这个山阴路的夏天(literally),巳己建筑参加了由旧物仓、破力文旅发起的“超级小木屋”建筑设计竞赛。本次竞赛自由度较大,在设计内容说明中,对基地、造价、模块化设计和建造周期皆未做限制,仅要求参赛者使用木结构设计一处满足基本生活需求的空间,以回应当代居住方式的转变趋势,激发空间与功能的创新表达,推动创新建造等议题的深度探讨。
巳己建筑并非此次竞赛的受邀团队,但木结构的主题恰与我们持续关注的围绕“材料( material ) - 观念( idea ) - 空间( space )” 3 组关系的设计研究与探索相契合。于是,我们以公开组的途径参加了竞赛,并在秋夏之交有幸入围。
不同于常规木结构的“构架”式做法,巳己建筑的方案受中国传统建筑中“铺作”的启发,让木材像砖石那样砌筑,并利用木材优良的可塑性,在砌筑而成的体积中开凿内部空间,以形成一个满足基本生活需求的空间单元。
△ 铺作间主入口 ? 巳己建筑
01.
木头,你 还 想变成什么?
一、 从构架( tectonic )到砌筑( stereotomic )
森佩尔( Gottfried Semper )将人类的建造活动概括为 2 种方式:构架( tectonic )和砌筑( stereotomic )。前者是线性构件的点式搭接,如洛吉耶( Marc-Antoine Laugier) )所绘原始棚屋中原木的绑扎;而后者是同质单元的压力堆叠,如砖、石的铺砌。大部分木结构,包含中国传统建筑的抬梁、穿斗,及西方现代木结构在内,都是构架。这样看来,尽管微差中存在文化差异(例如板条式与殖民风格的联系),但设计、建造一座木屋,似乎只有一条路可走——各式或直立或倾斜的木构架,再用板材覆以完成面。
纵然如此,我们不禁思考:是否有可能脱离“板”、“条”的刻板建造方式,探索和尝试其他可能?
中国传统建筑的“铺作层”给予了我们启发。
“铺作”是斗拱在宋代的特有术语,不同于“斗拱”作为一个双音节语词分别指代 2 种不同的木构件,“铺作”描述的是一种建造方式,即斗、拱、欂等构件相叠、相持、相承,层层“铺砌”,不仅在垂直向形成厚(高)度,也在水平向形成空间。这提示我们,木材不止构架,也可砌筑( Wooden Stereotomic )。
二、 逆纹受压的“转化”
但木材的砌筑却存在一个不小的问题:构架式与木材优越的顺纹性能契合,可一旦采用砌筑,木材的逆纹受压弱点就暴露出来。一般而言,同样受压,逆纹与顺纹的性能相差至少 5 倍。这意味着同向的木材砌筑一旦超过受压极限,下层的木材将被压瘪。对此,我们一方面将砌筑的方式从同向转为异向,类似砌筑中 “一顺一丁”( English Bond )的方式,避免上下木材间同向受压。同时,砌筑的木材间留有间距,将木材受压的微小破坏形变转化为不同向间木材间的交错,提升上下层木材间的咬合;另一方面,也更精细地控制由下至上砌筑的木材荷载,尽可能地降低上部砌筑的木材用量,使上部更空,下部更实。
三、 铺作:木的砌筑
具体的砌筑上,我们以截面 120x120mm 、最长 8m 的木方作为整个木屋的标准构件单元,先水平向间隔 20mm 铺设,然后考虑逆纹受压的转化,旋转 60 度后铺设第 2 层,再旋转 60 度后铺设第 3 层。每 3 层为一个标准层单元,结合对木屋内部空间净高的推敲,最终用 27 个标准层,合计约 3440 根长短不一的单元上下铺砌完成整个木屋的体积建造。
然而,上述的铺砌无法保证木方构件的稳定。为了使砌筑更牢固,不同于砖、石砌体的砂浆粘结,我们采用钢筋拉结,即将木屋的高度方向总体分 3 段,每段 9 个标准层单元,每段上下木方间用镀锌扁钢作梁、光圆钢筋作杆,构成木方的拉结构件;将每 9 个标准层单元、 24 层木方拉结在一起,形成一个整体。如果将其与上部必要的屋顶、下部适应地形的梁柱、基座一起来看,铺作间与中国传统建筑在层的划分上一一对应,只是在比例上存在差别——铺作间的主体是铺作及其之间的空间。
结构之外,热工上,只要保证木材砌筑的气候边界具备一定的厚度,那么木屋就能充分发挥木材优越的低导热性能;气密和水密性上,为了直接呈现木材砌筑的内外“结果”,我们拒绝使用任何板材作为内外覆面,而是一方面在砌筑的 20mm 间隙中填充木屑混合树脂,另一方面也在内外表面喷涂透明型聚氨酯,解决气密性和水密性问题。
02.
铺作间( SPACE ):木材砌筑的空间
一、 砌筑的空间
如果说与构架式木构所适配的空间是类似现代建筑的通透、流动的空间的话,那么,与砌筑所适配的空间是怎样的?
一切还需回到木材砌筑的建造方式上。正因为木材逆纹受压性能有限,木屋需要更多的材料来实现空间的围合和覆盖。虽然这个方法效率较低,但恰好形成了独一无二的内部空间体验。一方面,这种空间与构架式正好相反,后者在平面上以空的部分为主,但前者在平面中实体的份量更重,更接近一种“实体”和“虚空”的协商,与布扎( Beaux-Arts )的 poche 、康( Louis I. Kahn )草图中的英国古堡和灵谷寺无梁殿、更为接近;另一方面,源于每层 60 度的旋转,木屋砌筑的空间内部也意外形成了典型砖砌的“一顺一丁”效果。
在确定了与砌筑所适配的空间后,我们又综合木材的可塑性和基本的居住空间需求,在木方砌筑的 6 边形柱体中开凿内部空间,分 2 层分别开凿出起居区——楼梯、玄关 / 衣橱、卫生间、浴室、休息,和卧室区——卧室、书房、楼梯和观景,其中首层实体更多, 2 层实体更少。最终,不同于普通构架式木结构的面的围合,在砌筑的建造方式下,这座计划位于森林中的木屋得以用“体积的围合”为居住者提供厚实的、洞穴般的安全感。
二、 空间的开凿
在具体的空间开凿上,我们采用 1/20 的大比例模型来进一步研究砌筑空间的“出现”方式。得益于木结构、家具供应商的协助,我们利用工厂的计算机数控机床( CNC )在模型中再现了空间开凿的过程。
但在未来的真实建造中,足尺的标准层已经难以用计算机数控机床来开凿。因此,我们计划与智能建造团队协作,通过末端设置与 CNC 加工类似的铣削主轴和打磨主轴的机械臂来对砌筑而成的 6 边形柱体进行高效的减材加工。得益于每层都设置了通高的观景窗,机械臂得以进入到砌筑体内部进行减材加工。加工余下的木屑也将物尽其用,成为下一步嵌缝的材料之一。
03.
铺作“间”( UNIT ):层、组和群的拓展
铺作间不仅是一个砌筑的木屋,也能如中国传统的“间”一样作为一种空间单元,它有 3 种可拓展的方向:
1) 当前设计的 2 层木屋单元可调整为 1 层甚至 3 层,来适应不同的使用需求;
2 )当前设计的 6 边形平面使木屋单元可以自由拼接组合,通过双拼、多拼的方式扩大使用空间,丰富使用场景;
3 )当前设计的单个木屋也能以单层和多层的单元来组群布局,或形成聚落,或形成街巷。
04.
总结
我们深知,这并非是一个造价低廉、可大规模商业化的设计提案,但这个最终未能获奖的方案却延续了我们对材料 - 观念 - 空间的关联思考,构成了我们许许多多“前传”的“后传”。我们真诚地希望把我们的探索和实验也分享给更多人。
我们希望能像康那样一直朴素地提问:
“木头,你想变成什么?”
“我想变成‘构架’。”
“木头,你 还 想变成什么?”
“像铺作那样‘砌筑’。”
项目信息:
项目名称:铺作间:砌筑的小木屋
项目类型:建筑
建成状态:竞赛入围方案
设计时间(起迄年月): 2025.7-2025.8
建筑面积(平方米): 44.2 平方米
设计单位:巳( s ì)己( j ǐ)建筑
联系方式: siarchitecture.com;
建筑师:董笑笑;罗思维;常睿博(实习)
业主:旧物仓 + 破力文旅
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建筑方案设计
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