木材的表现力

工程中材料的选用与表现力木材的选用。木材是所有建筑材料中与人类最和谐的，它影响着我们许多感受。许多我们对建筑深刻的印象来自木材，它的组成对建筑有者深远的影响，它记录了远古时代的建筑。木材极易表现的亲和力，属于一种可再生资源，这是其他材料不能企及的。木材的结构性能因树种的差异而有较大区别，一般来说，密度较大的，力学强度亦大；密度较小的，力学强度也相应减小，木材是各向异性材料顺纹方向与横纹方向的力学性质相差很大，因此木材抗剪强度大大低于其抗拉抗压强度。因此，实木构件的跨度受到较大的限制。当代木材胶合技术的突飞猛进从根本上改进了木材的抗弯和抗剪性能，使木材可以形成较大的跨度。木材如果含水率较高，其各向干缩率不相同，因而容易造成变形，从而影响木材的力学性能和外观，为解决这一问题，一般要求木材在达到平均含水率再使用，或对木材采取上漆的方法，对于高大的整木，则应对木材两端和中间加箍紧固。另外，木材可以在高温蒸煮下进行弯曲，这为我们使用曲线形的木构件提供了可能。木材的表现力木构建筑的表现力千百年来，人类根据自己的需求塑造出各种不同形式的木结构件，用它生产功能物品，把它作为建筑材料。极少有其他材料像木材那样能唤起人们如此多的联想，从活着的树木到加工成的人工产品，包括它所有的存在形式。直到今天，木建筑的建造，虽取决于技术和功能要求，材料本身仍有丰富的意向。木材的美学意义木材是所有建筑材料中与人类最和谐的，它影响着我们许多感受。许多我们对建筑深刻的印象来自木材，它的组成对建筑有者深远的影响，它记录了远古时代的建筑。实际上，它甚至是我们缘于对自然界的树木的欣赏。“树木是人类最普遍，最有含义的象征一取自宇宙的树木，树木的生命，树木的繁殖力，树木的经历，树木的灵魂，树木的历史，有奉献精神的树木，各种各样的联系都隐藏在树木的形式之下，直至今天添加我们与木材关系的新维度。”木材之所以珍贵，不仅是因为它目前的稀缺。兴许我们从木材中寻找自我是因为它影响着我们感官的方方面面：听觉（粗木有无法忽视的吸收特性），嗅觉（北方木屋中，依然散发着松木的清香），当然还有通过多种途径的视觉与触觉刺激，阐述我们所有关于木材的传统和现代的理解。在精神冲突纷扰中，我们仍然无法释怀地持续怀恋过去。木材安抚我们在童话世界中的苦恼……当我们雕刻木头时，我们正在寻找自我，我们在满足自己对于过去无法解释的渴望。木材极易表现的亲和力，属于一种可再生资源，这是其他材料不能企及的。总体上看，现在，建筑由于受印象化的影响，与人类之间隔膜渐渐加深。由此，建筑师产生的以木材为线索重新铸造人与建筑之间的亲密关系的想法也就可以看作一种必然。木材是最有人情味的材料，人们都愿意亲近木材，能触摸它和欣赏它。木材因天然生长形成美丽的纹理。尤其是锯开和刨光以后，这种木材会带着光泽而显现出来，这正是木材最美妙的性质。木材的结构表现力木材的结构性能因树种的差异而有较大区别，一般来说，密度较大的，力学强度亦大；密度较小的，力学强度也相应减小，木材是各向异性材料顺纹方向与横纹方向的力学性质相差很大，横纹强度只及顺纹强度的20%,因此木材抗剪强度大大低于其抗拉抗压强度。因此，实木构件的跨度受到较大的限制。当代木材胶合技术的突飞猛进从根本上改进了木材的抗弯和抗剪性能，使木材可以形成较大的跨度，如鲍姆施拉格和埃贝尔设计的霍尔兹■阿尔希瑞德木材加工厂，其木制刚架就利用了这种新技术。木材如果含水率较高，其各向干缩率不相同，因而容易造成变形，从而影响木材的力学性能和外观，为解决这一问题，一般要求木材在达到平均含水率再使用，或对木材采取上漆的方法，对于高大的整木，则应对木材两端和中间加箍紧固。另外，木材可以在高温蒸煮下进行弯曲，这为我们使用曲线形的木构件提供了可能。托马斯■赫尔佐格设计的汉诺威世界博览会的木结构大屋顶是一件具有震撼力的木结构作品，它的形象远远超出了我们对木材建筑形象的想象。它本质上是悬挑结构与壳体结构的结合，这个大屋顶一共由十个伞状结构单元组成。（图3_-4）每个单元的木支撑塔由四根木柱与钢材连接件共同组成，木柱用材是产白南部森林的银杉。木塔的四根620米长支腿是由直径约为7毫米去皮的银杉木制成.因其上部受的压力较大，所以上宽下窄倒置。由胶合层压木板做成的三角形腹板加上3.3毫米厚的硬木饰面更增加了支腿的刚度。将32吨重的钢帽扣在木塔上面，四根悬拂的桁架式木梁与它相连，并由它支撑和固定。这些图｝_5汉诺威世界博览会木结构大屋顶梁有3米宽'19米长，连接点位于7米高处，这些梁的构造很复杂。它的构造类似于K式对角支撑，在与壳体的边梁连接处却又变成箱形梁.壳体是由交叉肋组成的网格，这些网格大小不一，受力较大的地方为380毫米，壳体的高点受力较小，为160毫米.木肋条在肋与肋套叉的节点用螺栓固定，只在高应力点才用胶黏结起来。这些网壳在邻近的展厅用了三个月的时间组装起来，但是悬臂桁架梁是在700公里以外的地方制作的。木材的材质表现力赖特认为在建筑上运用木材应注意表现其天然丽质，而不是去掩盖它，他反对在木材上刷不透明的漆，而主张要表现木材的加工工艺，包括手工或机器的锯痕'榫卯接点等等，这样会使木材的性能更加明确地表现出来。赖特喜欢粉墙和木框构成对比生动富有图案的艺术效果。他的许多草原式住宅中都有这样的处理，如东塔里埃森赖特住宅'罗伯茨住宅'罗比住宅等等都有这类图3-_6圣本尼迪特小教堂例子可见。阿尔瓦■阿尔托的家乡芬兰盛产木材，他常用木材作为建筑室内外饰面，对此，他并无很多言论。我们只能从他的作品中看到条形木板的拼接，水平的或垂直的，与整块木板相比，更具有造型的灵活性，可以拼成自由的波形面，这是阿尔托设计手法的一大特征，从维普里市立图书馆的波浪形天花板到纽约博览会芬兰馆的波形墙都反映了他使用木材的诗意方式和功能因素。前面曾介绍过建筑师彼特■卒姆托使用石头的例子沃尔斯温泉浴场。不过，卒姆托实在是一图3—7圣本尼迪特小教堂21第3章建筑的材料表现力位巧妙运用材料的设计师，在表现木材这种传统建筑材料方面，他用朴素的形体，创造了充满人情味和鲜明地方特色的空间。圣本尼迪特小教堂建成于1988年，同传统的山村礼拜堂一样，它有着不同于住宅的外形，一方面表现了它的神圣性，另一方面将它和周围的世俗建筑区分开来，木材表皮在阳光下逐渐变深，朝南的面变成黑色，朝北的则变成银灰色。平面形状像树叶或是水滴状和传统的教堂一样，这种形状有长短两条十字交叉的轴线，长轴朝向东方。（图争_6）从山问小路进入教堂就象进入了一艘小木船，脚下的木板微微起浮，37根木柱支撑起屋架，屋架像是船的龙骨或者是叶子的茎脉。木柱和表皮之间有耐人寻味的空隙，显示出结构与围合各自的建筑逻辑，阳光从连续贯通的高窗洒入教堂内部，形成神秘的宗教气氛。材的色彩表现力在材料感的各要素之中，色彩是十分独特的一种，它通常是材料给人的第一印象，有强烈视觉控制性，但这种控制性更多的是以色彩的特性为基础。如红、黄、橙等暖的色彩可加强材料视觉上的温暖感。蓝、蓝绿、紫蓝增加材料的沉静感。尽管如此，色彩对不同材料的影响还是有所不同.下面对固有色彩和加工色彩两种情况进行分析，材料的固有色彩指的材料本身拥有或在制造过程中形成的色彩，例如木材的颜色是由于细胞内含有各种色素、树脂，树胶、单宁及油脂并可能渗透到细胞壁中.致使木材呈现不同的颜色，玻璃的色彩是由制造过程中添加的不同化学元素所决定；彩色混凝土是通过在混凝土中加颜料添加剂形成。材料的固有色彩和其它的材料感要素有着密切的关系：粗糙表面的木材的色彩由于光线漫反射的缘故明度会比较低,有复杂肌理的木材会降低色彩的纯度，玻璃随着透明度的增加色彩会逐渐黯淡，彩度减小：光滑并缺乏肌理的涂料和瓷砖则能够拥有鲜艳明亮的色彩。也因为这些要素的不同，我们无法找到固有色彩完全相同的两种材料进行比较，即便同是红色.木材的红和石材的红在色彩的明度，纯度等方面都有较大的差异。事实上，木材的褐色总比玻璃的褐色显得更温暖一些，玻璃的红色也总比涂料的红色冷一些。材料的加工色彩指的是在材料成型后通过喷涂或镀膜的手段所赋予的色彩，不同材料的加工色彩可以是相同的.当这种喷涂的厚度较小，如各种木材的清漆或金属上各种亮丽色彩的聚氨脂粉末喷涂。对材料的其它要素一般不会发生影响。加工色彩在效果上基本和固有色彩效果一样。而当喷涂厚度较大时，涂料的特性很容易掩盖材料感觉。在中国古代的寺庙里厚厚的油漆掩盖了木材本身的特性,色彩成为唯一的材料要素。除此以外.色彩还对材料的重量感起作用，色彩的明度越大感觉越轻，反之越重。这是由生活经验和心理感知共同作用造成的，羽毛、雪花这些浅色的高明度的材料是和轻联系在一起的，泥土、岩石等重的材料往往是深色和低明度的.用木头做成的方盒予，假如用的是黑色的木头，盒子会显得很厚实.可以想象在手中沉甸甸的感觉：如果将盒子的材料换成浅黄色或白色的木材，盒子马上感觉变轻了许多。在梅卡诺设计的伊萨拉学校中，红色的木材长条空间和银白的锌板盒子碰撞在一起.建筑师对这两个体量的不同材质的材料有着深入的考虑:木材是暖调的红色，锌扳是冷调的银白色；木材是竖向的线条，金属是片状的横线条：金属有强烈的反光，木材则是低反光度。在材料的标杆上，建筑师刻意将他们的多个材料感拉向两个极端，从而突出他们的对比达到强烈的视觉冲击性。（图3—8）在塞维利亚世博会上，芬兰馆以其独特的材质给人们留下了深刻的印象.建筑由两个形状、不同质感和不同色彩的盒体组成.第一个盒体取材芬兰的船，暖色的木材无论是肌理色彩还是形状都给人留下强烈的芬兰传统印象。另一个盒子代表的则是机器.黑色的钢框架，钢楼板，钢窗，以及方盒子的造型都代表了现代机器工业。两个并置的盒子故意造成两种材料最强烈的材料感对比：肌理一一木材的丰富细腻的肌理和钢材的光滑，色彩一一木材的暖黄色和钢材的冷黑色，触感一一木材的温暖柔软和钢材的冰凉坚硬，符号性一一木材的传统和钢材的现代。材的技术表现力这是一个运用传统建筑材料表达生态设计理念的典型例子。吉巴欧文化中心由十个单体组成，共有三种大小。这些类似山间木屋的曲线型构筑物，全都是由木桁架和木肋条建成，它们各有自己的主题，但都朝向贯穿中心的通道开放，给参观者提供了一条由一狭小空间到一个开阔空间的戏剧性途径这些建筑物表达了一种与夏威夷文化氛围之间和谐的关系。除了美学上的关联，功能上也如是.设计者充分利用新喀里多尼亚的气候特征，在建筑内部安装了一套十分有效的被动通风系统.其原理是采用双层结构，使空气可以自由的在内部的弓形表面与外部的垂直表面之间流通。而建筑外壳上的开口则是用于吸纳海风，或者用于导引建筑所需的对流,气流由百叶进行调节，当有微风吹来时，百叶窗就会开启让气流通过，当风速变得很大时，它们又会按照由下而上的顺序关闭在所有与众不同的博览馆中，位于汉诺威世博会东展区的瑞士馆尤为出色。卒姆托把它视为“身体的音色”。它完全打破我们通常所持有的展示空间的概念，一切都是那么原始，只是将锯好的木材，以最简单的方式干垒成架空的木材壁，高度为九米，做成纵横交叉的三千平方米的迷宫。这个迷宫中有通道和中庭，在这个迷宫的木结构空隙中，萦绕着由瑞士传统乐器演奏的音乐，加之透进来的阳光、参观者的话语和脚步声，把人们从缭乱的视觉世界拉回到纯粹音色的世界。通常，博览会都是围绕建筑、展示和景观这三个因素展开，