混凝土材料的建構化在建筑設計中的應用

李彥君

（山西工程科技職業大學，山西 晉中 030619)

0 引言

建構理論是基于建筑“本體”的理念，包含了材料、構造、結構以及細部等方面。混凝土建構化設計非常關注建筑物的建造過程，能清晰地將建筑物的結構特征顯示出來，同時能很好地將建筑結構設計美感體現出來。建構化設計在混凝土建筑設計中的應用能夠幫助設計人員實現對混凝土材料的認知，豐富對混凝土建筑的建構表現，很好地表達建筑設計人員的設計理念與構想，規避建筑施工問題，提高建筑施工質量與效果，是混凝土建筑設計的重要組成部分。

1 建構理論發展概述

關于建構的研究，最早見于弗蘭普頓將克勞德·佩羅所著的《古典柱式原理》，他認為古典建筑的相對美和實在美之間的區別在于建筑物屬于非建構或者建構的差別，認為建構是一個模糊的概念，由于建構涉及的內容非常多且復雜，例如建構的空間關系、建構與非建構的特點、結構與構造的關系等，將其稱為“詩意的建造”。而不同的研究學者，基于研究角度不同，提出了不同的觀點和看法。卡爾·奧特弗利德·繆勒在《藝術考古學手冊》對建構一詞的意義進行了說明，指出人類的各種制造活動都稱之為建構，而建筑則是它們的最高代表。直接奠定了現代建構理論基礎來源?？枴げ┑仙嵩凇断ＥD人的建構》中提出，建筑應該注重結構構件之間的相互連接關系，建筑構件的核心形式和藝術形式均會受到結構機制和受力關系影響。1995 年，建筑學家弗蘭普頓提出，建筑的本質就是結構的詩意表現，他將建構看成一門藝術。賴特就基于建構角度認為混凝土是一種既不能夠唱歌，又不能夠講故事的材料，人們無法直接通過塑性材料來尋找到美學，因為這種塑性材料只是一種具備可塑性的混合物而已。他還提出混凝土的整體現澆建筑物很難得出令人信服的建構形式，無法將構件之間的關系清楚表達出來。但是，如果基于混凝土材料自身的特性和力學性能來說，混凝土具備很好的抗壓性能，它具備石材的堅硬性和木材的抗拉性?，F代建構理論則認為建構只是一個用來看待建筑的可視角度，不存在一個既定的形式標準[1]。

2 建構本體下混凝土材料的表現

2.1 材料

混凝土材料是由水泥和填充料共同組合的復合材料，混凝土材料與其他材料之間的差異在于其有著獨特的可塑性、力學特征以及經濟效益。在建造過程中，因為其半液態的特征，可以被建筑師們按照各自建設需求澆筑成所需要的樣式，充分激發建筑師的創造力與想象力，創造出有別于傳統建筑材料的藝術形式。作為飾面材料，它既可以展示石材的粗獷和硬朗，又可以表現建筑細膩的紋理和質感，豐富建筑的表現力。隨著材料技術的高速發展，混凝土和其他材料的結合使用越來越普遍，為混凝土在建筑藝術中的表現力提供了無限可能。以混凝土作為建筑材料來研究建構，對于現代建筑師們來說，無疑是一種巨大的挑戰，一定程度上質疑了傳統建筑師們。雖然混凝土材料很早就被運用到建筑中，但是，對于部分建筑師們來說，混凝土材料依舊屬于一種廉價的、粗壯的建筑材料，屬于難登大雅之堂的材料。

2.2 結構

在建筑中，結構在建筑設計中承擔著科學法則的約束，在建筑形式關系中，結構能夠直接隱藏于建筑形式之中，也可以成為建筑形式的一部分，它可以將設計者的材料、形式等設計意圖體現出來，為塑造與表現建筑美學提供依據。基于建筑的起源，研究學者將其按照結構分為“土方工程”、“屋面工程”兩種類型，也就是說建筑結構分為了“實體結構”和“桿系結構”。其中，“實體結構”主要指實心墻體，而“桿系結構”主要指所有線性和桿狀結構。對于混凝土來說，通過砌塊形式可以作為建筑的“實體結構”；通過鋼筋混凝土可以作為建筑的“桿系結構”。在現代建筑中，“桿系結構”形式還可以與科學結合起來，形成新的、具備創造性的結構形式?？ɡ乩呔驮谶\動學理論，認為不同受力情況下的結構存在不同受力情況，經過在每個構建的不同位置進行受力設計，發現優美的結構形式往往來自于受力彎矩。例如，昂國機場鐵路客運站，就是基于屋頂結構來進行設計的，這種設計美觀讓屋頂變得像飛鳥展翅一樣充滿了動態的生機。

2.3 構造

構造主要指依靠不同材料和構件通過搭接的方式形成的一種“構造”。構造是材料自身的方式。對于精細構造來說，“構造即細部”。一個建筑的細部構造質量直接決定著整個建筑的品質。而不同的材料有著不同的構造表現，建筑師們在設計過程中，需要基于建筑材料來實現構造設計。對此，建筑師卡洛.斯卡帕就提出了將不同荷載構建與支撐結構組合起來，能夠對支撐構建的末端得到緩沖。他還認為節點是構造的凝聚，可以將整體劃分為部分，通過構造形式表現出來。例如，維琴察集合住宅的柱梁就通過將水平鋼梁與混凝土柱頂部連接起來，提高了混凝土柱的抗壓性和鋼梁的抗拉性，直接將鋼質連接的力學結構邏輯關系表達了出來。

3 混凝土材料在現代建筑設計中的建構化特征

3.1 結構特征

隨著建筑施工技術的不斷升級和創新，人們對于建筑工程的要求也變得越來越高，不僅需要建筑具備實用性，而且還需要具備美觀性?；炷敛牧吓c同類型建筑材料相比，具備受力性能好、可塑性好、施工操作方便等優勢，廣泛應用于建筑工程的承重結構中?；炷敛牧显谔嵘ㄖ陨淼姆€定性能，實現不同建筑結構的有效連接的同時，通過施工設計將結構與審美有效結合在一起。在確保建筑結構安全的同時達到審美效果，同時起到裝飾的目的。例如通過曲線模板進行混凝土澆灌，然后通過施工技術和模板進行不同形態的雕刻，不僅保證了混凝土的質感，而且還體現出了混凝土的柔韌性，將混凝土的質感和美感完美地呈現出來[2-3]。

3.2 質感特征

混凝土作為一種展現真實感的材料，可以由不同模板的使用、不同組分材料的配比和選用，來塑造不同質感的裝飾面。比如，室內裝飾的混凝土材料使用的是細膩的骨料，這樣才會給人細致的視覺審美。室外裝飾的混凝土結構通常會使用粗骨料進行施工，這樣混凝土成型后的構件就會有一種厚重質感。同時，對已經成型的混凝土表面進行處理，可以實現各種紋理和觸感，豐富建筑的不同表現力。因此，對于混凝土材料來說，結合現代建筑裝飾結構的需求，按照不同使用區域和使用功能來進行質感的控制，可以達到不用的藝術效果。

3.3 審美特征

混凝土材料在表達現代建筑的張力和情感上起著非常重要的作用，它既可以表現出厚重的質感也可以有飄逸的造型。不同于其他材料的單一色調，混凝土材料通過與不同顏料添加劑的混合，可以變換成各色各樣的混凝土，用于建筑內外承重墻中，極大地增加了建筑的跳躍力和感染力。此外，混凝土材料可以通過調整水泥和骨料不同用量的配比，調和出各種灰色系的混凝土，顏色由淺到深，層次分明，輔以混凝土本身的紋理與質感，輕柔中帶著剛毅，表現不一樣的建筑魅力?；疑祷炷猎谌毡臼艿胶芏嘣O計師的喜愛，在建筑中被廣泛應用。

4 混凝土材料的建構化在現代建筑設計中的應用

4.1 新型混凝土的應用

隨著科技的高速發展，各種混凝土新材料層出不窮，為建筑的發展提供了廣闊的平臺和獨特的藝術表現力。清水混凝土又稱“裝飾混凝土”，是利用混凝土成型后的表面效果直接作為飾面的混凝土，其表面質感或粗糙或細膩，變化多樣。同時，摻加彩色、白色或灰色的顏料又賦予它豐富的色彩，是一種可以表達建筑不同情感，適用于各種不同文化、不同地區與環境的萬能材料。透光混凝土，將光學纖維以特定摻量與混凝土混合制成。在燈光的照射下，會呈現出夢幻的效果，賦予了建筑良好的藝術性。透光混凝土，同時會給人以輕快、通透的感覺，消除了以往混凝土厚重的質感，為建筑師提供更多的表達建筑效果的可能性。噴射混凝土，一般用于建造薄壁結構體系，以滿足建筑師對曲面造型的需求。彩色混凝土，通常用于建筑地內、外墻面裝修，表達不一樣的色彩和文化魅力[4]。

4.2 與其他建筑材料結合應用

混凝土材料的可協調性很強，可以直接與玻璃材料、木材、金屬材料、磚石以及其他新型建筑材料結合起來使用，達到意想不到的建筑表現力。在建筑設計中，通常會按照藝術表現和使用性能來選擇混凝土材料和與其搭配的其他建筑材料。玻璃與混凝土相結合，玻璃的通透性與混凝土的封閉性會形成強烈的粗糙與平滑的質感對比和虛實的變換，上海保利大劇院就是兩者結合的典型代表。木材與混凝土相結合，木材溫暖的質感與豐富的紋理與混凝土的厚重與冷峻成為對比，增強建筑結構的承重能力的同時，又帶來了不一樣的視覺感受。金屬材料與混凝土相結合，金屬材料帶來的科技感與輕盈感與混凝土的粗線條紋理和質感成為對比，又會形成獨特的審美表現。在建筑設計施工中，如何設計使用混凝土材料與其他建筑材料給人帶來不同的視覺感受，還需要加強混凝土材料和其他建筑材料的細節處理，才能確保混凝土提升建筑使用性能的目的，同時提高建筑審美效果。

4.3 混凝土材料再利用的藝術表現

可持續發展是當代經濟發展的主旋律。對于廢棄混凝土的循環再利用，一直是混凝土材料研究領域的熱門。二十世紀末期，對廢棄混凝土的循環再利用，世界各個國家主要集中于利用工廠將混凝土廢料進行分離，然后作為骨料重新澆筑到道路橋梁和房屋建筑等工程中。但是，拆除混凝土建筑會產生一定的環境污染而且成本相對較高。目前，西方發達國家已經開始將廢舊混凝土建筑進行改造，通過添加化學外加劑等方式來提升廢舊混凝土的再利用效果，此種方式不僅提高了廢舊混凝土結構的防水性能，而且還提高了廢舊混凝土結構的抗腐蝕性能。在不影響建筑結構穩定性的前提下，利用廢棄老舊的混凝土材料，通過再利用技術可以提升建筑物的藝術審美效果，讓建筑物呈現出很強的質感，衍生出新的藝術表現力，是混凝土建構的新方向[5]。

5 結束語

建筑的根本在于建造。隨著建筑形式的多元化表現導致建筑開始喪失本體表現力，逐漸演變為既定文化的附庸。混凝土的可塑性可以使其能同多種建筑材料配合使用，這樣不僅可以提升建筑結構的使用性能，而且還能夠提高建筑結構的審美效果，讓建筑物看起來非常有質感，滿足人們對建筑的高品質追求。因此，做好混凝土材料的建構化研究非常重要。