1、20 主题专栏 FEATURE THEME以地为材的建造多维背景下内蒙古中西部地区建筑在地材料的相适表达张鹏举 李佳ZhangPengju LiJia 收稿日期：20221205CONSTRUCTION UTILIZING LOCAL MATERIALS:THE ADAPTABILITYS EXPRESSION OF LOCAL BUILDING MATERIALS IN CENTRAL AND WESTERN INNER MONGOLIA UNDER MULTI-DIMENSIONAL BACKGROUND 摘要 重新认识在地材料对于建筑创作全方位的重要性，旨在强调生态和经济维度下在地材料物
2、质性和时间性表达的意义，以及建构感对材料属性表达的作用。结合在内蒙古中西部地区的建筑实践案例，通过挖掘在地材料资源，介绍了天然材料、再生天然材料与废弃材料等在地材料的利用方式，讨论在地材料在建筑设计中与本地域多自然、贫资源、弱经济等创作背景的相适策略和实践表达。关键词 在地材料；物质属性；精神属性；地域背景；建构Abstract Re-recognizing local materials is important for all-around architectural design.It aims at emphasiz-ing the meaning of local materials
3、 in physicality and timeliness,and the effect of construction to materials property under the influence of ecological and economic significance.By taking some architectural practice cases in the central and western Inner Mongolia as examples and exploring local materials,this paper introduces the us
4、age of local materials such as natural materials,recy-cled natural materials and waste materials.This paper also discuses local materials multi-dimensional strategies and construction expression in the creation background of regional feature,including kinds of natural environment factors,poor resour
5、ce allocation,and low economic situ-ation in architecture design.Keywords local materials;material characters;spiritual characters;regional background;construction张鹏举 全国工程勘察设计大师，内蒙古工业大学建筑学院教授、博士生导师李 佳 内蒙古工业大学建筑学院博士研究生，内蒙古自治区绿色建筑重点实验室在地资源自古以来就是建筑材料的直接来源。在传统建筑中，由于建造能力、社会需求与物质资源的高度匹配，建筑呈现自然、自明、自洽的状态。随着
6、高性能现代材料的出现和技术能力的拓展，传统的在地材料逐渐隐于历史舞台，虽偶有利用，但也多呈装饰、碎片式特征。在提倡绿色低碳发展的当下，重新审视并系统利用传统在地材料具有不言而喻的生态意义，对于我国广大的欠发达地区而言，如西部边地，更具有直接的经济意义。对于生活在由新材料、新技术构成的无差别空间内的人们来说，在地材料不仅有明确的物理属性，而且携带天然的情感属性，值得建筑师们深入挖掘、探究。1 重新认识在地材料在地材料的属性可以归结为物质性和时间性：物质性表现为材料的在地性和原真性；时间性则是材料传递情感的主要来源，表现为光阴感、日常性和可持续性。笔者借唯物主义哲学“物质第一性，意识第二性，物质决
7、定意识，意识是人脑对客观事物的反映”1的观点，说明建筑材料这两种属性的相互关系：材料的物质属性是第一性，如硬度、密度、冻融循环、抗弯能力等性能要素，可以通过科学实验的方法用数值确定；材料的精神属性是第二性，描述人对材料的感受，如明暗、冷暖、粗犷细腻等感知要素，表达情感、历史记忆等。总体上来说，诉诸于时间感的情感属性需要依赖在地材料的物质性而产生，如光阴感是真实材料随时间变化呈现的某种“老去”感，日常性是人的身体与真实材料在生活中的种种“连接”，可持续性是真实材料随时随地归入土地的某种“永续”。本文认为，材料的建构感是在地材料获得情感属性的直接来源。在地材料在建筑中的建构，一方面来自结构意义上材
8、料自身的传力逻辑，另一方面来自建筑意义上材料的构造逻辑，此外，建造过程的“手工”劳作虽在成形后不可见，但其与日常经验的联系会深植在人的意识中。因此，在地材料的建构感还来自可见的空间逻辑和可感的生活经验两个方面。在实践中，在地材料的建构逻辑需要在具体的设计中进行研究，其会因各地材料资源的类型和属性的不同而呈现不同的样式。从自然、资源、经济的维度看，内蒙古自治区中西部地区是我国广大西部边地的一个缩影，显现了西部地区共有的生态环境脆弱、资源现状匮乏和地区经济薄弱等特征。多年来，笔者团队在这片土地上完成了大量基于在地材料的实践项目，在挖掘在地材料的过程中，将其分为自然在地材料和再生在地材料：自然在地材
9、料有土、砂、石等；再生在地材料主要由矸石砖和粉煤灰等工业废料制成的砌块等，这类材料来源自然矿物，有间接的自然属性，具有极高的经济性。经过多年的实践，笔者团队持续研究了上述两类在地材料的工程做法和技术手段，尤其是在保温节能方面的构造措施，并在此基础上，更加关注它们在表达精神情感方面的作用和方式。与背景条件的全方位相适，是建筑创作的基础。从建筑创作“生成论”角度来看材料，在地材料与背景的相适是一切表现的前提。就西部边地而言，背景条件大致包括自然、资源和经济。本文以此种分类的实践进行分享，或许能提供一些启示及借鉴意义。2 实践一：以在地土石为材，与自然相适内蒙古自治区中西部地区，从孤烟大漠、广袤戈壁
10、到农牧交错的河套平原，再到功能复合的草原城镇，自然环境质朴、浑厚，丰富多样。内蒙古自治区中西部地区最原始的建筑都是利用在地的土和石建造的，如土坯做的砖、毛石砌的墙、土和石相融构成的窑等。当下，对于置身其中的体验者来说，这些土、石本身就代表了自然和传统，散发着来自真实物质性的情感表达。对于建筑师来说，土、石还代表了一条在低建造意义上融入自然环境的设计路径。内蒙古自治区中西部地区的土、石的类型和构成十分多样。土是当地重要的传统建筑材料，常见的有粉土、粉质黏土、黏土、粉砂、细砂、砾砂、圆砾，还有典型沙漠的风积沙，它们之间的黏性和含沙量差异很大。地区内石料的质地和类型也有差别。如草原山坡上的砾石、山沟
11、内的块CA 2023/02 当代建筑 21石，还有靠近山陕地区的分化石和泥岩。因地形地貌不同，这些自然土石的性质与用处也不尽相同。恩格贝沙漠科学馆用在地沙土做墙面材料。设计团队在对当地传统民居与周围环境的充分解读后，使用传统工艺，用土做类水刷石的外墙饰面。在具体工艺中，设计团队将当地的沙土根据试验提供的级配，加入适量水泥、石子，形成“在经久的雨水冲刷之后满布冲痕”2的肌理特征。水刷石具有色泽朴实、不褪色、耐污染等性质，在恶劣的沙漠环境中具有得天独厚的优势。除了考虑建筑表面与自然的关系外，恩格贝沙漠馆的墙体还采用了双层墙中空的建造方式，使这一承载情感的表皮具有防寒与隔热的功效。当地沙土的加入使建
12、筑延续了传统民居的建筑肌理，尊重了原有的自然地貌。该项目是一次用在地土做表面材质的尝试（图1、图2）。乌兰花牧场民居用当地草原上的黏土做结构墙体。项目位于乌兰察布市四子王旗。场地的黏土经过加水搅拌即可形成天然胶凝材料红胶泥，加入少许场地中的砾砂，便形成了墙体的主要材料。在具体施工中，设计团队将拌合后的材料装入一种模具袋中，将其层层叠砌，采用利于操作的弧线形墙体围合成大小不一的空间，设计在兼顾导风和稳定性的同时，转译了传统蒙古包的形态。干燥后的墙体经过剥离模具袋、处理防水、增加保温等过程，结合由与墙体材料一致的胶泥处理表面，形成了回应场地的新型“蒙古包”群，在观感体验上呼应了草原的原始辽阔，在精
13、神表达上回应了牧民的文化情感。这种利用场地的土和砂取代混凝土和黏土砖等材料的方式，不仅符合生态、低碳的原则，而且也表达了对草原环境的敬畏（图3、图4）。九龙湾游客中心的墙体材料使用散落在场地的天然块石。项目位于景区入口的山沟内。设计用石头结合保温和结构等要求，形成夹芯保温墙体，并采用附近工匠最熟悉的砌筑方式，直接用清理场地后的石头砌筑，不做筛选，不施任何工艺。这种随机性与周围裸露的山体能够完美衔接，让游客感受到自然与人、山野与建筑的一种共生感3。设计在窗口和门边使用少量钢板和木质材料，经过风雨的洗礼，这些钢和木以各自的方式“老化”，渐渐与石头形成相近的色相，成为自然肌理的一部分。这样以在地材料
14、为主，少用外来资源的建造使经济和生态效益最大化，并在远景群山、中景河谷、近景野筑的交融中，并置了自然奔放的外在美与理性韵律的内在美（图5、图6）。蒙京津冀青少年生态实践基地科普馆利用场地多种材料，既做表皮又做结构。项目位于内蒙古自治区多伦县的一处半沙化地中。设计团队评估了当地风大沙多、冬季寒冷的气候特征，以及处于沙坡的基地特征，在基地北侧用场地上的山皮石砌筑一道长墙嵌入沙土中4。长墙在挡风、挡沙的同时，化解了场地高差，并沿入口延伸至室内，成为建筑迎风面的结构墙体，营造了入口前的微气候环境。其他部分的墙体采用场地沙泥自制的混合材料，它们穿透玻璃延伸至建筑内部，形成展墙，可分隔空间，并与木质材料配
15、合形成自然、亲切的氛围。从内部看，在地材料突破玻璃界面，外溢至室外平台、沙坡、草地，使人产生一种置身自然环境中的体验感；从外部看，在地材料与沙地相接，产生一种“生长于斯”的感觉（图7、图8）。3 实践二：以再生的煤矿伴生石为材，与资源相适 内蒙古自治区是能源，尤其是煤炭资源丰富1 恩格贝沙漠科学馆入口2 恩格贝沙漠科学馆墙面细节3 乌兰花牧场民居外景4 乌兰花牧场民居室内5 九龙湾游客中心墙体材料6 九龙湾游客中心与山体完美衔接16245322 主题专栏 FEATURE THEME的地区，是世界上最大的“露天煤矿”之乡。煤矿且主要集中在中西部地区。制煤过程中伴生的煤矸石是矿物废弃物的一种，产量
16、很大。煤矸石制成的建筑用砖不仅酷似黏土红砖，还可以节约黏土与原煤的用量，减少了资源消耗，是一种有效的循环利用废弃材料的手段。煤矸石砖在内蒙古自治区中西部的工业城市中的优势较为突出，其近地优势可以在当地发挥较大的经济价值。设计对其创造性地运用，除了具有生态意义外，还能唤醒当地人的时代记忆，使项目成为真实自然的地域建筑。因此，关注矸石砖直接作为外观材料的真实呈现方式，成为设计团队需要研究的一个课题。矸石砖一般为多孔结构，其自重占普通实心砖自重比例为80%，可以有效减小建筑基础荷载。多孔矸石砖优于实心砖的保温性能，因此在实践中，设计团队采用墙体夹芯保温构造加强材料的热工性能。具体构造做法为在双层外墙之间（通常为240 mm与120 mm）插入保温材料，用金属网片拉结保证整体性。这样的构造有效解决了墙体保温的问题，最重要的是，矸石砖表皮得以外露，建筑获得真实质感。乌海市是我国西北地区一个重要的煤化工基地，以下案例都是我们在这个“塞外煤城”运用自产矸石砖的实践。黄河渔类增殖站及展示中心用矸石砖建造。项目位于内蒙古自治区乌海市，西邻黄河，是一座水利枢纽工程的配建项目，包括生产和展示空间。设计团队充
