李嘉儀 徐圣崴 曹雅琪
摘 要:在現代建筑的快速發展中,紙制材料在臨時性建筑中得到越來越多的關注和使用。作為紙建筑的代表性人物,日本建筑師坂茂對紙質建筑材料進行了創新探索和運用,蘊含了他的深刻人文關懷理念。文章分結合坂茂建筑設計分析了紙作為建筑材料的特點,探索坂茂紙建筑中所蘊含的人道主義精神。
關鍵詞:坂茂;紙筒建筑;紙質材料;綠色生態;人文關懷
坂茂在日本東京出生,是2014年普利茲克建筑獎得主,他以紙制材料與人文關懷建筑設計聞名于世。坂茂的人道主義精神的形成和他所生活的時代背景、文化氛圍、地理環境等是相關的,日本領土面積很小,資源短缺,節約意識從小就滲透到他們的生活中。并且在地震多發的日本,坂茂更能切身體會災難給人們帶來的痛苦,所以他對“人文關懷”有更獨到更深刻的理解,紙作為結構建材是從坂茂開始的。
一、紙作為建筑結構材料的優點
1.1生態性:
紙制材料可循環使用,廢紙回收后,加工處理便可做成相應的建筑材料。相反,紙質材料又可以再次回收利用,再次處理為紙漿,循環利用。這減少了資源的浪費,減少了對土地和樹木的破壞。坂茂設計的大量建筑都可以循環再利用,不帶來建筑垃圾的。以2000的世博博覽會為例,許多國家的臨時會館在拆除后成為了建筑垃圾。但是坂茂設計的日本會館在拆除后遺留下來的紙和竹都可以回收再利用。在展覽結束后,材料被拆卸后運返日本。這些剩余的材料被制成本子,供給學生使用。完全實現了回收利用。
1.2經濟性:
紙建筑具有成本低廉,但不降低建筑質量,占用空間少等優點。坂茂所常用的紙筒材料具有標準化、系統化、模數化、工業化的特點,這可以實現大量生產和快速施工。并且在建筑的建設過程中,只需要人工的付出,而不像使用鋼筋混凝土等材料,需要消耗額外的的水、電等物力。
1.3靈活性:
紙建筑各連接部件的之間連接安裝采用的是帶有連接螺栓、釘子、樺頭等多種具有機械性和活動性的接頭,連接加工裝置可以采用卡式、自攻螺釘、錨固式等多種連接安裝方法,便于人工直接拆裝,局部連接部件容易損壞的所用原材料也同樣可輕易直接進行人工更換。
低技術并不意味著對技術性降低要求。而是嘗試使用更符合當地情況的設計方式,建筑依然需要滿足功能、審美等方面的需求。低技術中蘊藏著對人民群眾的關注、對生態環境保護、對資源耗費的克制等特征,這些特征正是設計倫理價值的重要體現。在許多現在建筑設計中,很多設計師過度強調設計中高新技術的運用,希望依靠高新技術的支持實現設計的創新與進步。而坂茂卻嘗試返回到設計最基礎的層面。他從低技術入手,研究以最常見的紙張和硬紙板作為建筑結構。紙建筑對技術的要求并不高。大多數當地的技術水平可以滿足紙建筑建造,不需要高技術的指導。[3]并且紙建筑比較容易與先進技術結合使用。
1.5安全性:
第一,紙建筑與木建筑的抗震性能相似。由于質量輕、彈性好,紙建筑的抗震功能較為突出。例如,在日本阪神地震時,鋼混結構的建筑大量倒塌而旁邊很多木材建造的住宅卻沒多少損壞。這說明材料的強弱和建筑結構體系的強弱并無必然聯系。
第二,紙張像現代的壁紙一樣,需要進行防水防火覆膜處理。進過處理后,它的效果是不遜于木頭等傳統建筑材料的。另外紙管經過陽光照射后,它的強度反而會增加。如1898年坂茂設計的古屋設計博覽會,當經以解決防水和耐火的問題。[4]
第三,坂茂認為材料強弱并不能決定建筑結構體系的性能強弱。許多國內世界著名構造大師也以此為解決紙質構造材料的使用安全性問題進行了相關實驗,,提供了具有可靠性支撐的安全理論體系。如美國構造力學大師巴特明斯克·富勒在195年前就用紙方法創造了一個三角形多邊八面體和圓拱頂的形體。
二:紙制材料作為木質材料的替代品:
和相似的木質材料相比,坂茂認為紙張可以彌補木材無法避免的,因自然生長所產生的各種瑕疵,他認為紙張是更一種性能更佳的木頭。紙來源于木,紙管是經過現代加工對紙纖維材料的升華,紙管擁有強大的軸向受力性能。在承載相同大小的重力時。中空的紙管與實心的木材相比,單位面積的受力甚至可以更大,受力結構更高效更節省材料。
在森林資源日漸減少的今天,我們可以使用紙管替代日漸稀缺的木材,將紙管應用到建筑的建構中,通過不同連接方式,將筒狀的紙管組合成穩固的結構。成為建筑的承重結構。我們也可以將紙筒與其他材料分離使用,將紙管結構體系留在建筑內部。這樣避免了紙質材料在戶外經受惡劣天氣的侵害,
三:坂茂紙建筑中所蘊含的人道主義精神:
坂茂的臨時紙建筑除了為人們提供了避難所,為建筑界留下視覺和材料的創新外,更重要的意義在于他的社會責任感和所倡導的人道主義觀念。
在2011年日本的地震與海嘯后,受災群眾被安排到到廣場之類的臨時場所之中,很長一段時間內都無法擁有私人的居住地。聚居的生活居住環境影響了災民們的情緒與狀態,個人隱私難以及時得到有效保障。因此,坂茂在臨時建筑設計中首次提出用一種紙板模數進行隔墻,這是一種模數一體化的新型隔板隔墻系統,應用木板紙管和管、帆布簾將每個間隔區域之間進行準確區分,紙板和管起作為支撐物的作用,膠合板簾是作為重要連接件,繩子布簾是作為用于墻體固定的重要配件,白布簾用于分割墻面。這種便攜式防震隔板系統能夠隨時進行靈活性的,使不能保障地震災民人身隱私的安全問題及時得以有效解決。災后臨時施工紙造的建筑雖然設計成本很低,卻依舊始終堅持著在美學設計方面的核心訴求。以這種紙管材料作為墻體基礎設計元素的新型墻體可以組成富有一定規律的,重復的墻體曲面。坂茂所設計的紙建筑的制作工藝精致,建筑各個組成部分的整體外形和裝飾材料都充分呈現極簡現代主義,呈現出質樸、凝練的建筑風格特征,內部空間設計富于季節變化,與傳統活動式木板房的枯燥、無聊氣氛形成赫然的鮮明對比。
除了日本,坂茂的臨建還為來自世界各地的中國難民和地震災民群眾提供醫療庇護。在中國"51"汶川的大地震后,坂茂團隊又為四川成都華林小學自行設計與營建了具有過渡性教學性質的中山紙管小學校舍。并建造制作了30座大型紙質臨時居住房屋,使用紙質酒箱材料填滿后的沙袋材料搭建而來形成。墻體部分使用木質紙筒作為材料,天花板和其他屋頂部分使用紙質帳篷以及布料等材料。這種基于紙質的建筑材料成本非常低廉。并且這些硬紙板使建筑易于被收回并、裝配和保存儲藏。這種紙結構的設計被推廣到一些經常遭受自然災難的國家。
坂茂在災后大量應用了紙建筑,通過精巧的施工技術為災民和弱勢群體提供避難所,體現了人道主義的高尚精神與建筑師的社會責任。
總結:
坂茂的紙建筑對是新型建筑材料研究和創新,他創造了“紙建筑”的獨特美學,建筑中所蘊含的人文關懷體現了坂茂的強烈社會責任感。在建筑設計的過程當中,應該更多地去思考建筑的意義,切實地考慮更有助于保護環境的方法。坂茂的紙筒作品和設計思想為現代創新建筑領域提供了思路和研究方向。
參考文獻:
[1]朱凌皓,葉津岑. 紙管建材的低技術建構探究——解讀坂茂“紙建筑”[A].
[2]牛盛楠,楊現國.由坂茂的紙建筑看非傳統建筑材料在建筑中的應用[J].福建建材,2017(09):57-59.
[3]李振華,胡雪松.坂茂的“紙建筑”建構研究初探[J].北京建筑工程學院學報,2014,30(02):17-21.
[4]侯林. 災后臨時過渡建筑建造研究初探[D].西南交通大學,2010.
[5]王月露. 震后重建中的輕型建筑設計研究[D].華南理工大學,2014.
(河北大學-中央蘭開夏傳媒與創意學院)