能否立面表現藏書格的形態形象,使其模塊化、自負,通過外形凹凸變化達到遮陽效果。最合適的是混凝土,這種外觀樸素,質感粗糙,可以脫模成形的材料,但其自重很大。此時,GRC(GlassFiberReinforcedConcrete的縮寫)即玻璃纖維增強混凝土引起建筑師的注意。GRC材料容量為1.8t/m3~2.0t/m3,脫模制作也可以用機械三維雕刻,其強大的成形能力常用于制作復雜輪廓的部件。產品截面薄壁空體曲面(壁厚3mm~10mm)可填充保溫隔熱材料,性能符合材料選擇意向。
在反復推敲立面機組的比例尺寸、加工模具尺寸、現場安裝難度等因素后,建筑師最終將標準模組設定為長1800mm×寬675mm×深400mm。GRC單元塊經脫模養護制成輕質高強度、填充保溫隔熱材料的中空模塊。為了便于構筑,模塊周圍設計了邊緣槽,相鄰的模塊連接后,在槽內側灌入砂漿構筑,接縫處用結構膠密封。槽的外側形成明亮的縫隙,表現出材料的受力特征和構造方式。標準層高4.5m的建筑墻,其結構側向穩定性成為新課題。由于塊的錯誤構筑設計難以增設垂直拉結鋼筋,經過結構師的反復計算,在經濟可行的前提下,最終采用了設置中字形抗風柱的方式。柱體隱藏在400mm厚的塊內部,不可見的結構通過塊構筑的構筑方式得到了視覺體現。
但是,建筑物一天也沒有完成,隨時都充滿了變量。GRC這種材料在1970年代引進國內后,同類設計方法一直缺乏建設例證。材料質量和建設效果好的不是進口產品,而是剛完成,很難檢查材料的耐久性。這最終使業主無法安心使用,尤其是百年大計的校園建筑。而此時,建筑主體施工已近封頂,外墻材料的調整變得十萬火急。在保持材料質感和外墻建構方式不變的前提下,先后有幾種常用材料被建筑師用來比較,如埃特板、美巖板和松本板。這三種材料在外觀質感、密度、強度、加工性等方面不分伯仲,固定方式分為直接自攻螺釘固定在龍骨或粘接在現有的固定夾板上。
那么,如何恢復外墻的構造邏輯,必須從地板間形狀的單元開始。不應拆卸成各種板材的組裝,應該是整體模塊。常用材料中最容易想到的是鋁板等金屬板,是成形方便,可以在工廠預制的材料。唯一的問題是質感不足,視覺重量過輕。從質感上講,要求金屬板質樸粗糙,涂層和拉絲等表面處理過于纖細和裝飾。建筑師最終選擇保留金屬本身的質感,在表現力上稍作妥協,使材料真實表現出來。深度400mm的立面模塊產生的陰影增加了外墻的視覺重量,在一定程度上彌補了材料表現力的不足。
為了方便從室內外兩側施工安裝,鋁板模塊設計為室內外兩部分,如圖1所示。保溫層集成在模塊內壁上,相鄰模塊之間用防水膠帶密封,保證模塊空腔內的密閉性。模塊的使用性能、加工性能與原GRC模塊相似,但在不同的自重下,鋁模塊傾向于掛鉤,GRC傾向于堆積的結構受力方式。外墻結構由中字柱的形式演變為網狀骨架,鋁模塊從前后兩個方向在骨架上,做法類似于單元幕墻。最終迫于工期的巨大壓力,建筑師的探索必須結束。鋁合金板可能不是最好的選擇,但它是建筑師通盤考慮的材料戰略下,綜合設計效果、材料質量、加工工期、成本等各方面的特定選項。
各建筑的最終表現是基于此時此地的設計選擇,雖然沒有同質性和可復制性,但很難評價當時戰略選擇的正當性,但建筑師的經驗來自過去的案例戰略思考,提高將來設計判斷的正確性。南方科技大學圖書館外墻的變化就是這樣的案例。
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