而已。他还提出混凝土的整体现浇建筑物很难得出令人信服的建构形式，无法将构件之间的关系清楚表达出来。但是，如果基于混凝土材料自身的特性和力学性能来说，混凝土具备很好的抗压性能，它具备石材的坚硬性和木材的抗拉性。现代建构理论则认为建构只是一个用来看待建筑的可视角度，不存在一个既定的形式标准[1]。

2 建构本体下混凝土材料的表现

2.1 材料

混凝土材料是由水泥和填充料共同组合的复合材料，混凝土材料与其他材料之间的差异在于其有着独特的可塑性、力学特征以及经济效益。在建造过程中，因为其半液态的特征，可以被建筑师们按照各自建设需求浇筑成所需要的样式，充分激发建筑师的创造力与想象力，创造出有别于传统建筑材料的艺术形式。作为饰面材料，它既可以展示石材的粗犷和硬朗，又可以表现建筑细腻的纹理和质感，丰富建筑的表现力。随着材料技术的高速发展，混凝土和其他材料的结合使用越来越普遍，为混凝土在建筑艺术中的表现力提供了无限可能。以混凝土作为建筑材料来研究建构，对于现代建筑师们来说，无疑是一种巨大的挑战，一定程度上质疑了传统建筑师们。虽然混凝土材料很早就被运用到建筑中，但是，对于部分建筑师们来说，混凝土材料依旧属于一种廉价的、粗壮的建筑材料，属于难登大雅之堂的材料。

2.2 结构

在建筑中，结构在建筑设计中承担着科学法则的约束，在建筑形式关系中，结构能够直接隐藏于建筑形式之中，也可以成为建筑形式的一部分，它可以将设计者的材料、形式等设计意图体现出来，为塑造与表现建筑美学提供依据。基于建筑的起源，研究学者将其按照结构分为“土方工程”、“屋面工程”两种类型，也就是说建筑结构分为了“实体结构”和“杆系结构”。其中，“实体结构”主要指实心墙体，而“杆系结构”主要指所有线性和杆状结构。对于混凝土来说，通过砌块形式可以作为建筑的“实体结构”；通过钢筋混凝土可以作为建筑的“杆系结构”。在现代建筑中，“杆系结构”形式还可以与科学结合起来，形成新的、具备创造性的结构形式。卡拉特拉瓦就曾基于运动学理论，认为不同受力情况下的结构存在不同受力情况，经过在每个构建的不同位置进行受力设计，发现优美的结构形式往往来自于受力弯矩。例如，昂国机场铁路客运站，就是基于屋顶结构来进行设计的，这种设计美观让屋顶变得像飞鸟展翅一样充满了动态的生机。

2.3 构造

构造主要指依靠不同材料和构件通过搭接的方式形成的一种“构造”。构造是材料自身的方式。对于精细构造来说，“构造即细部”。一个建筑的细部构造质量直接决定着整个建筑的品质。而不同的材料有着不同的构造表现，建筑师们在设计过程中，需要基于建筑材料来实现构造设计。对此，建筑师卡洛.斯卡帕就提出了将不同荷载构建与支撑结构组合起来，能够对支撑构建的末端得到缓冲。他还认为节点是构造的凝聚，可以将整体划分为部分，通过构造形式表现出来。例如，维琴察集合住宅的柱梁就通过将水平钢梁与混凝土柱顶部连接起来，提高了混凝土柱的抗压性和钢梁的抗拉性，直接将钢质连接的力学结构逻辑关系表达了出来。

3 混凝土材料在现代建筑设计中的建构化特征

3.1 结构特征

随着建筑施工技术的不断升级和创新，人们对于建筑工程的要求也变得越来越高，不仅需要建筑具备实用性，而且还需要具备美观性。混凝土材料与同类型建筑材料相比，具备受力性能好、可塑性好、施工操作方便等优势，广泛应用于建筑工程的承重结构中。混凝土材料在提升建筑自身的稳定性能，实现不同建筑结构的有效连接的同时，通过施工设计将结构与审美有效结合在一起。在确保建筑结构安全的同时达到审美效果，同时起到装饰的目的。例如通过曲线模板进行混凝土浇灌，然后通过施工技术和模板进行不同形态的雕刻，不仅保证了混凝土的质感，而且还体现出了混凝土的柔韧性，将混凝土的质感和美感完美地呈现出来[2-3]。

3.2 质感特征

混凝土作为一种展现真实感的材料，可以由不同模板的使用、不同组分材料的配比和选用，来塑造不同质感的装饰面。比如，室内装饰的混凝土材料使用的是细腻的骨料，这样才会给人细致的视觉审美。室外装饰的混凝土结构通常会使用粗骨料进行施工，这样混凝土成型后的构件就会有一种厚重质感。同时，对已经成型的混凝土表面进行处理，可以实现各种纹理和触感，丰富建筑的不同表现力。因此，对于混凝土材料来说，结合现代建筑装饰结构的需求，按照不同使用区域和使用功能来进行质感的控制，可以达到不用的艺术效果。

3.3 审美特征

混凝土材料在表达现代建筑的张力和情感上起着非常重要的作用，它既可以表现出厚重的质感也可以有飘逸的造型。不同于其他材料的单一色调，混凝土材料通过与不同颜料添加剂的混合，可以变换成各色各样的混凝土，用于建筑内外承重墙中，极大地增加了建筑的跳跃力和感染力。此外，混凝土材料可以通过调整水泥和骨料不同用量的配比，调和出各种灰色系的混凝土，颜色由浅到深，层次分明，辅以混凝土本身的纹理与质感，轻柔中带着刚毅，表现不一样的建筑魅力。灰色系混凝土在日本受到很多设计师的喜爱，在建筑中被广泛应用。

4 混凝土材料的建构化在现代建筑设计中的应用

4.1 新型混凝土的应用

随着科技的高速发展，各种混凝土新材料层出不穷，为建筑的发展提供了广阔的平台和独特的艺术表现力。清水混凝土又称“装饰混凝土”，是利用混凝土成型后的表面效果直接作为饰面的混凝土，其表面质感或粗糙或细腻，变化多样。同时，掺加彩色、白色或灰色的颜料又赋予它丰富的色彩，是一种可以表达建筑不同情感，适用于各种不同文化、不同地区与环境的万能材料。透光混凝土，将光学纤维以特定掺量与混凝土混合制成。在灯光的照射下，会呈现出梦幻的效果，赋予了建筑良好的艺术性。透光混凝土，同时会给人以轻快、通透的感觉，消除了以往混凝土厚重的质感，为建筑师提供更多的表达建筑效果的可能性。喷射混凝土，一般用于建造薄壁结构体系，以满足建筑师对曲面造型的需求。彩色混凝土，通常用于建筑地内、外墙面装修，表达不一样的色彩和文化魅力[4]。

4.2 与其他建筑材料结合应用

混凝土材料的可协调性很强，可以直接与玻璃材料、木材、金属材料、砖石以及其他新型建筑材料结合起来使用，达到意想不到的建筑表现力。在建筑设计中，通常会按照艺术表现和使用性能来选择混凝土材料和与其搭配的其他建筑材料。玻璃与混凝土相结合，玻璃的通透性与混凝土的封闭性会形成强烈的粗糙与平滑的质感对比和虚实的变换，上海保利大剧院就是两者结合的典型代表。木材与混凝土相结合，木材温暖的质感与丰富的纹理与混凝土的厚重与冷峻成为对比，增强建筑结构的承重能力的同时，又带来了不一样的视觉感受。金属材料与混凝土相结合，金属材料带来的科技感与轻盈感与混凝土的粗线条纹理和质感成为对比，又会形成独特的审美表现。在建筑设计施工中，如何设计使用混凝土材料与其他建筑材料给人带来不同的视觉感受，还需要加强混凝土材料和其他建筑材料的细节处理，才能确保混凝土提升建筑使用性能的目的，同时提高建筑审美效果。

4.3 混凝土材料再利用的艺术表现

可持续发展是当代经济发展的主旋律。对于废弃混凝土的循环再利用，一直是混凝土材料研究领域的热门。二十世纪末期，对废弃混凝土的循环再利用，世界各个国家主要集中于利用工厂将混凝土废料进行分离，然后作为骨料重新浇筑到道路桥梁和房屋建筑等工程中。但是，拆除混凝土建筑会产生一定的环境污染而且成本相对较高。目前，西方发达国家已经开始将废旧混凝土建筑进行改造，通过添加化学外加剂等方式来提升废旧混凝土的再利用效果，此种方式不仅提高了废旧混凝土结构的防水性能，而且还提高了废旧混凝土结构的抗腐蚀性能。在不影响建筑结构稳定性的前提下，利用废弃老旧的混凝土材料，通过再利用技术可以提升建筑物的艺术审美效果，让建筑物呈现出很强的质感，衍生出新的艺术表现力，是混凝土建构的新方向[5]。

5 结束语

建筑的根本在于建造。随着建筑形式的多元化表现导致建筑开始丧失本体表现力，逐渐演变为既定文化的附庸。混凝土的可塑性可以使其能同多种建筑材料配合使用，这样不仅可以提升建筑结构的使用性能，而且还能够提高建筑结构的审美效果，让建筑物看起来非常有质感，满足人们对建筑的高品质追求。因此，做好混凝土材料的建构化研究非常重要。