从元素到材料

由于万物均由元素组合而成,又化为无穷无尽的自然物体,所以我想应该说明它们的多样性、使用标准以及在建筑中所具有的特性。打算建房的人了解了这些信息,便能避免犯错误,为建房采办适合的材料。

维特鲁威 Marcus Vitruvius Pollio

区分“天然”和“合成”并没有多大意义,因为纸、不锈钢和树脂与自然并不冲突,它们因为人类的智慧而变得丰富,而人类已经是自然的一部分。

皮耶.冯麦斯 Pierre von Meiss

建筑就是把取自大地的各种材料,组合成眼前可见之物。

丹尼尔·李布斯金 Daniel Libeskind

地壳化学元素含量O(48.6%)、Si ( 26.4% ) ,Al ( 8.1% ) 、Fe ( 5.0% ) 、Ca ( 3.6% ) 、Na ( 2.8% ) 、K ( 2.5% ) 、Mg ( 2.0% )

金属

铸铁、碳素钢、低合金钢、不锈钢

铝合金、铜、铅

非金属 无机

水泥、石灰、石膏、 菱苦土、水玻璃

石材、砖瓦、陶瓷、玻璃

混凝土、砂浆、GRC、GRG

有机

木材、竹材

塑料:02-HDPE、04-LDPE、03-PVC、06-PS、05-PP、PMMA、PC、ABS、EVA、ETFE

橡胶:丁基橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶

木塑

复合 金属+无机 钢筋混凝土、搪瓷、石材蜂窝板
金属+有机 铝塑板、泰柏板
无机+有机 玻璃钢FRP、水泥木丝板、木纤维板

材料的性能与功能

  • 材料微观结构:
    1. 晶体:内部质点按特定规律排列。石英、金属。具有一定的熔点。
    2. 玻璃体:质点排列没有规律。玻璃、火山灰。无固定熔点,活性高。
    3. 胶体:以微小粒子状分散在介质中。半水石膏、沥青。
  • 材料宏观结构,按密实度特征:
    1. 致密结构:例如钢铁、非铁合金、致密天然石材、玻璃、玻璃钢、塑料等;
    2. 多孔结构:加气混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造轻质多孔材料;
    3. 微孔结构:石膏制品、烧黏土制品等。
  • 材料宏观结构按构造特征:
    1. 堆聚结构:如水泥混凝土、砂浆、沥青混合料等。
    2. 纤维结构:如木材、玻璃钢、岩棉、钢纤维增强水泥混凝土、GRC制品等。
    3. 层状结构:如胶合板、纸面石膏板、蜂窝夹芯板、各种新型节能复合墙板等。
    4. 散粒结构:如混凝土骨料、膨胀珍珠岩等。
  • 基本物理性质:比重(绝对密实)、容重(自然状态)、密实度与孔隙率、堆积密度与空隙率。
  • 力学性质:强度(破坏性试验)、弹性与塑性、脆性与韧性(冲击试验)、耐磨性(硬度、强度、内部构造)。
  • 水相关性质:亲水性与憎水性、吸水性和吸湿性、抗渗性(渗透系数、抗渗等级)、抗冻性、耐水性(软化系数、与空隙率无关)。
  • 热工性质:导热系数、比热容。
  • 绿色环保相关:生产能耗、可回收性、再生周期、放射性、有毒气体释放量。
结构材料

支承:钢材、混凝土、块材、木材、轻钢龙骨

辅助增强:钢丝网、玻纤网

结构胶:硅酮结构胶、AB干挂胶

防水材料

涂料:有机涂料、无机涂料

卷材:改性沥青卷材、合成高分子类防水卷材

止水带、止水条、防水板

绝热材料

有机保温板:XPS、EPS、PUR、PIR

无机保温板:水泥膨胀珍珠岩板、玻璃棉板、矿渣棉板、加气混凝土板

玻璃棉/岩棉(龙骨)

保温浆料

耐火材料

A级:钢材、混凝土、砖、石、石膏

B1级:沥青混凝士、阻燃处理的木材或塑料、水泥刨花板

阻燃:卤素化合物、三氧化二锑

隔声材料

空气声:岩棉、玻璃棉

撞击声:减振垫板

吸声材料 多孔材料、穿孔板、共振板、共振器
饰面材料

内墙涂料:苯丙、醋丙、硅丙乳胶漆;外墙涂料:丙烯酸类(真石漆、砂壁状涂料)、聚氨酯涂料、过氯乙烯涂料

板材:纤维水泥板、石材蜂窝板、木纤维板

耐候防腐

防锈:红丹漆

木防腐:ACQ、CCQ

嵌缝材料 聚乙烯泡沫棒、氯丁橡胶密封条
密封材料 硅酮耐候密封胶、聚氨酯密封胶、云石胶(环氧树脂)

从功能到知觉:材料的选择、处理与组合

唯一有价值的材料是我们知道如何处理的材料。

RCR Arquitectes

同一种材质,可以有一千种不同的处理可能。这就是我所喜爱做的工作,而我做得越久,我越觉得它神乎其神。

彼得·卒母托 Peter Zumthor

在一座建筑中可以作不同材料的组合,而可以肯定的是,你会发现有些材料相差太远,以至于不能起反应;另一方面,有些材料放在一起太接近,因而会毁掉这些材料。

彼得·卒母托 Peter Zumthor

装饰有两个泾渭分明的愉悦之源:一个是形式的抽象美,目前我们假定无论是手工还是机械作品,全都一样;另一个是人类在作品上付出的劳动和心血感。

约翰·拉斯金 John Ruskin

艺术家只有一个理想:运用好原料,使作品的价值与原材料无关。 但我们的建筑师,都没听说过这种理想。对他们来说,一平方米花岗石墙面要比一平方米石膏墙面更有价值。这些人说“材料”,但其实他们指的是“劳动”。我们看到光亮优美的花岗石墙面,一种敬畏之情油然而生。是对材料的敬畏吗?不,是对人类劳动的敬畏。

阿道夫·路斯 Adolf Loos

从材料到建筑: 真实/修饰/去物质化

19世纪的观点

我们所用的材料必须通过我们赋予它的形式来暗示其功能:石材必须看起来是石材,铁看起来是铁,木材看起来是木材;假定形式是适合于它的本性的,那么这些材料就必须与其本性相符合……如果明智的罗马人有铁可以使用,他们会把从希腊人那里借来的样式留在一边,以便采用新的样式。

维奥莱·勒·迪克 Viollet-le-duc

就让材料自己为自己说话;就让它向前迈进,毫无掩饰地呈现出经验和科学上最适宜的形状和比例,砖应当看起来是砖,木材看起来是木材,铁看起来是铁,每种材料都应符合其自身的静力法则。

戈特弗里德·森佩尔 Gottfried Semper

关于装饰问题的正确提法,简而言之,就是人们是否乐于去做它。

约翰·拉斯金 John Ruskin

粉刷只显示自身,并不说明底下的是什么。它只是一层薄膜,人们对此不会误解……用灰泥覆盖砖头,然后再用壁画覆盖泥灰,这是完全合法的,是一种值得推荐的装饰模式……但是在砖头上抹上水泥,再用缝把这块水泥分隔开来,使得它看上去像是石头,这则是撒谎,是个应该受到谴责。

约翰·拉斯金 John Ruskin

20世纪的观点

我们发现了未经装饰的物象的巨大价值,也发现了它们的局限性。我们内心中有一种浪漫主义,一种强烈的表现它的愿望。我们直觉地感到我们的那些强劲有力的体育健儿式的简单形式将会从容不迫地穿上我们梦寐以求的衣着,我们的建筑将披上诗意和幻想的外装,它们将以双倍的力量吸引着人们。

路易斯·沙利文 Louis Sullivan

饰面的年代甚至比结构的还要久远。 需要饰面的理由有很多。有时用它来抵御坏天气,例如在木头、 铁或石头上涂上油性漆;有时为了卫生,例如在浴室墙面贴上釉瓷砖;有时为了达到特殊效果,例如为雕塑涂上彩色油漆,在墙壁上挂上挂毯,在木头上贴上饰面薄板……法是这样的:我们不能让材料面层与其饰面相混淆。这就是说, 例如,可以把木材漆成任何颜色,除了一种颜色——木材本身的颜色。灰泥能做成任何装饰,只有一样例外——即粗糙的砖墙。

阿道夫·路斯 Adolf Loos

现在“真实性”这一理论失去了必然性。 一方面,我们先进的技术允许我们用一种建造技术低成本模仿另一种(技术模仿)。另一方面,出于热工性能的需求,我们的围护体系变得空前的复杂与多样。

去物质化倾向不再是一种“罪过” 。去物质化指的是在设计过程中,空间、形式和几何形状在一定程度上支配着不同的材料,这些材料在统一的表面下被制造成同质的。一些建筑被统一的面层所覆盖,而不是“诚实地”展示各种不同材料。因此,去物质化已成为当今合理的表达方式之一。

材料纹理以及构造节点的装饰特性,是一个建筑中有价值的成分,在路易斯·康和卡洛·斯卡帕的作品中,我们可以清楚地看到。

作为图像的技术方法和“技术模仿”无疑是最有争议的。建筑绝不仅仅是一种形象。舞台布景是一种建筑,但建筑不是舞台布景。

皮耶·冯麦斯 Pierre von Meiss

节点是如何产生的?

节点隐藏是为了遮丑还是保持神秘?

节点的暴露是诚实还是欲望的呈现?

材料的连接︱节点与缝隙

在材料拼装时,尺寸及准确度方面有着可承受的误差范围,因此就产生了材料间较大的缝隙,这些缝隙也解决了各部件之间膨胀系数不同的问题——木地板与隔板墙之间的缝隙,门与门框、窗与窗框以及它们与墙之间的缝隙。因此就有了传统建筑中的踢脚板、门窗的镶边与其他装饰嵌线……事实上,现代建筑师们花在隐藏节点上的时间远多于彰显它们的时间。我们花去了无数时间来藏匿、抑制并消除大量的信息,并在奇怪的场合中过度设计似乎不重要的节点以展示我们的构造是多么的直率。为这么要这么精神分裂呢?

爱德华·R·福特 Edward R. Ford

我把玻璃放在不属于结构的构件之间,因为连接处是装饰的开始。这必须与单纯的修饰区分开来。装饰是对节点的崇拜。那种认为我们今天的建筑需要装饰的看法,部分地源于我们隐藏节点的趋向——换句话说,就是掩盖部分是如何被组装在一起的。

路易斯·康 Louis Kahn

与其说要求做到每个细节如何,不如说是希望在建筑体验过后,留下的漠然的建筑印象,能让人感到到魅力。

西泽立卫 Nishizawa Ryue

节点隐藏︱抽象的构造

我们希望工艺作为一个普遍的规则是真实的,但我们不希望,不加区别地,看到每一个钉子和每一个胶粘的节点。

Tessenow, H., Hausbau und dergleichen, op. cit., p.18-20.

佩尔·柯克比(Per Kirkeby)曾做过一个房屋形状的砖砌雕塑。房屋没有入口,它的内部进不去,而且隐匿着。它保持着一丝神秘,这也使这座雕塑在其他特性方面加深了神秘气氛。我认为一座房屋的隐匿结构和构造就应该如此组织起来,赋予建筑实体以一种具有内在张力和震撼力的品质。

彼得·卒母托 Peter Zumthor

节点暴露︱移情的构造

在物品的相关部位,细节表达出设计所需要的基本概念:从属或分离,紧张或轻松,抵触,坚固,脆弱……

彼得·卒母托 Peter Zumthor

节点与尺度

在某个程度上,抽象化细部(解决了问题,却没有表达解决问题的方式)、表现材料的细部(展现内部“生命”的存在)与展示重量的细部(表达作用在某结构特性上的雕塑化之力)之间具有相似性。

它们所仰赖的均是其客体缺乏的细部,或只具有抽象性的细部。它们并不承担着将大尺度的建筑理念延续到小尺度上的职责,而恰恰相反,它们所迸发出的,是这两个尺度之间的差异性。

爱德华·R·福特 Edward R. Ford

假如某一座建筑比一般建筑要小,那么我们就没有能力通过相应地缩小砖石砌成部分的规模而使建筑物看上去变大(太容易度量了)。但是我们却有能力用巨石进行建造,或者想方设法在建造过程中使用巨石,从而使得建筑看上去有些壮观。

约翰·拉斯金 John Ruskin

材料与时间

一座好的建筑一定能吸纳人们生活的痕迹,从而呈现出特定的丰富性。

彼得·卒母托 Peter Zumthor

我要我的建筑优雅而自然地老去。

丹尼尔·李布斯金 Daniel Libeskind