相较于石材建筑的高贵、稳重, 玻璃和钢结构建筑的轻巧、现代, 混凝土建筑给人一种老僧入定般纯粹、素净的感觉。它能够“诚实地”展现建筑师的设计意图, 即在特定文化背景和时代特征下, 是建筑师对建筑功能、形式及材料内在特性的个性解读。混凝土作为我国建筑工程中使用量最大、应用范围最广的一种结构材料, 它的艺术魅力和美学价值不容忽视^[1]。

提及混凝土的起源, 通常首先会想到古罗马人使用火山灰混合物作为黏合剂砌筑的大理石建筑, 其实, 混凝土的历史可追溯到古埃及甚至更早的美索不达米亚文明。古埃及人曾使用软石灰岩混合物浇筑金字塔, 苏美尔人将黏土砖坯作为主要建筑材料, 无论是软石灰岩混合物还是黏土砖坯, 甚至是史前时期的灰泥, 从广义上讲都属于“塑性”建材的历史范畴^[2]。

混凝土最初来源现在已无从考证, 但可确定的是古罗马人初步改进了混凝土的制作工艺, 将其从天然填充材料发展为主要结构材料并大量应用于建筑建造中。大约从公元前四世纪到公元前二世纪, 古罗马人就将火山灰与石灰、砂混合制成天然混凝土应用于建筑建造当中, 最初是使用在构筑墙壁方面。而后通过不断改进建造技术, 应用到古罗马建筑的特色结构———穹顶当中, 最负盛名的当属古罗马万神庙的混凝土穹顶。

中世纪时期日耳曼人对古典文明的破坏, 直接导致天然混凝土的制造方法失传, 混凝土的发展进入停滞阶段。直到18世纪, 受科技进步影响和工业革命的内在要求, 人们对混凝土的认识逐渐从感性认知上升到理性研究层面。

1756年, 英国建筑师约翰·史密顿偶然研制出成本低廉且结构牢固的“硅酸盐水泥”, 1796年英国人詹姆斯·帕克通过煅烧泥灰岩 (一种介于碳酸盐岩与黏土岩的过渡类型岩石) , 制造出罗马水泥。1824年, 英国建筑工人约瑟夫·阿斯普丁通过在石灰窑里煅烧磨得很细的白垩 (白土粉) 和黏土, 并将其研磨成细粉, 获得“波特兰水泥”, 实现从“天然水泥”到“人造水泥”的技术革新。

伴随着科学技术快速发展和对混凝土理论研究的不断深入, 混凝土已从单纯的结构材料逐渐发展成兼具结构、造型、装饰美感等多重功能的工程材料^[3], 广泛应用于建筑工程、交通工程、国防建设等方面。混凝土富有内涵和表现力的特质, 兼具较高的强度、较好的耐久性和耐候性, 在很长一段时间内, 都是设计师建造建筑物的首选材料。

安藤忠雄认为, 混凝土是一种与木材、石材具有相同地位和特性的建筑材料, 它不仅能够真实反映建筑物建造的结构形式, 而且具有以上2种材料所不具备的强大延展性和可塑性。只要在结构承载力允许的情况下, 设计师可基于个人对建筑所在区域的空间位置、地理环境及建筑功能要求等因素的考虑, 对现状条件进行重新诠释或再加工, 选择合适的建造技术和规模尺度, 通过正确而合理地使用混凝土材料, 赋予建筑生命, 使之具有独特风格和艺术魅力。

霍奇米尔科水上公园餐厅位于墨西哥城南霍奇米尔科公园内, 是费利克斯·坎德拉最著名的壳体式建筑设计之一, 它的4个双曲抛物面相互交叉, 像一朵河岸边盛开的花朵。

基于对建筑建造形式的全面考量, 坎德拉采用现浇混凝土技术, 并在双曲抛物面拱体交叉处辅以木材和钢筋支撑, 以减少拱的弯曲和变形。整个建筑平面轮廓最大外径42m, 由中心挑出21m。结构主要荷载由4组跨度42m的交叉拱 (4个双曲抛物面相交形成) 承受, 其汇交于中心顶点 (见图1) 。坎德拉通过优化壳体厚度 (顶端最薄处混凝土壳体厚4cm) , 最大程度延展双曲抛物面, 使建筑整体结构达到最简单、最纯粹的状态。建筑物内部没有支撑体, 是独特的完整空间, 配合大块玻璃的使用, 能够消除室内外空间界限, 将视线直观且有效地从餐厅内部扩展至外部公园景观中, 使游客在餐厅同时享受美食和欣赏公园的精致景观。

混凝土是一种非常特殊的材料, 既坚固又有可塑性;既是表面, 又是背面;既可以是结构层又可以是装饰层。由于混凝土材料具有很强的可塑性, 因此, 通过改变固定流体混凝土容器, 可使混凝土面层产生不同效果。无论是粗糙斑驳还是光滑平整, 此时混凝土的功能已不再单纯是一种具有普遍意义的建筑材料, 它与生俱来的装饰性被无限放大, 细节参与到建筑表现中来, 强烈地表达着设计师独特的设计理念和构想。

维特拉会议中心位于德国魏尔, 是“清水混凝土诗人”安藤忠雄在日本本土之外的第一个海外作品。永恒的清水混凝土是安藤忠雄的标志, 没有人能像他一样将原本厚重、粗糙的混凝土运用的如此轻柔、细腻。灌浆、拆除模板后, 不再粉刷或是装饰、贴砖, 保留混凝土原本的质感, 直接呈现出建筑材料真实的面貌。在现代高水平施工技术支持下制作出的光滑平整的混凝土表面, 通过与周边自然元素的对话, 弱化混凝土材料本身易产生的冷漠感和刚硬感, 展现其柔软、质朴的一面。

会议中心建在一片樱花树群的中心 (见图2) , 起初在建造开会时, 正处于樱花盛开时节, 这几棵不同于日本的樱花树深深吸引了安藤忠雄。他选择保留这些樱花树, 并建立1个庭院, 希望能将樱花盛开的美景赠予前来参观的旅人。但为了建造会议中心, 安藤忠雄不得不砍掉3棵樱花树, 巧合的是, 在会议中心混凝土外墙上, 竟然印有3片樱花树叶的纹理 (见图3) 。虽然没人能够证明这3片叶子究竟是安藤忠雄自己放置的, 还是意外飘落于此的, 但我们更愿意相信这是设计师出于对自然的珍惜之情, 为纪念那3棵被砍的樱花树而悄悄放置的。原本朴实无华的混凝土外墙, 正因有这几片樱花树叶的纹理显得生动且充满人情味。混凝土材质本身比较单调, 在立面上进行一些拓印处理, 便大大改善了建筑形象及其所处的空间环境。

文脉是指建筑选址环境、建造背景及人对环境和背景的感知与理解。它的范畴不仅包括建筑物所处的物质环境、周边场地, 还包括邻接建筑物的几何形态、规模尺度、材质特征、功能用途等要素, 以上所有要素都有可能影响设计师对建筑物的理解。混凝土材料作为设计师用于表达设计意图的主要载体, 它的可塑性和多样性为设计师在建筑物文脉价值的考虑上提供了较大的思考空间, 即混凝土材料不仅要满足建筑物使用功能和视觉感受的需要, 而且要承担文脉表达的责任。

流水别墅是一座具有示范意义的现代居住建筑, 是自然文脉主义的典型案例。它位于宾夕法尼亚州的熊跑溪镇, 由著名的美国建筑师弗兰克·劳埃德·赖特设计。赖特对建筑所处基地的自然环境要素包括生态系统、本地植物、岩石及土壤类型、气候、朝向、水文、地形等进行分析, 在建筑形式与地域特征之间建立一种有效的沟通和对话。

流水别墅位于一条自然形成的瀑布之上, 建筑中心有1根石柱, 像1棵在丛林中生长的树, 利用混凝土材料的可塑性特质, 在石柱上伸展出的悬臂式混凝土结构, 就像从树上生长出来的巨大翅膀, 这正是设计师通过有效运用建筑材料, 基于基地和自然环境结合所形成的特有结构。此时, 建筑已超越其本身的使用价值, 而以一个崭新的不可磨灭的形象深深印刻在人们的意识中。

活动式的透明玻璃幕墙消融了室内外界限, 空间的连续及建筑与自然环境的有机结合共同创造了这座建筑, 实现了新建建筑与原有环境的完美融合。有机主义从自然文脉主义中汲取灵感、获得启示, 从自然环境中生成, 贯穿于整个建筑设计。

随着人们对材料复合技术认识的不断提高, 混凝土材料已不再局限于结构功能^[4], 它还可与建筑发展历史、场地地形条件、自然环境、建筑建造的文化背景和社会背景相结合, 通过设计师谨慎的设计决策, 反映特定历史时期的时代特征, 体现设计者对时代精神的精准把握。随着设计师对传统材料的运用更加娴熟, 会促使更多灵感从图纸变成现实, 对于混凝土建筑艺术的研究将不会结束, 它是一个永恒的话题。