传统材料在现代建筑中的表达：绿色技术与人文内涵研究

（一）传统建筑材料的属性特征

传统建筑材料就是在传统建筑中普及应用并沿用至今，多为天然或者经过简单人工处理的材料，在中国建筑理论中多指“土、木、砖、瓦、石”。这五种传统材料从秦汉时期就已经被大量使用，是中国传统建筑文化的重要载体，探究其属性特征以及在传统建筑中的应用状态有助于在现代建筑设计中对传统材料进行解读。

1.土

土是最古老的建筑材料，早在先民们从天然的山洞中走出，并以穴居的方式生存在大地上，就与土结下了缘分。从象形汉字的溯源来讲，墙、壁、基、坛等字无不表明了土材料在中国传统建筑中的重要性。运用在传统建筑中的土有两种，一种是自然状态下的生土，一种是经过人工夯实之后的夯土。其中，夯土结构紧密，有效克服了生土松软、吸水等缺点，多被用为夯筑台基和构筑墙体。除了夯土之外，古人在长期的建造实践中发现黏土沾水之后具有较强的可塑性和黏结性，因此，采用“以土为基，置骨加筋”的手法将麦秸、稻草等纤维材料添加在泥土之中，待其干结硬化之后得到硬度、韧度都大大提高的土坯。这样的结构模式与现在盛行的钢筋混凝土有异曲同工之妙。土坯工艺的出现极大地拓展了土材料在建筑中的应用，时至今日，在北方地区很多的乡村仍在使用土坯作为建筑材料，与砖材共同砌筑形成“里生外熟”的墙体，既保证了墙体的坚固耐久，又大大提升了建筑的保温隔热性能（图6-1）。

图6-1　“里生外熟”的墙体

作为建筑材料，土耐久性和适应性强，更是能够就地取材，节约开采和运输中耗费的人力物力。从保护生态环境的角度来看，土取之于大地，又归于大地，实现完全的循环利用，极大限度地减少对自然生态的破坏。热功能效益出众是土建筑极为显著的一点，土质墙体一般都较为厚实，对热量的传导性较低，能够较好地隔绝室内外温差，形成冬暖夏凉的室内环境。

2.木

在中国传统建筑体系中，木材是最主要的建筑语言。木材的广泛应用以及在数千年发展中成熟的榫卯、斗拱等高水平技术和艺术成就使中国传统木建筑相对于其他建筑文明中的木构建筑来说，更加独树一帜。正因为如此，中国人对木材有种独特的爱好，它承载着我们对传统建筑的印象，给人以亲近历史的感觉。作为传统建筑中的主要结构材料，木材具有极佳的力学性能，尤其在其顺纹方向上具有较高的抗压和抗拉强度。并且木材自重轻，韧性强，使木构建筑具有良好的抗压和抗冲击的能力。应县木塔是中国现存最古老的木构塔式建筑，依赖其优秀的木结构减震性能使之在近千年的历史中经历了多次强烈地震的考验后，仍能屹立至今（图6-2）。然而木材的易腐蚀以及不耐火的特性同样决定了木构建筑的使用寿命，太多被载入史册的传统木建筑耐不住时光以及战火的侵蚀消失在历史长河之中。

图6-2　应县木塔

木材不仅可以作为结构材料，同时也是装饰性材料，其天然质感带来的木纹肌理与柔和光泽在材料的表达中充满自然质朴的艺术氛围。木材的年轮肌理不仅具有丰富的美学效果，而且通过对时光流逝的记录表达独特的人文感性。与土材料一样，作为自然生长的绿色材料，可再生、无污染的木材具有极高的生态价值，在追求可持续发展的今天，木材是表达建筑生态性的重要载体之一。

3.砖

砖作为建筑材料的历史非常悠久，早在秦汉时期就已经被大量运用，故有“秦砖汉瓦”之说。砖是以泥土制坯然后烧制而成，是先民智慧与经验的结晶。因为烧制的原因，砖材本身较脆，受力性较差，抗拉、抗弯性能同样不尽如人意，但是其优异的抗压强度和保温隔热性能使砖成为极佳的砌墙材料。砖的质感斑驳而温暖，受烧制过程的影响，表面较为粗糙。从色彩上来看，砖主要分为青砖和红砖。中国古建筑一般使用青砖，如北京四合院、徽州民居等都是以青砖砌筑，展现朴实的建筑色彩。而当代民居则多用红砖，追求温馨的暖色调。

中国传统建筑体系中，只有宗教类建筑以及墓穴寝陵以砖作为结构材料并大量运用。在这两类建筑中，砖构造并没有发展出与木构造那样复杂多变的建筑细节，却在表面纹饰下了较多的功夫—砖雕和砖绘（图6-3），后来这种表达手法逐渐普及，砖雕成为传统建筑中常见的一种装饰表达。在砖材上有目的地进行雕刻绘制，并与具体的建筑构件—影壁、山墙等相结合，使其与建筑空间的意境相符，是对传统文化艺术表达的升华。

图6-3　砖材装饰性表现

在材料表达方面，单体的砖材以雕花镂空的形式展现其艺术价值，而在整体表达上则要依赖于砖墙丰富的纹理。与木材天生纹理不同，砖墙纹理的形成多依赖砖与砖之间的灰缝与其砌筑方式，不同的砌筑使砖与灰缝组合成不同的纹理，这种以人工为主导的肌理创造方式恰恰体现了建筑的人情化特色。传统建筑对砖墙肌理的处理一般采用一顺一丁、梅花丁、三顺一丁等砌筑形式，集美观与实用于一体（图6-4）。

图6-4　砖材的砌筑手法

4.瓦

从制作根源上来讲，瓦和砖是极为相似的，大多都是由泥土烧制而成。相对砖来说，瓦材被更早地运用在中国传统建筑之中。根据考古发现，在两千多年前的西周时期，古人们就已经用瓦片替代茅茨成为新的屋顶覆盖材料。瓦作是中国传统建筑工艺中极其重要的一部分，在建筑材料的表达中集美观、实用于一体，从一定程度上表达传统建筑的屋顶艺术，同时体现着森严的礼仪等级。

从功能上来讲，中国传统建筑常用的瓦分为盖瓦、脊瓦和瓦当。其中，盖瓦用于铺设屋顶坡面，有鱼鳞瓦、仰合瓦等多种表达手法（图6-5）。脊瓦则用于屋顶脊线的覆盖，在宫殿建筑的脊瓦上多装饰仙人走兽等构件，以突出殿宇威严并带有祈福的意味，是中国古建筑的一大特色。瓦当则是用以覆盖建筑屋檐前端，其上多被绘制装饰纹样。瓦当上绘制的纹样内容涵盖极广，有表达自然的草木虫鱼、表达祥瑞的麒麟龙凤等图案，也有各种造型华美的文字。古代的工匠在有限的空间里对社会百态以及文化思想进行艺术加工，使其具有极高的装饰性和审美价值，大大提高了瓦材的人文表现力（图6-6）。

图6-5　瓦材的铺设手法

图6-6　瓦当的表现形式

从不同材质来说，瓦又分为青瓦、琉璃瓦、铜瓦、石板瓦、木瓦等，其中最为常用的是青瓦和琉璃瓦。青瓦常见于民居建筑，因不上釉显青灰色，是运用最多也是等级较低的一种瓦件。琉璃瓦则是在陶瓦的基础上上籼，表现出黄、绿等多种色彩，是比较高贵的建筑材料之一。依照中国传统建筑的瓦作形制，分为大、小瓦作。其中，大瓦作被规定用于宫殿、寺庙等建筑，多使用琉璃瓦，而用于民居的小瓦作则只能使用小青瓦，并且屋脊上禁止有吻兽等构件，以体现传统礼制。

5.石

同木材一样，石材也是天然材料，其自重较大，坚硬耐久。从力学性能上来看，石材的抗压性能极为优异，因此，西方古建筑以石材作为承重结构。在中国传统建筑里，对石材和砖材的处理手法具有极大的相似度，同样不被用于主流结构构造，同样以雕刻绘画带来装饰性作用。但是与砖材不同的是，中国人对石材的追求带有更高的精神文化需求。从春秋之时孔子以玉比德，到后世文人墨客寄情于石，再到民间对泰山石的灵物崇拜，石文化俨然已是中国传统文化的重要组成部分。古典园林建筑可以说是用石艺术的集大成者，浑然天成的假山、奇形怪异的太湖石等无不体现古人“虽由人作，宛自天开”的意境追求。

在传统建筑中，石材多用来作为木构建筑的台基和栏杆等。在元代以前，台基一般都是由普通石材砌筑而成，其上并无过多的装饰雕刻。自清明之时起，传统建筑较之以往更加注重装饰效果，台基上慢慢出现一些简单的图案，如云纹、花纹等，增加了建筑的细节特征。台基主要分为普通台基和须弥座两种，普通台基就是夯土外包石材，多用于普通的建筑。须弥座是我国建筑特有的一种造型，华丽大气，广泛运用于宫殿建筑中（图6-7）。

图6-7　故宫须弥座台基

相对于皇家宫殿的高贵典雅，传统民居尤其是山地民居对石材的运用就稍显粗犷，多用不加雕琢的石块进行砌筑，体现山野情趣和自然之美，对当代建筑中石材的表达手法有很大的借鉴意义。

（二）传统材料的结构表达

全球化背景下的文化交融促进了当代建筑艺术的发展，人们对建筑功能、空间、形式等方面也都有了更高的要求。传统的材料技术已经不能满足建筑发展的需求，建筑师开始尝试使用新的工艺来探索传统材料在表达方面更多的可能性。

1.新的材料工艺(www.xing528.com)

传统的材料工艺主要是依靠人力对自然材料进行表面化的处理，材料的性能却不会得到改善。科学技术为材料的加工带来了新的发展方向，对材料的性能进行提升，丰富了传统材料的表达方式。

当代土材料的发展主要在于夯土墙制作中对生土与石灰、混凝土等添加物的配比，在中国美院的“水岸山居”项目中，王澍以夯土墙作为主要承重墙体，克服了传统夯土建筑墙体裂缝、大面积脱落等缺陷。“水岸山居”中的夯土墙以中国美院生土实验室的研究成果为指导，选择合适的材料配比和金属模版等设备进行建造，暖黄色的色调温暖而质朴，与其木屋架结构共同营造出传统江南乡村的生活氛围（图6-8）。

图6-8　“水岸山居”的新夯土墙工艺

现在的木材加工技术多以集成材为主，主要是在材料加工过程中将板材中的木节、裂纹等部位剔除，经过去水处理然后粘贴压合形成。相对于传统木材来说，集成材突破传统木材的天然偏差，具有均匀的结构强度，并且其尺寸和形状都可以按照设计的需求进行深度定制，给建筑的材料表达方式带来更大的自由度。另外，在加工过程中可以通过化学处理的手段以弥补传统木材不耐火、易腐蚀的特点。日本冈山县“花美人的故乡”是一座以花为主题的公共建筑，建筑师为了表现花的主题并与周围木建筑环境相融合，使用了大量的预制集成材作为结构表现材料。弯曲的集成材结构对花的造型进行抽象化（图6-9），与木材的天然质感相呼应，形成一个柔和温暖的空间氛围。

图6-9　集成木材的表现

传统砖瓦材料由于其制作过程中对耕地与环境的破坏，已经逐渐被淘汰，取而代之的是以工业废料和生活肥料制成的粉煤灰砖、炉渣砖等新型的非烧结砌块。对石材而言，现代技术的发展尤其是新的切割技术使其颠覆了传统块石沉重的形象，让石材能够在保持原有色泽和纹理的前提下达到较为轻薄的效果。平滑石材还可进行抛光、哑光、烧毛等表面处理工艺，产生不同的艺术效果。

2.传统构造的更新

因为技术的限制，传统的构造方式完全遵循材料的力学特征，对土材进行夯筑，砖石进行砌筑，木材则是搭建形成梁柱体系。随着科技的进步，借助于钢材、钢筋混凝土等现代材料的力学性能，传统材料摆脱了力学上的限制，创造出更多的构造方式。其中，以木材和石材应用的成就最为显著。

建筑的木构造多以榫卯为连接结构，通过不同凹凸的紧密穿插巧妙地将各个方向的木构件穿插在一起，既保持了整体结构的简洁一致，又能使结构构件结合部分具有一定的强度、韧性和变形能力，但结构刚度较低。在现代木结构建筑中，木材的应用通常会与钢结构相结合，利用金属构造节点代替传统的榫卯结构为木构造提供更多的灵活性，在适应更复杂结构要求的同时丰富了木结构建筑的构造形式。“水岸山居”中的特殊的屋顶木结构是王澍对传统的木构造屋顶的总结与创新，以相互交叉的杆件来形成稳定的屋顶支拧结构。整个屋顶杆件结构可以分为两种序列，在主要序列以及一些受力情况复杂的次要序列中添加钢骨作为杆件的构造节点，以提高结构的刚性和对屋盖顶棚的承载力（图6-10）。

图6-10　创新的木杆件结构　

以传统石材作为结构材料时，多与钢筋混凝土结构相结合，一般以构造柱或者圈梁的形式对墙体进行加固，以保证石砌墙体的结构稳定性，或者将石材作为不承重的填充砌体与混凝土框架相结合以保证石材建筑的稳固。例如，在马清运的玉山石柴中，房子的外墙就是以钢筋混凝土框架结构结合当地的鹅卵石砌筑而成，随意添加的石块显示出不同的色调，形成如同河边石滩一般的肌理（图6-11），蕴含着大西北的泥土气息。

图6-11　玉山石柴

（三）传统材料的人文表达

在现代建筑的表现中，表皮材料获得越来越多的关注。在材料表达没有被强调之前，现代建筑主要是以空间的表达为强调元素，表皮只是空间感知的衍生物。随着现代建造技术的发展，单一材质的墙体表现逐渐演变成为多层次、多材质的覆层建造，在适宜的建造技术下，建筑表皮完全可以独立于结构与功能的表达之外，单独呈现出其相应的知觉属性。传统材料作为传统建筑文化的主要载体，在其功能结构属性已经相对落后的情况下，更适合作为建筑表皮进行使用，便于表达传统建筑文化的人文感性。

1.质感表达

传统建筑材料的质感是通过视觉和触觉传达的，可以分为天然质感和人工质感两种类型。天然质感是指传统材料自身的质感，人工质感则是天然质感经过现代技术的加工之后产生变化形成的，是材料属性的人工呈现。

在传统材料表皮化设计中，较多地使用材料的天然质感来表现建筑“土生土长”的本土意境。建筑师通过独特的设计手段将木材的柔和、石材的粗犷、砖材的细腻、土材的古朴等自然的质感在建筑中呈现出来。在五女山高句丽博物馆的建造中，建筑师采用外墙垒石组合墙体的构造，以青石为表现材料在结构墙体的外层构造出石材表皮，天然朴拙，呼应当地传统高句丽建筑的积石文化。天然石材的表达使参观者走进博物馆就像走进时空转换的古代高句丽，将传统文化直接呈现在人们眼前 （图 6-12）。

图6-12　青石的天然质感

经过现代的加工处理手段，传统材料会呈现出精细的人工质感，这种人工质感可以是材料天然质感的另一种表现形式，也可以体现现代工业化的独特美感。经过工艺的处理，传统材料会呈现出精细的人工质感。北京建筑工程学院的学生综合楼为表达建筑几何逻辑关系，使用抛光后的木材作为切口内外墙材料，形成细腻的木墙质感，与切口外的清水砼墙体相呼应（图6-13）。

图6-13　木材的人工质感

2.肌理表达

建筑材料的肌理是指材料的肌体特征和表面纹理结构在光照的作用下反映出材料的独特感官效果，从而给人以不同的印象。以材料表面的光滑程度来说，表面光滑的材料充满现代感，而表面粗糙的材料则传达出自然原始的粗犷美感，极具历史韵味。在建筑中，人们感受到的肌理主要是由建筑表皮不同的构造方式和材料的自然肌理共同决定的。对传统建筑材料来说，根据材料不同的属性，肌理的创造手法主要是对木材的编织、对砖石的砌筑以及对土材的夯筑。

木材独特的线性特征使其能以编织的构造方式完成对建筑表皮肌理的创造。编织构造具有极大的灵活性，可以根据设计需求采用不同的编制手法，并且对材料密度和大小进行控制，创造出性格各异的具有透明性的建筑表皮。马清运的朱家角行政中心以木质格栅编织形成建筑表皮，与建筑的玻璃辐墙相结合，形成传统与现代、透明与半透明的对比与交融。其中，木格栅的竖向模数与建筑外墙的青砖模数相一致，形成立面的韵律（图6-14）。

现代建筑结构技术的发展，尤其是钢筋混凝土结构的出现对砖石材料的肌理表达具有深刻的意义。在脱去建筑结构承重责任的情况下，砖石砌筑肌理的艺术表现得到了突破性的进展。砖石的肌理分为两种，一种是砌筑肌理，一种是贴面肌理，两者的差别就在于砌筑所带来的“三维”表达效果，而贴面则只能实现立面上的“二维”表现。在目前的建造技术下，无论承重与否，以砌块形式出现的砖石材料都需要遵循自身的属性特征以及建构逻辑，而贴面肌理则相对随意很多，可见砌筑的肌理更能体现建筑真实性建构的意义。

图6-14　木栅格肌理

影响砖石砌筑肌理表达的因素主要有材料本身的知觉特性、砖石在砌筑过程中的位置顺序以及砖石与砌筑缝隙之间的纹理关系。当代建筑中砖石的砌筑肌理主要取决于建筑师选择的砌筑方式，主要包括随机性砌筑方式和规则性砌筑方式。砖石材料的随机性砌筑是最为原始的一种砌筑方式，施工难度低，耗时短，曾经普遍运用于民居建筑中，呈现出自然野性的粗犷美感。规则性的砌筑方式除了传统的一顺一丁、梅花丁、三顺一丁等顺丁组砌方式，还发展出了更多打破常规的新方式，以达成建筑师的表达目的。红砖美术馆是目前国内较少以砖为表现主体的建筑，建筑师在钢筋混凝土结构的基础上，以砖材的不同砌筑手法表达砖墙的肌理，呈现出纯粹自然的建筑美感（图6-15）。建筑中使用了大量非传统的砌筑手法进行创作，如外墙阳角交接的英式砌法、室内墙体的砖块点阵、百叶式的镂空墙以及砖墙边角的凹凸处理等，将砖材的表现力发挥得淋漓尽致。

图6-15　砖材的砌筑肌理

按照土材的不同加工方式，当代建筑中土材料的肌理表达可以分为夯土夯筑肌理和土坯砌筑肌理。其中，土坯砌筑肌理是以砖石砌筑的方式形成不同的肌理形式，与土坯天然肌理相结合，形成变化丰富的肌理效果。夯土夯筑肌理主要是夯实的过程中产生的，一般是由夯筑的方式或者材料的配比所决定。张永和在二分宅的设计中以钢板作为模具对夯土墙进行处理，施工中每次放土然后夯实的过程形成相应的痕迹，在模板拆除后展现出夯土墙体水平韵律的线条肌理（图6-16），同时也是对施工过程的记录。

图6-16　二分宅：夯土墙夯筑肌理