理论教育 建筑构造技术发展演变:开放的局限

建筑构造技术发展演变:开放的局限

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:不过问题是,当建筑师的任务被分割的只剩下“形式制造”之后,建筑学反而逐渐在失去这个唯一的领地。尽管摆脱了传统材料和母题的固有表现形式,但这个“真实”的构造系统未脱离基于“形式制造”的设计,只不过换了一种方式。尤其重要的是,由暴露的钢框架和填充体形成的围护体构造的热工性能是极差的,当建筑师专注于表现材料本身的建构特征时,建筑性能和其相关的用户使

建筑构造技术发展演变:开放的局限

从20世纪大部分基于开放系统的建筑设计、生产、建造流程来看,从现成的产品目录上选择零部件是大多数建筑师与建筑工业联系的全部内容,具体来说,就是大部分建筑产品的批量定制只局限于定制程度较低的ATO、STO与MTO阶段,按照ETO进行定制生产的建筑并不多见。由此可见,从早期工业化过程中对机器的适应,到后期对机器的依赖,大部分的建筑师都未深入生产制造端,或者说都远离产品工程。尽管为了缩减建造成本和周期,选择现有的建筑产品零部件是建筑市场细分原则的自然结果,但建造承包商的出现使得建筑师与生产部门的关系变得更加薄弱,设计与生产、建造的分离,导致设计部门和生产部门除了顾客的关系有所接触不再紧密联系。建筑市场已经被各种专业高度分散的从业者所占据:建筑师、建造师、工程师、科学家等,这些从业者各自从属不同的机构,这些机构的计划与期望也不尽相同(图5-14)。在过去一个多世纪的发展中,这些分离的要素已经被制度化,它们包括了各自分离的体系培养、独立的教学计划、各自的职业资格认证和职业保险要求,以及各自独立的专业机构[19]

当大多数的建筑材料生产已经工业化,并且成为专业的产品工程师的专长,集成的环境控制系统将只有单一用途的骨架与外壳的建筑变成庞大复杂的机器时,建筑师从主持建筑师变为系统中的一员似乎是理所应当的。不过问题是,当建筑师的任务被分割的只剩下“形式制造”之后,建筑学反而逐渐在失去这个唯一的领地。

随着生产部门的独立,事实上,建筑师在最上端围绕场地与功能进行的设计构思与末端材料选择、产品的生产、现场的建造产生了严重的分离,不仅建筑产品的材料选择、产品研发和组装已经被分给了其他专业部门,乃至最终的建造手段和建造方法也被分离出去。现在,建造的方法、流程由建造师决定,产品的研发由工程师决定,新产品的组成和物理性能由材料科学家决定。过去主持建筑师同时控制建筑材料、产品和建造的方法,协调不同元素的组合和搭配,使得整个建造的过程完整流畅。而现在,各个学科之间的交流与沟通甚微,尤其是建筑师与产品工程师和材料科学家之间几乎没有沟通,在建筑的外观越来越依靠材料和工艺实现的当下,建筑师与产品设计分离的后果是可想而知的。

当建筑师在越来越广泛的专业化领域话语权不断降低的同时,也意味着建筑师逐渐失去了对建造系统控制的能力;另一方面,当建筑师被动选择产品的同时又想努力创新时,只能在“形式制造者”的困境中越陷越深。虽然在19世纪末,新材料的研发有了爆发式的发展,并且对建筑的建造方式及的变革产生了重要推动,不过100多年过去后,在建筑中应用的新材料和新工艺与其他制造领域相比依然是捉襟见肘的(图5-15)。瑞士公司于1999年进行的一次调查表明,建筑行业的新产品销售率仅为10.7%,而在其他所有工业部门的平均数值为37.1%,建筑行业明显处于劣势。而同时,在接受调查的所有公司当中,只有24%的公司实施了研究与开发(R&D)工作,明显低于整个产业49%的平均水平[20]

图5-14-a 分离的建筑产品设计、生产流程

图5-14-b 线性、分层的建筑设计、建造流程

资料来源:参照《Refabricating Architecture》自绘

图5-15 在过去150年,新材料和产品的开发以指数级的速度增长,但在建筑中的应用却要慢很多(www.daowen.com)

资料来源:Stephen Kieran,James Timberlake.Refabricating Architecture[M].New York:McGraw-Hill Press,2004:132,作者编辑

进行材料创新的主力军依然是原材料和建筑材料工业实验室的研发人员。建筑师在大部分的时候都是这些工业材料的直接享用者,即使为了使其满足自己的设计理念,设计师会与供应商联系,对材料进行改良,但由于建造活动不像汽车航空制造业可以直接产生效益,供应商并不会积极地改变材料的基本结构,除非这个改动可以产生一种值得推广并可能获得巨大效益的新型产品。虽然我们也看到了大量的材料如塑料、玻璃纤维聚合物、陶瓷钛合金等在建筑形式创作中的应用,但大多数建筑师选择这些材料的原因多数出于对新奇事物的追求,而在其他制造领域,众多开发和应用新材料与工艺的理由都与新奇毫不相干,从造型出发而不是从目的出发是建筑师与产品工程师应用新技术的本质差异。

尽管20世纪后,现代主义运动试图创新建筑的时代风格,但大多数建筑师的实践只限于建筑的外形,而并未涉及新的工业化生产制造方式。20世纪50年代,“新粗野主义”试图通过直观地在建筑中表现材料与构造工艺来表达他们对“现代”的看法,并以此反抗对传统主题和材料的滥用。他们中的代表人物,史密斯夫妇(Smithons)希望自己的建筑能够更直接地反映真实的构造,而不是看上去像,而事实上却是另外的事物。在英国诺福克的亨斯坦顿学校(Hunstanton School,Norfolk,England,1954)中(图5-16),我们看到了一个真实的“构筑物”——钢柱框架与填充体的组合。其中,钢柱框架完整地暴露在外面,与玻璃和砖墙形成的填充部分共面,清楚地表达了作为承重的作用,而玻璃和砖则表达了两种不同工艺的差异——“轻”的与“重”的、“实”的与“透明”的。

尽管摆脱了传统材料和母题的固有表现形式,但这个“真实”的构造系统未脱离基于“形式制造”的设计,只不过换了一种方式。首先,对称的网格与相同的填充材质形成了均衡统一的建筑整体立面形式,这种基于图面完整表达式的设计语言在创建了一个完整形式的同时也隔断了功能与环境之间真实的对应关系,比如开窗的位置和大小是应该由内部的采光、通风需求决定,而不是由构图决定。其次,虽然采用了工业化的产品,但这些产品之间并没有必然的内在联系,它们之间的组合完全是由建筑师凭借个人感觉而形成的:框架中的填充体是自由的,史密斯选择了玻璃和砖,那么其他建筑师或许可以选择玻璃和石材或者玻璃和金属板等等。尤其重要的是,由暴露的钢框架和填充体形成的围护体构造的热工性能是极差的,当建筑师专注于表现材料本身的建构特征时,建筑性能和其相关的用户使用舒适性已然被忽视了。显然,“开放系统”赋予建筑师在材料和工艺选择上的自由度让建筑师在不知不觉中陷入了另一种“表现工艺技术的形式制造”的窠臼,这一点和传统的母题形式应用在本质上没有区别。

图5-16 史密斯夫妇设计的亨斯坦顿学校展示了一种开放系统下产品组合的无限可能,但都是基于材料形式表现的,并未深入生产制造的本质

资料来源:David Leatherbarrow,Mohsen Mostafavi.Surface Architecture[M].Cambridge,Mass:MIT Press,c2002:167

长久以来对建筑形式的关注已经成为建筑师实践中不可避免的强大惯性,无形中推动着大多数建筑师围绕着“开放系统”进行建筑实践,因为开放的过程更现实,这种现实主义具有实用和人文的双重维度在一定程度上满足了多变的市场需求。即使不通过工业化生产技术,建筑师也可以利用手工艺来实现建筑的个性需求。但无论是之前以古典艺术风格来强度调人文关怀的装饰艺术,还是之后直接展示材料与建造工艺的“图像再现”,都无法真正摆脱“形式制造”的桎梏。当对新材料和工艺表现为目的的创作成为建筑师与工业制造领域结合的方式时,它们的持久性通常都是短暂的,比如早期建筑师对暴露的钢结构形式的推崇,随着能源危机的出现,很快就成为突出的反面教材,而那些过于专注复杂形式表现而影响建筑基本性能的案例也同样被后人诟病。

从推动生产力发展的角度而言,建筑业的发展需要有价值的材料和建造技术的原创性进步,而当应用新材料变成昂贵的“炫技”表演,对于大量性的生产而言,并没有普及和推广的意义。这就造成了有实力的建筑事务所通过加大建造的成本形成标新立异的建筑以博取眼球、扩大知名度来获得更多的“订单”,而更多的事务所在激烈的竞争中只能退而求其次,通过扩大设计的产量来维持经济效益。对于前者,满足新奇刺激的产品研发对建筑业整体发展的提升并不显著,后者为获得短期的经济利益而在产品研发端的惰性影响了整个行业的技术发展前景。在开放性已经成为市场不可改变的运行规则之后,建筑构造系统的组合方式呈现明显的开放性是不可避免的,但没有控制的开放对建筑发展所造成的不良影响已经日益明显,改变势在必行

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