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構築的詩意

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構築術的三位一體

『建築的欺騙行為,大體上可以在三個項目下探究,第一:暗示有別於自己真正風格的構造或支撐模式,如同晚期哥的建築的屋頂垂飾第二:在建材表面上色上漆,呈現為與真正所用不同的材質(譬如把木材漆成大理石紋路),或者是用表面的雕刻裝飾呈現騙人的效果。第三:使用任何一種預鑄或者由機器製造的裝飾。』 .........約翰魯斯金 John Ruskin《建築的七盞明燈》 約翰魯斯金的這段話,是當代建築中關於構築術思想的原點。Tectonic: 構造學、構築術、築造學,構築是關於物質如何被製造、接合與傳遞美感。因此對於材料本身的處理、材料的接合都在構築術的思考範疇之中,構築術的特質是關於材料性、結構性與構造性這三者同時存在的特質。 建築史上重要的德國建築理論家 戈特弗里德·森佩爾 Gottfried Semper(1803-1879)在其著作《技術和構築藝術,或,實用美學中的式樣》(Style in the technical and tectonic arts, or, practical aesthetics)1860,他論到建築風格反映著一個社會的狀態,他批判哥德式及巴洛克風格,認為建築風格不應該來自於神學或是貴族統治威權,而是必須建立在其與工業、材料、生產的關係上,建築的風格應來自於材料與建構的關係而非時代或是象徵,建築的表面與構造表現著深層的社會文化與思考狀態,而開始將構築與社會文化做深度關聯性的閱讀。 東方的木構造可以說就是構築術的基本典型,因著東西方使用建築材料的不同,西方使用石材作為主要建築材料,建築由石塊堆疊而成,本質上是靠著『黏著』的方式接合,而東方因為使用木材作為材料,因為木材無法採用黏著的方式接合,於是發展出了木構的各樣接頭方式,來因應柱與柱、柱與牆、牆與牆等之間連接線到面的接合,因而發展出了『榫卯結構』,凸出叫榫(榫頭)凹入叫卯(榫眼),而發展出了百種以上的榫接方式,以同一個材料的不同樣式來解決各樣實際的營建問題,而這些構件的接合形成了東方建築美學的重要部分,而關鍵是在東方木構建築中材料性、結構性、構造性這三者在一個答案中同時被解決,而形成完美的構築模型典範。 英文的 Techtonic 一字來自希臘文 Tekton,意指蓋房子的人,後來引伸為構築有關的技術, Techtonic一詞與Construction營造一詞不同之處在於多了『匠心』或『詩意』的組合與...

結構先行

『結構是形式中最強大,最有力量的元素, 如果它是一長串決定形式中最後考慮的因素,那麼它將扭曲或修改建築物所有其他決定因素。』......亞瑟·埃里克森 Arthur Erickson,   加拿大建築師 在多數當代的建築中結構是隱而不顯的元素。只要是建築,就無法逃避結構這件事,大部份的現代建築,將結構機能隱藏於建築的軀殼之下,結構成了隱藏的角色,但實際上結構卻是建築中絕不可缺少的思考。以結構作為建築形式的表現 Structure as Architecture 是從古典建築到今日的建築中的一個永恆但卻隱藏的主調。在一般的建築設計中,建築、結構、室內這三件是原本分離的不同設計程序,通常是建築設計完成後在導入結構設計,由結構技師決定了樑柱構建的尺寸,而後在放入室內設計的視覺元素,大多數我們日常的建築物都是在這樣的流程下完成,建築、結構、室內這三者在工作專業上的分離,使得這些元素分列為三而消滅了建築空間感受的單純。 以結構形式作為建築形式的表現,在現代主義建築史中最早出現在大航空時代初期在美國各地興建的機場以及大型的體育場建築中,在這類大型的空間中,以結構主導著設計思考否則無以撐出巨型的空間量體Volume,結構的形式忠實反映力學型態。回頭看建築史上第一個較明確地以結構作為思考主導的建築,要算是哥德建築Gothic Architecture,哥德建築是12世紀至16世紀歐洲建築的主流風格,尋求以結構性特質突破建築物的高度,以結構力學為主導的建築設計模式,因而發明了肋樑、飛扶壁、尖拱等以結構力學為主導的元件,再加以石雕裝飾,而同時兼具了結構性與形式性。維多利亞時代更是將哥德建築的精神應用在工看業鑄鐵製造技術,大量的應用於大廳,車站和公共建築的大型空間,而成為廣泛的建築設計系統,結構主導著建築形式的發展,形式因著結構而存在。 建築與結構的結合,是將結構構件予以形式化的模式,無論是樑或柱的元素的設計,或是結構外層的形式設計,將結構元件做形式設計的思考。自結構從現代主義之後逐漸地隱形到建築的背後,結構成為不再是建築所關注的部份,取而代之的是注重在外在皮層的形式上,但結構作為建築的本質才應是關注的對象。

以少撐多

『我的企圖是盡量減少建築支撐, 越多的去除了支撐,建築將越大膽並且重要,那是我這一生的工作。』…….. 奧斯卡 尼米爾 Oscar Niemeyer, 巴西建築師 結構的美學之一並不是來自於繁複的力學構成,反而是來自於如何用最少的材料來支撐最多的重力的機巧,這應是結構設計的最高美德。 結構設計遵循著英國工業革命以來所發展出的工程務實傳統,著重在結構與構造上的工程設計,理性而務實的不去贅飾。以工程務實作為建築的基本美德,一向在建築的討論中不太有立足之地,而少有人論及,但卻是建築思考中常會出現的一項邏輯判准,在建築的思考過程中一路面臨著眾多的選項,卻是按著務實判准來進行思考,可能『務實』這個判准才是真正實際在幕後掌控了世界的建築,而不是美學。 以追求最少的結構以支撐最大的面積,向來是結構設計在建築上的掙扎,人類的第一個建築或許是如太初棚架這張圖,女神指著以樹枝構造起的四腳棚架,提供建築最基本的遮蔽機能,自此開始了在結構上與重力的爭鬥。結構的美德在於如何以最少駕馭最多,不一定需要繁複的結構形式而達成,從結構設計的角度思考,現代建築忘記了以最少的形式抵抗重力這項結構的基本美德。

結構即形式

『最美的建築即是結構本身展現出了自身之美』 .......聖地牙哥 卡特拉瓦 Santiago Calatrava, 西班牙建築師 有一種建築結構本身的構成即是他的自身美感來源,結構即是它的形式而無需再外加任何形式在建築之上,一種以結構表現的建築。 如何在建築上放置圓形穹頂,一直是古代建築學的上的難題。543年興建的土耳其聖索菲亞大教堂給出的解決之道是帆拱。1436年興建的佛羅倫斯的聖母百花聖殿大圓頂 Florence dome,義大利建築師 Filippo Brunelleschi為挑戰前所未有的圓頂高度,把殻體結構改為框架結構八角形,將哥德式建築的尖拱和肋架券技術應用到穹頂之上。在古典主義時期,每一個建築在最高、最大結構上的挑戰往往都帶來偉大的形式創新,因而成就了空間形式的多樣性及完美的力學特質,而可以說在現代主義之前的『幾何』是為了結構而生成而存在的,因此傳統建築中所具有的豐富幾何性,反而是現代主義之後的建築所不可及的。結構即成就了其自身的形式之美。 張力和壓力構件的交互作用形成結構,力學與結構的一直是建築中重要的一個基本面向。但在現代主義的Domino系統及鋼筋混凝土材料中,結構設計在『形式』上的獨特性與重要性已然從建築設計中消失,在古典建築中為了挑戰更大的跨距或是更高的高度,建築師必須思考結構力學以及在當時沒有吊車下只能靠人力的施工方式,因而透過這樣的力學思考而才能創造出了人類文明上偉大的建築幾何甚至帶來結構數學上的突破。 最早的建築,構造物本身就它的結構,其外部形式和內部空間都是結構的樣式,無論是歐洲歌德教堂的飛扶壁或是中國木構的斗拱,形式即是結構本身,兩者無法分離。但隨著文明的演變,人面加上了裝飾品、滴水獸和假立面,在建築裝飾的主導下,結構開始了偽裝與隱藏,隱藏在皮層之後,隱藏在空間之中,現代建築師似乎對柱子有著敵意般的欲去之而後快,能藏則藏,而開始了結構與形式的分離,造致形式歸形式、結構歸結構的分離設計,於是結構退位為隱藏在背後的安全元素而非設計上的形式思考元素。 是在木構造的設計中,結構的誠實性卻是無法閃躲的問題,必須要等價思考『空間形式\結構\構造』等三者。中國傳統木構造的美學來自於木作的力學與複雜構造性,如鹿港龍山寺精美的藻井形成了八卦圓穹,其因構造形式而產生出空間幾何的形式。誠實的木構造建築使人看見木構的力學與幾何的創造。

形隨力量

『我偏好形隨力量』 ......赫爾穆特·揚 Helmut Jahn,   德國建築師 1990年代,英國高科技派的風行,以Richard Roger及Renzo Piano 共同設計的巴黎旁畢度中心為起點,裸露的結構、裸露的管線,將現代主義中:「裝飾即是罪惡」以及「Form Follow Function」這兩句天條做了極致的演繹與聰明的逆襲,自此開啓了高科技浪潮。其後Norman Forster 的香港匯豐大樓,不似旁畢度中心的管路構造真實裸露,雖然也是結構外露,但大概是歐洲人骨子中忍不住不去雕琢一番的民族性,便開始精心雕琢起了螺絲及各樣管路接頭起來了。表面上守住「裝飾即是罪惡」的現代主義天條,骨子裡還是在意「視覺」,可惜了人類好不容易才參悟擺脫了建築「注重外表」的這事。 結構是建築之根本,自人類開始學用石塊砌牆,拱形的形式便相應而生,形式跟隨結構而生,木構有木構的形式,磚構有磚構的形式,材料與力學決定了建築的形式。而自有建築伊始,結構即是形式的。羅馬萬神殿的圓頂,它既是結構也是形式。巴黎聖母院的立面圓形拱卷、飛臂,它既是結構也是形式。中國古典木構建築屋頂,它既是結構也是形式。在那個未有鋼材的年代,形式還擺脫不了重力與材料的限制,形式跟隨材料特質與力學產生。 工業革命後因鋼材及混凝土的使用使得形式得以自由,形式脫離了結構的限制。但也因結構的自由,從此結構便成為數學而非感性的設計。一旦建築設計沒以結構作為主要凝視設計的對象,必然會輕易落入「框架系統 Domino system」這個歷史的大發明與大陷阱之中,設計從而落入方體樓板空間的組合或是進入皮層設計的窠臼,而非建築本質空間的創造。偉大的現代建築,一直都不只是皮層的創新而已,而是空間的創新,而空間的創新必由結構的創新開始。而誠實的表現出力學結構是建築必備的美德。 結構之道是將材料作最適特性的設計。每一種材料都有其力學特質,例如:混凝土擅長抗壓力、鋼材抗張力、木頭強韌、薄膜適合曲面,運用材料的力學特長進行空間幾何的創造。結構之道是聰明地應用最少的材料達成最大的效果。結構之道是在構造中看見力學的傳遞,而不是將結構包覆在貼皮的建築背後。

生態建築學

『生態建築學是建築的生物體。』   ......保羅·索萊里 Paolo Soleri 1960年代意大利裔美國建築師保羅·索萊里Paolo Soleri 首先提出了生態建築學 ”Arcology”   這一概念,是architecture 與ecology 混生而成,以創造自給自足的建築並且減少對環境的影響。他創立了Arcosanti “城市實驗室”,它的名稱來自“事物”(事物)和“反”(事物之前)的並集,因此意為“事物之前”,Cosanti基於先驗程序。如果生態環境科學是“處理生物群與環境之間關係的科學”,那麼Arcology 解決的便是人類與建築環境之間的關係。他所想像的空間是一系列圓形以細胞核分裂的模式所產生的聚集,同時將焦點關注在生態與人工的融合。 在1969年,英國的設計師 伊恩·瑪哈 Ian McHarg 發表了《自然設計》一書,對環境提出了從生態觀點出發的設計,不再以人的是也為本位的環境策略,這本書影響了建築與景觀領域,開始從自然的角度,以土壤、氣候、水文進行設計思考的觀點。而1970年代的石油危機,迫使建築界開始了對於建築節能的技術研究,進而出現了當代的『可持續性建築 sustanable architecture』的設計觀點。相較於著眼個別建築物的節能設計思維模式,許多的建築師嘗試著建構更大型的環境設施來探討可持續性應用在較大型的都市尺度上,從英國建築師 Nicolas Grimshaw 在英格蘭的 Eden Project (2000),創造大型的氣候控制圓球,來收集並理解大型空間環境控制的數據資料,將環境也視為生態設計的一環。進而產生了 Urban Ecosystem 的概念,將以下參數視為同等重要:生態材料,建築藝術,形式,生命週期,可再生能源,獲得太陽能,日光,自然通風,提供陰影等,以不同熱區的緩衝區,將人造的生態系統實驗應用在都會這類大型的戶外空間中,將數據與生態做了一次整合性的設計。 在當代建築中,廣義的綠建築/自然建築走了兩個不同的道路,一個是數據式的節能模式、而一個是以綠化介入建築模式,但兩者都忽略了以自然的方式創造『氣候』這件建築中最基本並且是最重要的一件事,要思考的應是如何在台灣的環境中創造出『涼建築』這件事。一般而言,建築在構成上包含了三個層次的生態環境,底層、中層與頂層的生態,如何創造最少空調封閉區域、產...