到底清水混凝土是什麼？
2019-03-06
很多建築師喜歡用清水混凝土，那麼清水混凝土到底是什麼？清水混凝土，在國外叫Architecture Concrete（建築藝術混凝土）、Exposed Concrete(暴露表面混凝土)，或叫Fair Faced Concrete(裝飾混凝土)。
其最大的特點是混凝土澆注後，外面不再有任何塗裝，也不貼磁磚、貼石材等材料，是表現混凝土素顏的一種手法。但由於擔心會被雨水浸透或劣化，可能會噴上一層防水保護膜。
▲薩爾克生物研究所（路易斯·康/1959）
隨着混凝土技術的發展，到二十世紀五六十年代，清水混凝土建築逐漸被建築師採用。在建造過程中澆築一次成型、不再添加任何裝飾，形成的表面效果作爲建築中的表現藝術。但由於技術有限，成型後時常會出現開裂滲水。因此，當時大多數混凝土建築仍然會人爲添加外觀裝飾。
▲光之教堂（安藤忠雄/1989）
在技術不斷完善的過程中，清水混凝土在建築師心目中的地位不斷攀升——表面愈加光滑平坦、色調均質、表面接縫工整。民衆對清水混凝土的藝術表現力也越來越認可。
▲龍美術館西岸館（大舍、張準/2012）
清水混凝土又名裝飾混凝土，顧名思義，清水混凝土具有很強的裝飾性。其在建築領域區域與普通混凝土的最大特點也是它的裝飾性，其混凝土表面的紋理、孔洞、顏色都是建築設計的一部分。下面小i分別介紹清水混凝土的這幾個特徵。
清水混凝土紋理
混凝土脫模以後的表面是平整、光滑的，但在光滑的表面上，可能有木紋。模板的木紋不同，脫模後清水混凝土表面的紋理是不同的。
安藤忠雄喜歡用表面光滑的清水混凝土。有人用絲綢般的質感來形容安藤的清水混凝土，極致的均勻和平滑的質感是安藤忠雄追求的混凝土表現。
▲住吉的長屋（安藤忠雄/1976）
▲秋田縣立美術館（安藤忠雄/2012）
與安藤忠雄作品中如雕塑般的清水混凝土不同的，是由帶木紋的小模板澆築的清水混凝土。混凝土的興起一定是從小模板開始的，直到現代主義盛行的時期，清水混凝土的模板也多用小塊板組合而成。
▲東京聖·瑪利亞大教堂（丹下健三、坪井善勝/1964）
這種小尺度的木模板正因爲其不嚴格平整的拼接，在建築表面的留下木模凹凸使用的痕跡，看上去別有滋味，也被建築師們所喜愛。柯布的馬賽公寓，也正是小木模板作品。
▲馬賽公寓（柯布西耶/1947）
臺灣日月潭遊客中心，建築師特意使用杉木模板，在混凝土的外表留下植物表面的紋理，連接建築與自然。
▲臺灣日月潭遊客中心（Norihiko Dan/2013）
王澍在寧波博物館使用了更具特色的竹模板，牆面紋理更加突出。竹木作爲中國人最早使用的建造材料，建築師把它投射到混凝土牆面上，與博物館追溯當地歷史文化的功能相呼應。
▲寧波博物館（王澍/2008）
對拉螺栓孔眼、明縫、禪縫
由於清水混凝土不作任何施工後的裝飾，所以，施工方式會在清水混凝土表面留下永久的印記。
對拉螺栓孔眼
清水混凝土最大的特徵應該就是對拉螺栓孔眼了。用於牆體內、外側模板之間的拉結，承受混凝土的側壓力和其他荷載，同時也是模板及其支撐結構的支點。其在成型後留下的孔眼是是清水混凝土的重要裝飾點。
▲清水混凝土模板示意
▲亞洲藝術大學圖書館木模（安藤忠雄）
明縫
利用裝飾線條對清水混凝土整體表面進行分塊處理, 從而達到建築結構與外觀裝飾藝術的統一。通常是在混凝土施工時以附在模板上的嵌條( 明縫條) 而形成。
▲明縫構造示意圖
▲聯想（北京）研發基地的明縫構造放大
禪縫
通常由模板拼縫形成, 它在明縫的基礎上更進一步地對清水混凝土表面進行分割及裝飾。兩塊模板之間用泡沫橡膠填充，底下用膠帶密封。
▲禪縫構造示意圖
明縫又叫水平縫，禪縫也叫立縫。
基於清水混凝土以上的特點，模板的尺寸，對拉螺栓的間距都會影響到建築牆體的效果。因此，設計清水混凝土建築時，建築師需要將對拉螺栓納入設計的考慮中。安藤忠雄認爲對拉螺栓形成的孔是非常重要的設計元素，並將孔的位置精確到毫米。
▲小筱邸（安藤忠雄/1981）
安藤忠雄的 900mm×1800mm 模板尺寸來自於日本傳統榻榻米一張草蓆的尺寸。在他的模板中，對拉螺栓的分佈比例爲橫向1：2：1，即 225mm、 450mm、 225mm。橫向 1： 2： 2：1，即 300mm、600mm、600mm、300mm。在更小的 900mm×1200mm 模板與900mm×600mm 的模板中，安藤忠雄始終保持豎向 225mm 與橫向 300mm 的基本尺寸關係。
基於這種模板尺寸的影響，建築的柱距一般爲 6000mm、4800mm、5400mm、4200mm。層高一般爲2700mm 或 3600mm 等等，保持豎向 900 毫米的倍數關係。
▲杭州良渚藝術中心（安藤忠雄/2015）
值得一提的是，安藤忠雄所常用的木模板通常都使用來自日本的木材。在通過馬來西亞的加工與日本的化學處理後，表面拋光打磨，並且塗抹模板保護劑，內部呈現平滑細膩的質感，大大提高了清水混凝土表面的光滑度。
清水混凝土顏色
既然清水混凝土要起到裝飾作用，他的顏色就要需要比普通混凝土有更高的要求。對清水混凝土顏色最基本的要求是均勻性、無色差。
▲韓國RW教堂
由於原材料會影響混凝土的顏色，所以，清水混凝土的配合比都需要重點研究。比如，細骨料的表面色對其配置的混凝土表面色就有比較大的影響，清水混凝土中一般不用或少用礦物質摻合料。
以上是從保持混凝土本色的角度出發，但是混凝土的顏色除了本色，還可以進行色彩的轉換。通過添加不同的外加劑，可以調製出不同的顏色。
白調
白色清水混凝土以白水泥爲主要凝膠材料，使用白色或淺色礦石爲骨料。豐島美術館整體白皙，成就了日系獨美輕薄的風格。它不單靠白水泥的作用，骨料上選擇了白色石英砂與花崗巖，通體白色讓建築空間更加純粹。
▲豐島美術館（西澤立衛/2010）
伊東豐雄爲墨西哥普埃拉設計的巴洛克藝術博物館，也採用了白色混凝土，白色清水混凝土在保留厚重體量時，柔滑了清水混凝土建築高冷的外觀質感。
▲巴洛克藝術博物館（伊東豐雄/2016）
黑調
建築師AkihisaHirata設計的ALP住宅項目，重新思考建築中色調運用，建築爲摺疊表面，將巨大的山形體量完美呈現。採用朗盛的拜耳樂碳黑色顏料與清水混凝土結合，給建築物永久着色。彰顯建築冷峻個性。
▲ALP住宅（Akihisa Hirata/2010）
室內應該是塗了白色的塗料，不然住在這樣一個黑漆漆的房子裏面，小i真覺得有點難以接受。
清水混凝土的結構
對於結構設計來說，清水混凝土的受力特性與普通混凝土是一樣的。
但我們看到的大多數清水混凝土都是用於牆，而很少用於框架結構上。這是因爲框架需要一次澆築而成，施工過程中需要提前對結構中的各種預埋件和構件進行準確的設計與定位，軸線與幾何尺寸控制需精確，施工過程十分複雜。成功案例較少。
▲杭州良渚藝術中心（安藤忠雄/2015）
杭州良渚藝術中心小i覺得應該是一個框架剪力牆結構。
清水混凝土的細部
保溫
比較好的是中間保溫空腔，一般見到的六七百厚的清水混凝土牆都是雙層中間帶保溫空腔，這樣內外均爲清水混凝土效果。牆體保溫層與屋頂保溫相連，杜絕冷橋，減少能耗。
▲牆體中間保溫
▲保溫屋面節點
還有一種是內保溫，外立面上保留清水混凝土效果，內部做保溫層的做法。
▲內保溫節點
實際上，安藤忠雄在日本設計的小住宅大多是沒有保溫的。如住吉的長屋、4X4住宅等都是一次性澆築成型且牆體內外表面均爲清水混凝土,無夾層無飾面。
玻璃細部
在光之教堂中，參觀者往往十分驚訝於混凝土與玻璃之間沒有任何連接的金屬框，玻璃似乎平嵌在清水混凝土中，給人以純淨的感覺。
這因爲在節點設計中，窗框被完美地隱藏在了混凝土凹口中，構造的精心設計和施工的完美最終達到了極簡的效果。
▲光之教堂的細部
同樣在TOD‘S青山店，玻璃與混凝土之間也表現出極簡的關係，整個建築顯得特別清爽。由於建築高度比較高，爲了避免地震時玻璃被混凝土擠壓破碎，採用了基礎隔震設計，儘量減少上部結構的位移角變形。
▲TOD'S青山店
清水混凝土的施工
本來列的提綱中有一節專門講清水混凝土的施工。但寫到此處發現，清水混凝土的施工與它的特性緊密關聯，所以，前面其實已經把施工寫的差不多了。
清水混凝土項目效果好不好，關鍵在於施工質量，施工的關鍵在於模板。模板的製作不僅需要知識，更重要的是實踐經驗，在日本很多都是師徒傳承。
▲清水混凝土模板
施工時，模板必須平整、尺寸必須精確、拼縫必須嚴密。澆築時，必須使水泥均勻分佈。振搗不能太多也不能太少，太多了容易振離析了，色澤和質地就會不均勻。爲了解決這一問題，普利策美術館的混凝土採用了均勻級配的混凝土，也就是說，混凝土裏的全部石子都是一樣的尺寸，這樣就不會產生分層離析這一問題了。
任何一個地方出錯或有瑕疵，拆模時，這個錯誤就會反映在混凝土表面上。
▲普利策美術館（安藤忠雄/2001）
難怪安藤忠雄會說，“直到今天，這三十多年來，我仍不斷和混凝土搏鬥。水泥的質量隨着時代進步不斷提升，現在只要依循工作手冊，以一般混凝土用水泥泵送灌漿，誰都能做出一定水平的成品。即便如此，清水混凝土的特性就是：還沒有拆下模板前，不知成敗 。”
▲寫到這裏，小i覺得有必要po一張大神的圖
目前國內的清水混凝土施工質量小i不是很清楚，但查閱資料發現，很多項目是拆模後再刷一層清水漆，來彌補施工時質量的不足。
小結
在這裏引用知乎豬小寶的一段話，好的清水混凝土“是先用木頭做了一個藝術品，然後往這個藝術品裏灌混凝土，然後再拆掉木頭模板。留下的混凝土，其實只是那個木頭藝術品的影子。”
做藝術品總是很難的。
由於篇幅限制，案例就不展開了，羅列一些供大家欣賞。
▲謝子龍影像藝術館
▲上海保利大劇院
▲東京工業大學綠丘六號館
▲水之教堂
▲風之教堂
參考文獻：
《清水混凝土》 馮乃謙 （日）笠井芳夫 顧晴霞
http://www.tadao-ando.com/
維基百科 http://zh.wikipedia.org/
http://www.archdaily.cn
知乎：清水混凝土其實是什麼？安藤忠雄清水混凝土建築爲什麼出名？
清水混凝土丨只是一張好用的材質貼圖麼 建築學院
混凝土模板3種正確打開方式 在庫言庫
亞洲清水混凝土建築中的藝術表現研究 敖琳 碩士論文
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本文來源 iStructure 公衆號,
作者：顧樂明