有温度的设计:纸作为建筑材料的运用论文_何维荣

有温度的设计:纸作为建筑材料的运用论文_何维荣

云南艺术学院

摘要:如今,在大张旗鼓地鼓励环保与人文关怀,传颂可持续发展理念的今天,一方面“有温度的设计才是好设计”成为行业内外统一认可的理念,人文关怀成为设计的大势所趋;另一方面研制更有利于回收的材料,设计有利于控制室内气温和空气流动,减少空调排放的建筑,许多建筑师又开始将目光投向了木材,并且不仅仅是环保木材,而是那些被浪费的木材——废纸。

关键词:可持续发展理念;人文关怀;环保;建筑;纸

1、建筑师坂茂的介绍

对于建筑师坂茂来说,社会责任意味着使用一些建筑材料,像硬纸管、竹子、泥砖和橡胶树。这些材料不仅容易得到,而且便宜,可以循环使用。因此在建筑界,坂茂也以敢大胆使用最廉价、最脆弱的材料而闻名。人们对于纸建筑的不信任,很多人都无法接受纸这种材料能够真正成为一种实用的建筑材料。纸建筑结构的安全性常常受到人们的质疑。但事实是它的确可以,日本建筑师坂茂很多用纸材做成的作品,他用实际行动向人们证实了,纸不仅可以作为一种建筑材料,而且是一种廉价且耐用的材料。

2、坂茂作品解读

(1)新基督城大教堂——纸之灵魂庇护所

新基督城大教堂是一栋可容乃700多个人做礼拜的纸管教堂,被用于临时替代由于在2011年新西兰地震中被摧毁的基督城大教堂,由98个同样大小的硬纸管斜斜堆栈着构成三角形轮廓,并在建筑立面镶上原本教堂的玫瑰窗,彩色的三角玻璃窗在白天光照之下隐约可见如水印般的基督图像当夜晚室内开灯时从外观看起来更有一股神圣庄严之美。

(2)IE商学院纸质楼阁 ——永恒中的不断变化

IE商学院纸质楼阁由纸管建造而成的楼阁,位于西班牙马德里IE商学院,主要用于各种教育活动和接待任务,利用木质的铆合件173根纸管组合搭建成了屋顶,用纸质的梁柱来支撑,仅用了两周时间便建造完毕。正是阁楼所采用的这种转瞬即逝的材料——纸使每一个经过此地的人都会更珍惜时间,同时也铭记:知识就是一种在永恒中不断变化的东西。

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(3)拉奎拉纸音乐厅——废墟上的歌唱

2009年4月6日意大利拉奎拉发生6.3级地震,当时的拉奎拉约有74,000人,其中30%都是音乐学院的学生,由于音乐厅在地震中受到了严重的损坏,学生无法进行正常的音乐训练,坂茂采取了与纸管住宅相似的思路,将一座闲置的钢结构车站建筑用纸管等材料围合形成了音乐厅的室内空间,由于在结构上借用现有建筑,纸管的生产和运输又十分快速,所以拉奎拉纸音乐厅的工期只需要三个月左右,3000平方米的建筑内部包括教室和表演空间,可以进行演奏、讲话、集会等公众活动,在坂茂和当地师生共同的努力与守护之下,这座纸音乐厅将动听的音乐留在了拉奎拉的土地上,慰藉着人们的心灵,延续着这座城市浪漫的旋律。

(4)成都华林小学——重建的希望

为遭受2008年5月12日发生的四川大地震的灾民而设计建设的临时住宅,最终建成的却是小学的临时校舍,这是在中国建成的首批纸管建筑,也是在四川大地震灾区最早得到重建的校园建筑,临时校舍是利用纸管做材料打做拱形主体结构,搭成框架修建的9间教室面积有540平方米使用370根纸管坂茂采用的纸是具有环保功能的传真纸芯这种纸芯经过防火、防水及覆膜处理并进行了严格的强度测试非常适合建造小体量临时建筑教室侧面,利用当地比较便宜的半透明波形板开圆形孔采光因为建筑主体是纸管构造、为组装体零配件加工相对容易这也从另一个角度提高了施工效率。

3、纸作为建筑材料的运用形式

(1)纸板

在纸建筑中,自由流动的“纸板”注入建筑围护结构的单元化玻璃幕墙,纸板约50%的空气,使其耐用,轻便。对于纸板来说,它可以同时承受不止一人的重量实用且环保,尤其是蜂窝纸板蜂窝纸板,轻、刚、强、稳是蜂窝纸板的特点。复杂的图案和纹理是通过切割纸板以不同的角度和几何规则控制的曲率来创建的。

(2)纸管

在纸建筑当中,纸管大多用于吊顶,拼接成一定结构用于承重。将具有环保功能的传真纸芯制作成直径为240mm厚度为20mm的纸管做主体结构,4根纸管为一组用木制连接件进行连接,搭成框架修建。

(3)纸墙

纸墙主要面向室内的墙面,同时也要做好防火、防水、防虫等措施。

4、纸作为建筑材料的性能

(1)可降解性

纸,一般在地面上三至四个月就可降解,作为可降解材料成为塑料的首选替代品,相比于钢筋混凝土给人带来的冰冷感,纸自然而然成为了一种有温度而有特别的建筑材料。

(2)优质的吸音性能

纸质天花板,降噪系数达 NRC 0.7-0.8,防火等级B1级(中国标准),物理和化学性能稳定,无有害物质和气味释放。防潮性好。耐久性佳。孟买一家由NUDES设计的孟买咖啡馆,几乎完全由纸板制成建筑师的项目,采用100%可回收和可生物降解的材料,形成咖啡厅的内部选择的材料,非常通用并且具有优异的吸音性能。

(3)透光性

纸张的厚度决定了其透光性,日本建筑师松本直用纸建造了一个梦幻的酒吧,在皱巴巴的纸的包围中醉醺醺的顾客们就好像在云中喝酒一样,所有的灯光隐藏在纸后纸本身具有的透光性,进一步加强了酒吧梦幻的错觉。

(4)可压缩性

纸张的可压缩性是与柔软性密切相关的性质,它表示纸页受强制施加的一定压力所发生的厚度减少量占受压前纸页厚度的百分率。一般来说,纸张的可压缩性与纸张的柔软性成正比,而纸张的可压缩性与纸张的松软性关系更为密切。用比较粗硬的纤维制造出的比较松软的纸张,其柔软性虽然不佳,但松软性和可压缩性依然比较良好。也因为纸张的可压缩性以致不用担心它作为建筑材料需要考虑的承重性。

5、纸建筑的局限性

纸建筑需要花大量人力财力去解决指建筑的防火、防水、防虫及覆膜处理等问题,而且由于承重能力的限制,目前没有超过两层的纸质建筑。同时,纸张的弯曲度同纸张存放环境的温、湿度有很大的关系,建议留意纸张在生产过程中保持环境温、湿度一致,这样可在某种程度上避免纸张产生弯曲变形。

6、突破局限性的可能方案

(1)与其他材料结合,增加其硬度与承重能力。

这个用废纸加上胶水,导入模具制成的椅子或者墙面可被设计师有意塑造成砖头的造型或者大理石表面的纹路,让人们不仅在心理上克服了对于纸本身“太过柔软”的固有印象而不敢就坐或者触摸,同时也赋予了砖头、大理石这样坚硬的材料一个温柔的触感,极强的着色能力也可以让纸质的周边产品以各种不同的颜色来批量生产。

(2)与数控打磨及制造工艺结合。

我国是3C(计算机、通信、电子)产品的消费大国,有着13亿人口的需求市场,苹果、华为等知名品牌的手机和电脑,成为年轻人追捧的目标。同时我国也是制造业大国,全球2/3的电子产品均由中国进行制造和装配。国内的3C制造企业规模庞大,但多数是一些不掌握高端产品与核心技术的代加工企业,上百万员工在忙碌的生产线上赚取微薄的利润。如今,3C产品正朝着多样化、个性化方向发展,在激烈的市场竞争下,升级换代的速度越来越快,花样繁多的外形设计给模具制造行业带来了新的机遇。因此,新的数控打磨和制造工艺使得更高精度具有复杂几何形状的建筑成为可能。

7、总结

1988年在国际材料科学研究第一届大会上首次提出“绿色建材”的概念。在1992年联合国在巴西里约热内卢的环境与发展大会上,确立建材的可持续发展战略方针。在1999年,我国第一届全国绿色建筑材料发展和应用研讨会上把绿色建筑材料下了定义:采用清洁的生产技术和工艺,不使用或者少使用天然资源与能源,使用大量的城市固态废弃物或者工农业生产的无污染、无毒害、放射性水平极低的,可回收循环利用的建筑材料。纸的“再生”不仅彻底解决了零消耗木材损耗的困境也让人对于纸的“脆弱”与“刚强”上的转变产生哲学意义上的思考。

论文作者:何维荣

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/11

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