玻璃幕墻和玻璃表皮材質在徽派建筑中創新與應用

趙 揚

(安徽三聯學院 動漫與數字藝術學院，安徽 合肥 230601)

包豪斯的創始人格羅庇烏斯曾經說過，“我們不能在無休止地一次次復古，建筑學必須前進，否則就要枯死?！边@句如同鐘鳴一般的格言，無疑為我們研究古建筑的設計師指明了方向，那就是應該在新技術新時代的影響下不斷與時俱進突破舊思想和觀念的束縛。

徽派建筑歷史悠久、淵遠流長，是當地人在徽州文化的影響下歷經數百年逐漸形成得一種建筑風格。它的源起和生成是一種對儒家倫理道德思想的強化，以及對自身生命財產的保護。此類建筑本身作為民居來使用有著眾多的設計優點，首先建筑是由木制穿斗結構搭建形成，屋重順著梁、枋、柱下移至地基。由于墻體并不參與支撐所以整體結構輕盈牢固，形成了“房倒屋不塌”技術特點。其次作為當時“防御型”建筑的一個典型代表，二樓的高窗和造型獨特的封火墻都無不體現出了它們抵御盜匪和防治火災的功能要求。天井的出現更是在此基礎上對建筑采光通風等功能進行了彌補和完善，儼然一派自給自足的空間結構體系。但是任何事物有陽就有陰，徽派建筑自然也有它的不足之處。如建筑的通風、采光、防潮、保溫等都因當時的文化和歷史條件所限，出現了或多或少的功能缺陷。本文以玻璃材料和幕墻技術作為切入點以藝術表現力為方向，討論如何在不破壞徽州建筑文化的基礎上，設計出更適合現代徽州人居住的“新徽派建筑”。

1 玻璃幕墻的常用材料種類和藝術表現形式研究

幕墻是建筑技術發展到一定階段的產物，是融建筑技術和建筑藝術為一體的外墻圍護結構。幕墻的本身并不參與建筑的承重，只同幕布一樣懸掛在建筑支撐結構上。建筑幕墻按其面板材料分類，可分為玻璃幕墻、金屬幕墻、石材幕墻、混凝土幕墻等。玻璃幕墻作為近些年來國內發展勢頭最為迅猛的一種幕墻形式，有著它獨有的藝術魅力和功能特點[1]。90年代以來國內幾乎所有的大中型城市的標志性建筑都是以玻璃幕墻材料進行裝飾和維護的。那么在深入研究之前，我們首先了解一下常用玻璃幕墻材料有哪些類型。

第一種：印花玻璃。印花玻璃是將無機色釉通過絲網印刷技術印刻在玻璃表面，再經過設備的高溫燒結使得色釉固結而形成的，具有極強的裝飾性。

第二種：鋼化玻璃。鋼化玻璃采用的是一種熱處理加工手段，將普通玻璃切割成相應的尺寸，再將原片均勻加熱后采取“淬火”或其他手段使其快速冷卻而形成，由于其優秀的抗彎、抗擊和安全性，進而被廣泛地應用于建筑幕墻的材料[2]。

第三種：鍍膜玻璃。鍍膜玻璃是在玻璃的表面鍍上一層或幾層的金屬、合金或金屬化合物，從而改變玻璃的折射和反射等光學性能，故又稱反射玻璃。

第四種：夾層玻璃。無色夾層玻璃其是將兩片或多片玻璃中間加入一層或多層有機聚合物中間膜，并通過高溫高壓處理使它們粘結為一體。通常采用PVB作為填充物，根據中間所夾材料不同也可分為夾紙、夾布、夾植物、夾絲、夾絹、夾金屬絲等眾多種類。

第五種：中空玻璃。中空玻璃是將兩片或多片玻璃用間隔框粘合，形成周邊密封內部由干燥惰性氣體填充所形成的。其導熱系數低隔音效果好，如果加入鍍膜玻璃技術又可實現對太陽能輻射的控制，是不可多得的建筑裝飾材料。

第六種：玻璃磚。玻璃磚有實心和空心兩種類型，實心玻璃磚采用機械模壓制成，主要用于室內。空心玻璃磚在建筑表皮中較為常用它的優勢其密度低、隔熱隔音效果好、砌筑便捷等。其內腔紋理的不同，可以使光線形成彌散或定向折射的光學效果。

第七種：霧面玻璃。霧面玻璃也叫毛玻璃，由于其表面不平整，光線通過后形成了漫反射，這樣可以使室內光線柔和而不刺眼，可以用在需要營造柔和氛圍的建筑空間中。

由于玻璃幕墻技術的快速發展，現代幕墻玻璃往往是將以上幾種材料進行融合處理取其優點進行使用。拋開較常見的幾種單片玻璃幕墻形式，作者通過調查研究大致將玻璃幕墻分為3種較為新穎的表現形式。

1.1 多種材料并置型

此種情況下建筑表皮是由多種相似或風格迥異的材料組成，根據設計的初衷合理地控制他們之間的組合形式，最終達到理想的設計效果。并置表現旨在將不同的表皮材料在同一建筑層面進行組合呈現[3]。這里較為具有代表性的有建筑師Spillman Farmer設計的位于賓夕法尼亞的多林中心科學樓(見下頁圖1)，建筑共三層，總面積為39000平方英尺。建筑幕墻采用了大面積優質毛面石磚與玻璃幕墻并置的設計手法，玻璃幕墻光滑、通透、明亮的材質特點和毛石表面溫暖、粗糙、滄桑質地感覺形成了強烈的對比，既致敬了歷史也體現了建筑的時代氣息。除此之外我們還可以使用金屬和玻璃進行并置設計，如荷蘭阿默斯福特的綜合性文化建筑Eemhuis(見下頁圖2)。

圖1 多林中心科學樓 圖2 Eemhuis

1.2 多層材質堆疊型

這種處理方式大多和項目主題有著直接的關聯，切入點較為新穎大膽，給人一種“出乎意料又合乎情理”的設計之感。此類代表案例有荷蘭代芬特爾市政廳(見圖3)，建筑沿街部分分為兩個層次，有斜面的屋頂和垂直線條清晰的建筑立面與周邊的建筑形式如出一轍，很好的完成了對當地歷史文化的銜接。建筑立面上開放的木雕框架和帶有肌理感的玻璃幕墻，打造了生機勃勃的立面效果。設計師創造性的將2264個來自當地市民的指紋，使用鋁制金屬框的形式鑲嵌在玻璃幕墻上，讓整個設計方案在獲得升華的同時回歸了“市政廳”建筑初衷。

圖3 荷蘭代芬特爾市政廳 圖4 日本國際煙草公司

1.3 特殊材質機理型

以日本國際煙草公司駐瑞士日內瓦總部大樓為例(見圖4)，由于場地的限制建筑的外形設計成了一個不規則的三角造型。設計師以此為主題，為了不落俗套并且和建筑造型呼應，建筑表面用了一種特殊的三角形幕墻結構，同時設計師巧妙地將幕墻三角形的一個角進行了下沉處理，營造出了一種類似動植物甲殼、鱗片的特殊材質機理效果，給人們帶來了耳目一新的視覺感受。

2 玻璃幕墻技術影響下的新徽派建筑設計原則

2.1 文化傳承性原則

眾所周知徽派建筑的視覺元素符號主要集中在色彩和造型兩個方面。第一，色彩是以黑白灰為主要色調。形成這種質樸、淡雅、安逸的色彩搭配，主要因為明清時封建王朝對建筑的等級形式有著非常嚴格的要求，若非王宮貴胄那么就只能使用最為簡單的無色搭配。這種搭配無論是建筑立面還是內部裝修都不能飾以顏色，只能以木材和磚瓦的本色加以裝飾?？此茡p失了耀眼華麗的色澤，卻無形中提高了徽州人對色彩運用的審美意境，初見之下宛若一幅典雅的山水畫卷。基于以上的了解我們在設計新徽派建筑的時候無論使用什么材質技術，都要在色彩上保持黑白灰的整體色調，盡可能的再現“青瓦出檐長，碼頭白粉墻”的歷史風貌[4]。

造型方面的馬頭式的風火山墻、四合院般的天井采光、小坡檐下的字匾門罩，無不體現了徽派建筑的歷史特征和功能符號。新徽派建筑要想保持很好的文化傳承性和風格識別性，以上的三點都是需要改良和保留的。首先馬頭墻由于現代防火和消防技術的提高，已經不再過分依賴它的防火功能了，在設計中我們完全可以使用全新的建筑材料進行安裝和設置。如使用造型新穎的多層明框玻璃幕墻結構或玻璃磚墻結構，重塑馬頭墻這一經典造型。在取其型和意的同時還可以增加建筑的采光和裝飾效果體現建筑的時代感。其次在通風和采光條件都大為改善的新徽派建筑中，我們完全可以通過玻璃幕墻技術把天井頂部進行部分或完全封閉，改良成一個富有個性的特色公共空間，進行品茶、閱讀、餐飲等一系列社交活動。

最后裝飾有大量石雕和磚雕的字匾門罩，新徽派建筑在使用可以將它和玻璃幕墻技術進行結合增加入口處的采光和光照。結合方法可以分為正反兩種，一種是正面直接應用，可以將入口豎向的門樓或門罩部分(除兩側廂房墻面以外)以點式玻璃幕墻、明框玻璃幕墻等形式進行替換。以大面積玻璃材質為依托以簡化后的磚雕和石雕為點綴，對入口處進行改造。此種方法大大增加了入口處的采光，又通過傳統的磚石雕刻和門罩造型保留了歷史的延續性。反向使用是一種相對精巧和細致的處理手法，是在保留原建筑立面的磚墻材質的同時，使用玻璃材質將門樓中“字匾”和“梁馱”部分進行置換，形成高窗采光的設計效果進而彌補入口處的采光不足。

2.2 空間的合理性原則

一套完整的古徽州民居一般是由“一進三間”“一明兩暗”的二層樓房所組成。從東側或正南入口進入(正南入口一般增設一個屏門)步入天井空間，天井兩側用連廊銜接。正堂的兩側是主人使用的廂房即臥室，二層通過廳堂后側樓梯相連。二樓同樣使用三間的布局形式，兩側相同大小的兩個廂房供主人的子女使用。此種布置形式放到現代人的生活中已經很難滿足基本的功能需求和生活需要了。

主要體現在，首先缺少帶有收納供能的玄關空間，其次上下兩層皆沒有合適的洗浴衛生空間，第三，缺少相對獨立的廚房(古人一般會在正房的兩側另設灶房)和餐飲空間。筆者認為只有很好地解決了以上三個問題，才能讓那些依舊居住在老宅中的人們獲得一個更加優越的空間環境。

這里筆者以“回”型平面布局的徽州古民居舉例，首先可以在屏門的兩側增加相應的玄關柜體，改善入口處的收納空間。其次將入口兩側的廂房改造成相應的廚房空間，另一個設置成儲物間以滿足當地人生產勞作的需要。第三，通過使用玻璃幕墻結構，將天井處進行封閉打造出一個既有采光又有相對獨立的餐飲空間。第四，將廳堂部分的兩個金柱之間使用玻璃幕墻和玻璃推拉門的形式進行封閉，進而減少由于露天空間而導致的冬季采暖的能源流失。最后還可以將天井兩側的廊道改造成衛生和洗浴空間以達到空間功能的合理和完善(見下頁圖5)。

圖5 “回”型徽派民居

3 玻璃幕墻與玻璃表皮材質和徽派建筑的結合

3.1 與建筑表皮材料的結合

徽派古民居多數以南北縱向條形分布，以木構架承擔房屋重量，磚墻只起圍護作用。這種建筑形式為我們使用玻璃幕墻進行表皮置換創造了先天條件。

首先可以針對其中公共空間兩側山墻進行改造，這里主要是指天井空間的山墻。眾所周知徽州古民居的光線主要來自由上而下的天井采光，那么在不改變它建筑結構基礎上，我們可以將兩側的山墻改造成各色玻璃幕墻，以增加天井和廳堂的空間采光。此處的玻璃類型視主人的要求可以是完全通透的明框玻璃幕墻，也可以是較為含蓄的夾層玻璃幕墻，夾以木材質的中式屏風花格或布藝。還可以設計成透光不透視的霧面玻璃幕墻、玻璃磚墻，以滿足私密度要求較高的業主。除此之外通過獨特的絲網印刷技術，我們甚至可以讓玻璃幕墻在白天的時候模擬出天然石材或木材的表面效果，并保持較高的透光率。以德國?？怂囆g大學為例，每一片玻璃的紋樣都通過特殊的技術真實地還原了攝影師拍攝的石材樣式，這使得建筑表皮幾乎和石材一模一樣。在白天時由于透光性使得建筑物有充足的光線，夜幕降臨時反向照亮院子[5]。那么既然能模擬出天然石材的效果，那么“偽裝”成徽派建筑的白粉墻就不是什么技術難題了。

如果不從立面上進行改良，我們還可以從頂面磚瓦上進行突破，將完全不透光的黑瓦替換成完全透光或部分透光的玻璃材質的瓦片?；蚴褂们拔乃f的特殊機理型幕墻，模擬屋瓦的起伏效果，最后輔以遮光幕布以滿足冬夏兩季的采光和隔熱的不同需求。玻璃材質的建筑屋瓦既能維持傳統建筑的形態特征又能獲得大量的自然采光，如受條件限制我們也可以在屋頂使用局部開啟天窗的形式增加空間的采光通風。屋面天窗可以是點狀分布的，也可以是左右向帶狀分布亦或是橫跨兩個坡的塊面分布，但這一切的前提是我們要在天窗的形式和元素上和徽派建筑保持一致。

3.2 與室內空間的結合

要想通過玻璃幕墻來改善古民居的空間特性，我們就要先明白徽派民居的主要問題在什么地方。就筆者調研中了解到，作為防御型建筑的徽派民居在一層外墻上基本是不進行開窗處理的。這種方法雖然增強了建筑的安全性，但是同樣也導致了徽派民居的廂房部分，即使在艷陽高照的白天也是非常陰暗的。這樣不但在采光通風上產生了嚴重的問題，同時也會對當地人的身心健康產生了嚴重的影響。

上面所提到的廂房采光通風問題，筆者認為可以有兩種解決方案，第一，繼續維持一層外墻不開窗洞的傳統祖制，通過改造廂房兩邊的內墻材料進而增加兩個內墻面的采光，這種方法的前提是使用前文所提到的玻璃幕墻結構對天井山墻進行了改造。廂房內側墻面可以使用木制的玻璃框架隔墻，并在一些結構交接的地方如牙子、刮落等處飾以傳統徽州木雕，體現地域文化的裝飾特色。第二，直接在大門一側的外墻上進行開窗處理，配以一字匾額式的徽州傳統窗罩，這種方案直截了當的改善了廂房的采光。有別于從天井處獲得的間接采光，此處增加了臥室獲得直接日照的可能性，是民間最常見的建筑采光手法。唯一的不足是它打破了徽州人一層不開窗的傳統理念，降低了整個建筑的防御感和圍合性。但就調查發現新時代的徽州人，無論在自建房還是民居改造中都已經漸漸的接受了這種相對簡單易行的設計方案。

廳堂的保溫隔熱性改造，傳統徽州建筑在冬季的保溫性能是比較弱的。廳堂處屬于半戶外空間，屋內的熱空氣順著廳堂的屋頂向外通過天井排出，導致室內無法獲得持續積熱。即使運用現代電器也很難改變這一結構上的保溫缺陷。兩側廂房雖然相對封閉，但由于缺少保溫過度空間，導致冬季采暖成了當時百姓的一個難題。當地人一般使用局部炭火采暖，但這樣不僅會產生建筑防火上的隱患，一氧化碳的排放也對健康帶來了不必要的危害。這時我們只要將玻璃隔墻通過藝術手法嫁接在廳堂額枋的下部，就可以在不影響廳堂采光的情況下，提高它的保溫隔熱性能。

3.3 與門扇等構件的結合

徽州民居入口大門是徽派特色體現的一個重點區域，它是建筑入口的標志，也是家庭地位和社會財富的象征。我們在與玻璃材質結合的時候一般會選擇使用玻璃材質的雙開門，將傳統木材質大門進行替換。一些改造成為民宿空間的建筑大門還可以使用玻璃感應門，這樣即增加了入口處的采光也節省了大門處的空間[6]。玻璃門扇在選擇的時候同樣可以根據建筑性質的不同采用全透、半透、或透光不透色等不同的玻璃材質進行差異化設計。針對鋼化玻璃的物理特性還可以在玻璃的四角使用木雕、石雕、磚雕等材料進行保護性裝飾，以增加門扇的安全性能。

與窗扇的結合現有較為常見的形式是將玻璃作為防風防雨材料貼在窗欞的內側增加窗扇的保溫隔熱性能。但是由于大部分的新徽派建筑延續了使用木質窗欞的裝飾構建，所以室內依舊相對昏暗。筆者認為可以直接使用激光雕刻將窗欞的裝飾圖案附在玻璃上，也可以通過使用亞力克這種類似于玻璃的可塑材質替代傳統木質窗欞進行窗扇裝飾的改造，最終達到增加室內采光和通風的設計效果。

4 在玻璃幕墻使用中需要避免的三種情況

第一種，不顧空間私密性要求不考慮當地傳統文化的人文內涵，對一些需要一定私密性的空間使用玻璃幕墻維護結構。例如筆者在調研中發現在徽州文化影響下皖南當地居民，由于久居深山又受到朱熹理學熏陶，較難接受在部分私密空間使用玻璃幕墻作為建筑墻體材料。如臥室部分、浴室部分、甚至是部分書房空間亦是如此。

第二種，不顧建筑能耗不考慮建筑表皮材料對周邊環境的不良影響。眾所周知一個優秀的建筑它應該是和當地環境融為一體的，亦或給人一種破土而出的藝術錯覺。我們在使用玻璃幕墻作為建筑表皮材料的時候要考慮到當地大的氣候環境，和局部小氣候的影響，比如建筑物周圍受到地形、地貌、植被、人為建筑街道等影響所形成的局部風向和當地季風不一致的情況。當冬季的寒冷季風覆蓋建筑物的西北方向時，我們就需要選擇保溫系數較好的中空玻璃或雙層玻璃幕墻來進行外墻處理。

第三種，過度地追求幕墻技術的“高、精、尖、全”，忽視了當地的實際需求和技術條件。我們在選用幕墻技術的時候應該注意方案的經濟效益和社會效益，在高性價比的思想下解決建筑與人和環境之間的矛盾，才是一切新技術能夠被大眾接受的立足點。