很早就有写一篇关于建筑师与建筑材料的文章的意愿,一方面限于自己的知识有限,另一方面由于事务繁忙,加之自己手懒的缘故,拖延至今。因为有一件事,深深触动了我……
那是今年年初,作为项目负责人完成了一个极普通的住宅设计案例,施工图完成后,施工单位也已经进场施工了,在施工图技术交底的会议上,当交底即将接近尾声的时候,一位施工员提出了问题,那是一个年龄约摸25岁左右的小伙子,他提出来:“能否用蒸压砂加气混凝土砌块替代设计中选用的蒸压加气混凝土砌块?”我一时竟不知道如何回答!只能似是而非的说了句“只要指标能够满足设计要求也可以”以为搪塞。这件事对我产生了极为强烈的震动,使我渐渐惊醒,进而开始思索作为建筑师的材料观,梳理自己关于建筑材料的知识。于是有了现在这篇短文。
建筑与材料
从我学习建筑学开始,就知道建筑是由各种建筑材料构成的。古代西方的石头建筑,东方的木头建筑,现代的钢筋混凝土建筑,钢与玻璃建成的建筑等等。一直以来,总是认为建筑与材料是一种与生俱来的东西,从来也没有思索过建筑与材料的关系。当我静静的考虑这一问题的时候,似乎觉得建筑与材料变成了一对矛盾的统一体。
建筑的实际功能总是与那些大大小小的空间密切联系在一起的,著名的建筑大师赖特非常推崇的中国古代哲学家老子的“有之以为器,无之以为用”的观点。可以说在建筑学的发展中认识到建筑的真正内涵是建筑空间是一种进步。然而,组成建筑空间的那些实体的材料却又无时无刻不在影响着建筑的发展。
归纳起来,材料与建筑有以下这样一些关系。同样大小的建筑占地面积情况下,建筑材料占用的空间越多,可资使用的建筑空间就越少;同样建筑场地承载的情况下,建筑材料占建筑总重量的比例越高,建筑的高度与面积就越小;同样体形系数的建筑物,建筑材料的保温隔热性能(或构造)越优,建筑物的能源消耗越低;同时建造与合理设计的建筑物,建筑材料的耐用期越久,建筑物的整体寿命也越久。材料对建筑的影响实质上是材料物理、化学性能的不同产生的,所以认识材料,本质上就是认识建筑材料的物理化学性能!
建筑师的材料知识
作为建筑师,对建筑材料的了解与认识深刻影响着建筑创作和设计。不了解钢筋混凝土的性能,赖特不可能设计“流水别墅”,没有钢与玻璃的知识储备,密斯也无法创作出纽约的西格拉姆大厦。建筑师具备什么样的材料知识既取决于本人的偏好,也同时受到时代与社会发展的制约。但是,一个合格的建筑师需要具备基本的建筑材料知识。其一是基础材料知识,例如物理、化学、力学等方面的知识;其二是主要建筑材料的性能与适用范围;其三是合理选择建筑用材的原则。
建筑学的基础学科建筑物理中关于声、光、热的知识就广泛的涉及到材料物理化学性能,不具备基本的物理、化学知识也就无法从根本上了解材料的性能。所谓主要建筑材料是一个相对概念,从本意上来说,掌握、了解的材料越多越好,但最基本的一些材料,如水泥、钢材、木材、玻璃、石材等需要熟悉和了解。水泥标号,钢材等级,木材特性,玻璃种类,石材质地都影响着建筑,而不同的材料选择也可以创造出完全不同的建筑作品。比如建筑玻璃的种类繁多,按其化学成分分有钠钙玻璃、铝镁玻璃、钾玻璃、硅硼玻璃、铝玻璃和石英玻璃等;按功能分,有平板玻璃、热反射玻璃、吸热玻璃、异型玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、泡沫玻璃、中空玻璃等。关于合理选择建筑材料的原则,主要是三点,第一、功能性原则。就是从建筑构件与部位的功能出发,做出适当的选择。如防火墙上需要开设门洞或窗口,就需要选择防火门、防火玻璃等;第二、经济性原则。材料的成本是建筑物的主体成本,材料选择恰当,可以节省投资。如能够选用C30强度的混凝土,就不必选用C40。这一点往往成为建筑师与业主产生矛盾与意见的地方。第三、操作性原则。在选择一个建筑部位的用材时,优先选用当地材料,选用适合当地施工技术的材料,选择符合地方产业政策的材料。这个方面,建筑师是比较容易忽视的方面。
现代建筑的发展
建筑发展是一个历史发展过程,除了受到社会经济、文化的影响外,科学技术对建筑的影响可谓深远,。在这个方面,建筑材料始终发挥着基础性的、支撑性的作用。从石头建筑到钢筋混凝土建筑是一次建筑史上革命性的突破,到了20世纪,又以钢与玻璃的发展为代表,现代建筑的发展出现了非常明显的特点。
现代建筑发展一个特点是建筑材料(或实体)在整个建筑中的比重越来越轻。以大跨度、大空间的航空港、体育场馆等为例,以较少的材料使用获得了较大的使






