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| 編輯推薦： |
1 通过最实用、最精准的技术和案例，讲解那些你不曾想到的基本材料的创新应用。
2 揭示混凝土、玻璃、砖石、木材、金属和塑料这些常见的材料潜在的无限可能。
3 告诉你如何通过材料进行建筑的创新设计。
4 美国最杰出建筑材料设计师关于材料应用的不传之秘。
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| 內容簡介： |
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这是一本针对建筑设计师的材料应用指南，她没有枯燥乏味的理论，没有长篇累牍，没有引经据典，有的只是最实用、最精准的技术和案例，讲解那些你不曾想到的基本材料的创新应用。创新不只是存在于起草方案的过程中，同时也体现在混凝土、玻璃、砖石、木材、金属和塑料这些常见的材料中，本书会让你发现它们潜在的无限可能。
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| 關於作者： |
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布莱恩 布朗奈尔（Blaine Brownell），普林斯顿大学建筑学学士，莱斯大学建筑学硕士，被誉为建筑材料设计领域最杰出的学者之一。在2006—2010年期间，布朗奈尔撰写并出版了最畅销的有关建筑材料的系列图书（transmaterial series），并于普林斯顿建筑出版社出版。
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| 目錄：
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概论
矿物
混凝土
木材
金属
玻璃
塑料
致谢
项目索引
注释
图片来源
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| 內容試閱：
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建筑源自理念和物质的睿智结合。建筑学是用材料物质在空间上建造房屋，路易斯 康（Louis Kahn）认为它“既是可预见的又是不可预见的”。历史上建筑始终随着材料技术及其应用方法的变革而改变。建筑学发展的轨迹与技术领域的不断变化及其引发的社会效应密不可分。这种变化的内在结合，无论是从欢迎的角度还是批判的角度，都显示了建筑与材料创
新的紧密联系。
历史学家理查德 韦斯顿（Richard Weston）对20世纪经典的建筑作品进行了评论，他说“: 人们对那些具有创新性的建筑，尤其是那些显著影响建筑发展轨迹的建筑存在偏见，然而，它们无论在风格、技术还是建设程序上都存在着创新。”一方面，新材料和新工序使非正统的施工技术和新的空间模式成为可能，从而改变了建筑本身。另一方面，建筑师对材料的创新利用显示了建筑能够刺激建筑相关产业的发展，同时也能促进文化变迁。这两个趋势证明材料的创新性应用对推进建筑进步尤为重要。
动因
创新的实现需要多种不同因素的激发。对尖锐的经济、社会或环境问题的正确认识能够推动产生解决问题的新方法，如在19世纪80年代城市土地稀缺的情况下，摩天大楼应运而生，20世纪20年代都市扩张进程中现代社会保障性住房的建设，抑或20世纪70年代石油危机期间超隔热房屋的出现。其他领域的新技术发展也能够刺激创新，如用于军事或航空领域的材料也进入了消费市场。当前，世界正面临一系列重大挑战，这为建筑定义了新的背景。当今环境、科技和社会的变革规模和速度令人瞩目，人口总数的增长以及人口在城市的不断集聚超出了地球资源的补给能力。
全球变暖、人为沙漠化和富营养化现象的出现预示了气候的恶劣变化。与此同时，新技术正源源不断地出现。与以前相比，更多新产品应用在建筑上，低成本通信和电脑技术的迅速普及使更多人参与到更广泛的全球对话中，这加强了设计塑造文化的能力和作用。这些变化导致建筑无与伦比的复杂性，同时建筑师也迎来前所未有的新机遇，由于建筑物会消耗近
一半的能源和资源，这种趋势将不可避免。
对建筑来说，仅仅以温和的、缺乏远见的变革来应对这些新的环境、科技、社会背景是远远不够的。考虑到我们现在面临的局面，巴克明斯特 富勒（Buckminster Fuller）提出了他称为“全球游戏”的概念，并推断随着人类利用先进技术和健全数据对全球资源及其分布的不断认识，人们将做出对人类和环境最有利的决定。现在，建筑师比尔 麦当劳（Bill McDonough）及其合伙人——化学家迈克尔 布伦嘉特（Michael Braungart），都在呼吁人类要掌握更多的信息，并且采取更广泛的行动。他们认为现有的变革仍不足以应对当前的挑战，并主张开始“新一轮工业革命”，让人们重新审视建筑物和产品及其建造方法。
为了达成这一目标，建筑师必须启用大胆的创新性设计方案来改变固化的思维方式。人们对于实践和环境的预期限制了其对于传统的创新，传媒学者马修 麦伦翰（Marshall McLuhan）主张改变这种固有思维，主张将环境本身转化为艺术。他推崇追求“隐藏环境”或“逆向环境”，削弱传统环境的不敏感性和有限性，以提高感知的真实度。麦伦翰警告人们，一贯遵守传统秩序是危险的，“对于停滞的新技术我们通常的反应是重建旧环境，而非关注新环境带来的新机遇。不能关注新机遇导致无法获得新力量……这种失败使我们仅仅停留在重复性的机械劳动上。”
知识缺口
尽管大家一致认为需要对传统的模式有所突破，然而设计领域中在材料方面取得创新的具体方法在学习和实践中鲜有传授。在建筑学必修课程中，与材料相关的知识通常穿插在房屋构造技术的授课中，学生们只需了解材料的基本属性及其常规使用方法。学生们会接触一些经典案例，但通常没人教他们特定材料的应用在这些案例中所起到的重要作用。诚然，对
于基础知识的学习是获得成功所必不可少的；然而，沿袭传统实践实际上也导致了平庸的结果。在建筑领域中情况更糟：大多数建筑事务所没有制定出材料创新的规范和方法——尽管其重要意义被广泛认可。此外，尽管材料选择广泛影响着概念、理论和设计背景，对材料应用方法的讨论却仅仅停在技术层面上。
突破性创新
为了理解材料创新的本质，我们必须给它一个更精确的定义。麦伦翰给予了“突破性技术”这一清晰的定义——这种表达方式被技术理论家克雷顿 克里斯顿森（Clayton Christensen）使用并进一步发展——描述创新性地替代了旧有材料的新产品或材料。突
破性技术显示了比所谓的持续性技术更强的竞争优势，这种持续性技术仅仅支撑了小规模的增长。尽管初次提出时必然显得新奇且未经证实，突破性技术通常会快速替代现有的技术。二极管（LED）光源——突破性技术的一个例子——已经作为一种耐久、低能耗的选择快速涌现，替代了多种白炽灯和荧光灯。
同样，突破性应用以新方法创新性地取代了传统设计或建造方法。突破性技术通常指某种产品或材料，突破性应用则是考虑更复杂的系统或实体组合装配——比如一栋建筑及其更大的文化和环境背景。应用不仅考虑到其突破性技术产生的结果，同时考虑取得这一结果所采用的方法——如利用机器人制作砖砌面板替代传统手工砌筑。突破性应用可能采取突破性技术，或者它们可能展示了对于传统技术以外技术的运用。突破性技术和突破性应用均由意料之外的实践定义：突破并取代传统实践体系中的固有模式的偏差或变化。
勒 柯布西耶（Le Corbusier）在《走向新建筑》一书中强调了追求材料创新的必要性：“运用我们已有的材料和施工方法是理所当然的，但是也应当持续不断地努力改进它们，当然不是盲目的……我们这个时代的建筑必然会塑造出它本身，即使非常缓慢；它的主体路线变得越来越清晰。” 自从勒 柯布西耶在《走向新建筑》一书中宣称“建筑需要革命”，建筑师便已经开始思索创新在设计中的作用。毕竟，创新是一种含糊的术语，暗示着新颖而积极的改变。然而，近期人们对该词的兴趣已经引发了它在工程和经济领域中更为精确的定义的确立。如高分子化学家德克 范霍夫（Dirk Funhoff）所说：“创新是新技术或组织理念在市场中的建立，不单单是发明新技术和新组织理念本身。”
在《科技的本质》一书中，经济学家W 布莱恩 亚瑟W. Brian Arthur这样描述创新机
制，“从根本上来讲，创新的出现是通过创新过程以及整体科技的涌现而发生的，发明新技术的过程和整个科技体系的出现、完善以及对与之相冲突的工业的改变，催生出了根本性的新技术。” 当经济学家和工程师们研究出提升产品品质和制造工艺（技术）的复杂方法时，如何让使用者进行积极认知和情感回馈却鲜有人知。在《设计力创新》一书中，商业学者罗伯托 瓦干提（Roberto Verganti）强调了设计角色的转变，将设计力创新定义为“内涵的彻底创新”。
策略
瓦干提给我们提供了线索，我们可以假定建筑中的突破性应用会导致建筑内涵的改变。日本建筑师青木淳描述这一现象时用了“材料编码”这一术语：“材料是根据编码——社会编码被认知，并且我们能够操纵编码本身。”在不同物质尺度中，这种再解码可能会被应用于建筑，并且其意义的调整能够产生多种特殊效果。这一过程需要预期的受众具备一定知识和以往的经验的积累——设计师、评论家原研哉（KenyaHara）将这种记忆结构定义为“信息建筑”。观察者基于自身已有的习惯形成了认识建筑的方法，通过鉴别这些方法，建筑师能够拓展出新颖的体验以增强人们对建筑的印象，由此拓宽他（她）的一系列体验。通过这种方式，建筑师不仅可以控制形式，而且还可以操纵信息。
在研究大量的历史建筑和当代建筑的过程中，我们需要重新审视材料对于当代建筑的意义，而我们最具影响力的建筑项目通常坚持五种策略，现把它们进行如下命名：突破极限、同化、暴露—隐匿、令人惊奇和校订。尽管这种大致的分类经常会重叠，但它们显示了对材料创新的艺术性和科学性的深刻洞察。
突破极限：在建筑施工中，因为普通人往往关注传统惯例，因此建筑需要突破已有的极限。据建筑师手冢贵晴（Takaharu Tezuka）所言，建筑师必须追求拓展建筑的极限以避免交付平淡无奇的设计。极限的重新定义通常是结构方面的，也可能涉及技术、形式、环境和文化方面。一般来说，确定不变的极限通常需要充分的研究和实验进行拓展。建筑师斯坦 艾伦（Stan Allen）提醒我们“任何职业都会有些人进行刻板的操作，即使是最简单的工作程序；同时也总有些人极富想象力、创造力和创新思维。简而言之，这些人努力尝试突破极限。”
同化：同化需要综合各构成部分（通常在建筑领域它们被公认为是不连续的）以整合为一个整体，并有意混淆不同概念之间的界限——如室内和室外、表皮和结构、房屋和家具、建筑和工程、建筑和景观，或者墙体、地面和屋顶。同化明显区别于“整体设计”，整体设计是一个流行词汇，指房屋物质构件的无缝连接。设计一体化应是建筑的一个前提，尽管整体设计通常最终会保留各部分的个体性，如结构和机械系统。相反，同化通过统一概念而非将各部分放置在一起以寻求一体化。暴露—隐匿：阿道夫 卢斯（Adolf Loos）曾引用路易斯 沙利文Louis Sullivan说过的话，“如果一段时间内我们放弃装饰，并集中所有精力认真关注建造精致且吸引人的建筑（in their sobriety），绝对是有益无害的。” 这一观点无疑影响了卢斯在1908年所著的《装饰与罪恶》一文，该文反对过度使用图案装饰和材料。同样，国际潮流推崇展示材料的原貌，避免使用过量的材料和过度关注外在形式——这一传统持续
影响着当代设计。有趣的是，减少多余材料的使用往往导致“细部简化”，即需要通过完全禁止特定材料或系统以实现建筑简洁性和清晰性的最大化。这种方式导致人们试图隐藏某些本应暴露出来的实体构件，以减少视觉干扰，比如窗框。在这种状况下，假象和真实往往受到同等对待。此外，因为细部简化需要在设计和施工方面花费更多精力，在处理特殊材料的过程中，工艺是非常重要且必需的。建筑设计因此需要认真考虑已被表达或尚未表达的东西，并且在每个连接点、每个转角以及材料的交接处均需加以仔细观察。令人惊奇：建筑必须令人惊奇。这是其制造逆环境的内在本质——逆环境提高感知。创新需要挑战传统，并且往往需要开发新技术。其效果可能令人震惊或平淡无常，很大或很小，庄重或滑稽。建筑师隈
研吾Kengo Kuma通过颠覆人们对结构、材料和光的传统看法，来反抗建筑设计中的传统做法。隈研吾说：“现实仅在一些非现实出现的时候才会被人觉察。”他相信，如果设计“存在一些非真实，就会带来一些惊喜。如果事物没有惊人之处，那就不是真实的，因为它不会被人关注到。它也有可能根本不存在”。通过改变人们的传统看法，隈研吾将我们的观念从以前的平庸中唤醒。
校订：建筑需要清晰的目的，并且必须坚决精确地执行。这一目标的达成需要细致地考虑项目中每个空间、系统和材料——特别是由顾问和承包商引入的元素，这些元素必须以设计一体化为目标，细致地监督。校订要去除非必需构件，并且往往主张有限的材料面板。暴露—隐匿的策略主要关注建筑构造，而校订则需考虑建筑整体及其选址。校订寻求完善，沿着简单和过于简化之间的不确定的准线，去证实它的不平凡。希望得到的结果是一种“简洁”，既明白易懂又充满智慧，这意味着简明规则下不可避免的复杂实践。为了实现可靠的、富于灵感的实施，校订要求建筑师建立易于理解，并被整个设计团队坚持执行的简明规则。
效应
为了这些策略能够成功地落实，建筑师必须考虑到他们将产生的某些特定结果。在不同物质尺度中这种重编码可能被应用到建筑中，并且内涵的调整能够产生视觉、运转、行为、文化或 和环境的诸多效应。这五方面中任何组合的内涵改变通常会同时体现在建筑上，并可能在建筑的居住者或使用者身上引发一系列的反馈——从微微的到令人震惊的。这些效应涉及的越多，总体的影响就越大。视觉效应与勒 柯布西耶所提出的规则的“塑料发明”相联系。它们的结合产生了新的形式、系统或技术的使用，并且囊括了光与材料的相互作用。这是最直接和可理解的角度，包含对材料内涵的字面上的重编码。项目可能因视觉上引人注意的特征而调整内涵，例如海泽维克工作室（Heatherwick Studio）所设计的种子殿堂的立面突出的亚克力杆（见第146～149页）。它们也可能展示出材料运用上更多巧妙的变化，例如由青木淳工作室在青森市艺术博物馆中应用的“墙纸”砖（见第23页）。建筑师考虑了视觉效应刺激观者产生的特定反应。例如詹姆斯 卡朋特（James Carpenter的反重力玻璃桥（见第114～115页），使广大观者立即产生敬畏，而2049馆（见第80～81页）中朱剑平巧妙地用麦子瓦片替代传统陶瓷，这需要更细致的观察才能发现。
运转效应引发建筑系统和功能服务的改变。突破性技术的应用可能使使用者的舒适度最大化，改善环境性能，或者提供之前缺少的功能。运转效应的例子包括西蒙 吉奥斯特拉及其合伙人工作室（SimoneGiostra & Partners）设计的GreenPix项目，通过光电技术综合利用太阳能，并且将能源进行转换用于夜间照明；还有3XN的师法自然馆（见第140～141页），通过加入相位变化材料来降低建筑表面的温度波动。根据安装的规模，运转创新也可能通过增加便利带来生活方式的转变，慢慢带来行为和文化效应。例如，现代铅工业即是以显著的方式激发这些效应的一种运转创新。
行为效应涉及人类行为的变化。该尺度效应的实现需通过建筑内部的布置气流或多种感官条件的重新组合。行为效应主要与个人或小群体的规模相关，因为它考虑人和建筑的直接和有形的关系。例如菲利普 约翰逊（Philip Johnson）的玻璃屋和密斯 凡 德罗（Mies van der Rohe）的范斯沃斯住宅均消除了室内外的视觉界限，仅留下纯粹家庭领域的亲密活动空间，这使得使用者的行为方式更具公共性。正如建筑历史学家伊丽莎白 克罗姆雷（Elizabeth Cromley）叙述的，“伊迪斯 范斯沃斯抱怨无论在她家的室内还是室外，她总是被他人偷窥……她希望有独特的卧室，以保护隐私，但密斯为她设计的卧室中只有一个睡眠区是封闭的”。在这种情况下，玻璃盒子从心理层面影响着房屋居住者，转变了他们的行为习惯。
其他类型的材料应用产生直接的物理影响。例如藤本壮介（Sou Fujimoto）在终极木屋中设计的三维原木片堆，创造了一个由阳台结构勾勒出来的多功能的空间。个人选择而非以往经验，促使使用者把这些错列的木片用作台阶、工作面、座椅或储藏空间——这个房子激发了一种灵活自由的行为机会主义，以消除建筑形式上的人造痕迹。文化效应是在更大范畴的社区和社会中存在的行为效应：行为效应通常产生暂时的效果，文化效应则导致持久的改
变。文化效应意味着显著的改变，它或由对人类行为产生影响的材料的广泛应用带来，或由发挥了远超越其物理领域的文化影响的特定建筑带来。前者可用摩天大楼的发展和激增为例证。摩天大楼起初因钢铁框架和电梯的发明而成为可能，后来促进了垂直堆叠和高密度
的商业活动和人类居住，结果从根本上改变了都市形态。例如谢里夫 蓝柏 哈蒙事务所设计的帝国大厦（见第86页）。后者以86栋标志性建筑为代表，诸如伦佐 皮埃诺Renzo Piano和理查德 罗杰斯（RichardRogers）的乔治 蓬皮杜中心（见第87页）和弗兰克 盖里（Frank Gehry）的毕尔巴鄂古根海姆博物馆（见第88页），二者均激起人们无尽的想象，为之后的
建筑实践带来颇具启发性的改变，并且推动了本地的经济（该现象也被称为“毕尔巴鄂效应”）。
环境效应反映了材料应用对环境的影响。环境影响的范围涵盖宏观层面到微观层面，包含大都市尺度的发展和人类尺度的装置。因为工业化产生了许多负面的环境影响，当今的材料应用必须打破工业化后的现状，并且改善传统方式带来的环境恶化。一种策略是可再生能源技术与建筑的整合，以减少建筑的能量需求，如Inaba电力工厂的生态窗帘风动表皮（见第91页）。另一个例子则是选择对环境影响小的产品替代传统材料，如华 西斯莱顿建筑事务所（Waugh ThistletonArchitects）设计的Stadhaus，它的结构中采用交错层压木材（见第70～71页），这种材料比传统的混凝土或钢材明显具有更低的碳足迹。
本书说明《建筑设计的材料策略》是初级读本，通过聚焦近年来的建筑设计作品，阐述建筑史中材料是怎样被使用和误用的。它的目的是使大家更加深刻地认识新涌现的材料和创造性的材料使用方法。本书根据建筑基本材料的类型简明地划分了章节——包括矿石、混凝土、木材、金属、玻璃和塑料。概论部分讲述了材料的基本历史以及它对建筑的重要性，大致说明它对建筑创新的作用以及它们对科技，乃至文化方面的影响。每一章同时包括当前遇到的环境问题及对其后果的讨论、最新的突破性技术和它们的基本作用，以及由最近开创性的建筑作为范例的一系列突破性应用的叙述。每章的结尾后均附有全面可靠的建筑案例
研究、聚焦某种特定材料变革的重要性，以及基于材料的创新是如何成功实现建筑创新的。
《建筑设计的材料策略》认可现有建筑准则体系下的杰出作品，当代建筑工程通过创造性的工作方式对当今环境做出了贡献，因此《建筑设计的材料策略》也十分关注它们。此外，这些案例中显而易见的、创新性的材料使用方法与多维度的建筑研究和学术成就相呼应——诸如技术、理论、美学和环境性能——这与偏爱某一个方面的传统方式相反。《建筑设计的材料策略》的写作意图包括教育和启发读者认识追求建筑材料及其固有使用方式创新的重要性。
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