从设计角度浅谈清水混凝土材料的经济性

从设计角度浅谈清水混凝土材料的经济性

朱晓静

华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

摘要：清水混凝土材料在公共建筑中的运用，除了美学方面的需求，更值得探讨的是其施工及后期维护阶段的经济性。本文以笔者实际工作及实际调研为背景，浅谈清水混凝土材料的经济性，并尝试分析设计对该材料经济性的影响。

关键词：清水混凝土经济性全生命周期后期维护

问题概述：

清水混凝土作为当代建筑工程中被广泛运用的材料，一直以来因其朴实无华的风格受到许多建筑师的喜爱，以安藤忠雄为代表的一众顶尖建筑大师，更是通过诗意的设计表达，将清水混凝土的材料之美美发挥得淋漓尽致。

【台湾亚洲大学美术馆内照片：笔者摄影】

建筑师热衷选择清水混凝土这一材料，除了美学方面的需求外，还有一个不可忽略的重要原因，那就是清水混凝土材料在施工及其后期维护过程中的经济性。

本文结合工程实例对清水混凝土材料在工程中的实际使用情况进行解读分析，并从设计的角度出发，对如何提高该材料的经济性提出建设性意见。

清水混凝土的经济性

清水混凝土用料本身相对于普通混凝土而言，是较昂贵的，其施工过程中对使用的模具的高要求，也是施工成本高昂的主要因素。但讨论一种建筑材料是否经济，不应仅仅考虑原材料的价格，而更应从建筑的全生命周期来衡量。

清水混凝土材料的经济性，主要来自于施工过程中的一次浇筑成型。它表面不做任何额外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，是一种环保的混凝土，它不需要额外的修饰，省去了大量的表面涂料及装饰的同时，也省掉了建筑全生命周期内因表面材料老化脱落等造成的维护成本。

这一特征在体育场建筑等主体空间尺度高大的大型公共建筑中尤为适用。以体育场建筑为例，稍具规模的体育场往往能容纳数万观众，相应的高区阶梯看台的最高点则高达数十米，这部分在施工阶段，工人依靠高空脚手架支模施工，假如拆模后需要做涂料等外部修饰，在建筑投入实际运营的数十年里，若装饰材料脱落，则又需要耗费大量的人力物力进行修缮。而体育场建筑因其公共性，建设资金往往来源于政府财政拨款，减少这类公共建筑的维护成本，也是与大众利益相符的。

【江门体育场（笔者实际工程项目）室内，来源：笔者摄影】

设计对经济性的影响

从建筑的全生命周期来看，清水混凝土材料的经济性的影响因素源于从设计到施工的全过程中。清水混凝土是设计与施工二者相结合的体现，设计对后期施工的影响是本文讨论的重点，也是不可忽略的一个重要因素。

１．表面效果的控制：

清水混凝土由于不做任何外装饰，不同于普通的混凝土工程可以通过装饰来遮盖表面的缺陷，其稍有偏差就可能造成难以修复的缺憾，但未知性是也是清水混凝独特的魅力，即使再有经验的施工人员也不能预测出它脱模后的模样。如何实现清水混凝的完美装饰效果，这就需要建筑师与施工方进行有效沟通，因为施工中的施工缝、模板的选择及拼接缝以及模板紧固用的对拉螺杆，这些必要的施工做法和措施都会在清水混凝土结构外观上留下印记，如何使这些印记与清水混凝土整体效果和谐一致，则需要建筑师的精心布局和巧妙编排，而设计效果则需要通过成熟的施工手段来实现。

【亚洲大学美术馆细部照片，来源：笔者摄影】

2.建筑形体的把握：

混凝土作为目前建筑工程中使用最广泛的建筑材料，因其固化前的流动性，被认为是能塑造出任何形态的一种理想材料。随着计算机辅助设计的飞速发展，建筑师们也在不断突破造型极限，一次又一次的对清水混凝土构件的施工提出更高的要求。

尽管理论上“没有混凝土实现不了的造型”，但在我国，清水混凝土施工操作多依赖人工，施工机械化，标准化程度不高。在设计层面，应该尽量优化构件的体型，使其在满足空间及美学需求的前提下，更容易被建造，提高模具的重复使用率，从而提高施工过程的经济性。建筑师在方案设计阶段就应对清水混凝土构件的形体进行合理预判，尽早将方案的形体控制在合理的逻辑框架内，尽量避免出现施工阶段因施工工艺达不到而无法支模或者支模后不易拆模等被动境况。

建筑师的责任

与单纯的装饰构建不同，清水混凝土作为一种优质建筑材料，更多的是在建筑中同时扮演结构构件与装饰构建的双重角色，这意味着我们以建筑师的视角研究该种材料的时候，必须同时着眼于该材料的技术特性与美学意义，充分解读该材料的理性与诗意，并通过巧妙的设计手段将二者之间的矛盾一一化解，才能最大程度上接近建筑师心中“完美设计”。

另一方面，当今中国乃至全世界的发展中国家，都正在经历并且在将来很长一段时间将持续经历前所未有的大规模建设，钢筋混凝土的消耗量是惊人的，“一切建筑都是反自然的”，在不能避免采用重型结构的前提下，通过设计手段避免建设过程中不必要的损耗，提高施工过程的经济性也是十分必要的。