白色混凝土在建筑设计中的发展及应用

白色混凝土在建筑设计中的发展及应用[1]

刘力李佑

(天津城建大学建筑学院，天津300384)

摘要：白色混凝土由于其优越的可塑性、包容性以及独特的视觉感染力，完美地体现了结构与装饰一体化的原则，是能够为建筑设计带来无限的可能性的一种理想的建筑材料。通过对白色混凝土在建筑中的发展历程、艺术表达、空间塑造以及工艺难点等方面进行分析，挖掘材料本身的内在潜力与精神内涵，进而对未来白色混凝土的发展方向与前景予以展望。

关键词：白色混凝土；建筑设计；发展；应用

1.缘起

早在20世纪初，传统混凝土由于其出色的可塑性和力学性能，被广泛应用于建筑结构领域。20世纪中期，建筑设计师们开始将目光转移到材料本身给人带来的感官刺激和精神影响上，混凝土这一建筑材料开始受到设计师们的青睐，逐渐由单纯的结构功能向装饰性功能转变，因此出现了清水混凝土。到了20世纪后期，清水混凝土越来越多的出现在日本及欧美等发达国家，混凝土这一材质的装饰性及其所表达的情感更多地走入大众的视野。在装饰性清水混凝土发展的基础上，为达到理想的视觉效果，出现了单纯的白色混凝土。近二十年里，白色混凝土在世界范围内得到了广泛的应用，出现了一大批富有影响力的建筑作品。本文即试图对白色混凝土的发展与应用进行一定的总结，以期对今后的研究起到抛砖引玉的作用。

1.1白色混凝土的概念及基本特征

白色混凝土有别于传统的灰色混凝土，它是广义认知上彩色混凝土的基础，它所采用的原材料与普通混凝土相类似。不同的是，为了达到理想的视觉效果，白色混凝土在骨料和水泥的质量、配方、模具要求、施工工艺等方面的要求更加严格，表达质感也更加细腻。白色混凝土的材料构成中最关键的是用白色水泥替代传统硅酸盐水泥。白水泥是白色硅酸盐水泥的简称，是一种含铁量极微的硅酸盐水泥，其典型特征是色泽明亮，拥有较高的白度。白色混凝土作为一种混合物型的建筑材料，同普通混凝土一样，具有易取材且材料成本相对较低的特点，它的抗压能力较好，并具有较强的耐久性和可塑性，能够通过模板制作出形状大小各异的构件，以满足不同的建筑造型需求。但同时它也有混凝土自重相对较大的特点，在配料时可以通过采用轻骨料等方式来减轻自重。一般的白色混凝土在作为建筑结构时，抗拉能力较弱，需加入钢筋配合使用，或采用其他特种混凝土技术来增强它的抗裂性。

1.2白色混凝土在建筑中的意义

在光谱中，白色是一种包含了所有颜色光的颜色，它能很好地呈现出自然中的所有色彩；在艺术中，白色简洁朴素，干净明亮，能够极大地提升空间的质感，具有无限的可能性；在建筑中，白色所代表的不仅仅是一种颜色，它可以弱化笨重的结构，更是光与影、虚与实达到融合的最佳媒介。

白色混凝土使建筑以真实的形态展现功能之外的美学蕴意，其适应范围广，包容性强，它所呈现出的“简”与“净”，正是净化某些混乱表象的良方。白色混凝土自然的装饰效果能够带来独特的艺术表现力，稳定恒久的材料特性避免了饰面涂料或抹灰可能发生的各种缺陷，也更加的绿色环保。

2.白色混凝土在建筑设计中的发展

20世纪后期，当清水混凝土逐渐被大众所接受后，一些建筑师开始尝试提高混凝土的白度，建造出具有视觉张力的白色清水混凝土建筑。但此时受到技术限制以及成本压力，这时的白色混凝土更多的被认为是获取彩色混凝土的基础，多数被用于装饰性功能如局部建筑饰面，没有受到足够的重视。

图1丹麦Holstbbro法院大楼

1992年竣工的丹麦Holstbbro法院大楼是白色混凝土建筑发展过程中的里程碑，于同年获得了丹麦预制混凝土协会授予的奖项。建筑外墙通过白色清水混凝土现浇而成，内部则由预制构件组成。白色混凝土墙面被精心分割（图1），设计师利用模具间的连接孔来获得独特的立面的美学效果，并用特制的不锈钢塞盖住连接孔加以美化。这个作品也是证明白色混凝土具有耐久性的鲜明典范，许多年过去了，人们并没有对大楼的构件进行过任何形式的清洁和保养，但白色混凝土内墙和外墙仍然呈现出崭新的面貌。

图2墨尔本33M综合住宅

位于墨尔本CBD边缘的某住宅综合项目中，设计师ElenbergFraser在设计这栋高层建筑时受到古老的神话故事的启发，在建筑外立面使用预制的白色混凝土板模仿神话故事中天使的羽毛（图2）。神化的外表与“垂直村落”的概念相呼应。在裙房部分，白色混凝土板松散有序地排列于建筑深色玻璃立面的外围，同时起到遮阳的作用；塔楼部分则整体身披白色“羽毛”，利用简单的白色混凝土讲述了一个迷失、上升与超越的故事，取得了良好的效果。

在一段时期内，由于白色混凝土的取材、使用或养护成本高于其他一些饰面材料，从而导致较多的白色建筑偏向于使用白色涂料等材料来达到理想的视觉效果。但如今由于科学技术及建筑施工工艺的发展，除了预制的白色混凝土构件，现浇白色混凝土也越来越多地被用作建筑结构的主要材料。

图3法国雷恩Saint-Jacques-de-la-Lande教堂

在白色混凝土回归结构作用的发展过程中，著名建筑大师阿尔瓦罗·西扎功不可没。西扎负责设计的Saint-Jacques-de-la-Lande教堂，建筑主体由白色混凝土现浇而成（图3），施工过程中使用的模板痕迹也在立面上清晰可见，直观地反映出白色混凝土这一材料的真实性。建筑主体为方形与圆柱形体量的叠加与组合，在确保足够的容纳量的同时，其独特的光影效果营造出了独特而富有仪式感的空间氛围，和谐地融入了城市肌理。

实践证明，白色混凝土这种去修饰、简单纯粹的建筑材料及其造就的建筑艺术越来越受到大众的接纳与认可。白色混凝土已经能够灵活自如地参与到建筑的整体或局部的各个方面，能够与其他材料完美配合甚至独当一面，完美呈现出结构与装饰的一体化。

3.白色混凝土在建筑中的表达

白色混凝土在建筑表达中优势,在于它能够灵活地塑造多种多样的空间风格，在保留混凝土厚重的体量感、雕塑感和可塑性的同时，发挥白色元素柔和亲切的优势，传承和表达特殊文化背景与精神元素。

3.1白色混凝土塑造空间形态

图4日本丰岛美术馆

白色混凝土没有固定的空间和结构模式，材料本身的特性使其在为建筑空间注入力度与厚度的同时，又柔化掉其视觉上清冷的外观质感，削弱了其沉重的感受，清晰地体现出建筑的边界，这也是其在空间塑造上的魅力所在。白色混凝土最终呈现的形态、功能与结构一体化设计的表达，向人们展示了它出色的空间塑造能力，犹如雕塑般浑然一体的整体性呈现出了独特的建筑艺术魅力。

西泽立卫事务所设计的丰岛美术馆就是一个很好的案例。建筑整体采用白色混凝土浇筑，考虑到建筑成本与呈现效果，使用了此前并无先例的推土模板，克服了混凝土浇筑技术上的难题，实现了形态上的轻盈。同时为了增强美术馆给人带来的视觉冲击力，设计师在骨料的选择上也下了功夫，特意挑选了白色的石英砂与花岗石与白水泥相配合，使整个建筑异常的白皙无暇（图4），赋予了这座白色混凝土建筑物不同于其他材质建筑物的艺术效果和内涵，白色混凝土也让空间更加的纯粹。

3.2白色混凝土展现文化内涵

图5瑞士兰德夸特OKK总部办公楼

建筑以具象的物质形态呈现出人类活动的空间需求，而人类也赋予了建筑更深层次的文化内涵。白色混凝土作为一种混合物建材，它的运用映射出人们深层次的精神追求，也是文化与科学技术发展的产物。白色混凝土建筑不仅能够满足使用功能和视觉感受上的需求,还能在一定程度上体现人文价值，这种现代材料灵活又纯净的特性,使之成为探寻这种继承、延续的关系的理想选择。

位于瑞士兰德夸特的OKK总部办公大楼项目（图5），就是将白色混凝土融入古典元素的有益尝试。建筑共五层，主体材料为预制白色混凝土，外部的拱形是建筑的承重结构，采取的是拱形回廊这一经典空间形式的叠加，展现出刚性、宁静而坚定的美感。白色混凝土的运用使结构本身就具有装饰性，强化拱形元素给人带来的视觉冲击。建筑师将具有私密性的宫殿中提取的古典建筑元素，巧妙运用到现代公共建筑之中。在遵循传统的同时，对建筑功能与形式进行了创新性的探索，阐述了古典与现代、私密与开放的联系与转化。

3.3白色混凝土融合不同材质

图6白色混凝土与玻璃的组合

白色混凝土独特的质感与色彩显示了它极高的包容性，在功能形态上它具有混凝土“万用之石”的美誉，它能够与不同的材质相辅相成，实现异质的“共生”。

南非一处葡萄园中兴建了一座小教堂，其外形模仿周围群山起伏的轮廓，整个屋顶由白色混凝土现浇而成，基于对混凝土承载力的严密计算，在力学上达到了自我支撑，一定程度上实现了立面的解放。建筑四周采用透明玻璃墙面围合，与混凝土体量形成了鲜明的虚实对比（图6），让自然光线充分地进入建筑内部，更好地展现了白色混凝土建筑中的光影关系，营造了一种轻盈飘逸的视觉感受。两种材质的完美结合使建筑仿佛漂浮于水面之上，尽显灵动之美。

除此之外，白色混凝土与带有浓郁的地域特征、拥有特有纹理的砖石相结合，能够展现强烈的雕塑感，显得坚实有力；与天然的木头材质配合使用，能够削弱混凝土冷酷坚硬的内在特征，显得质朴而亲切；与同样具有可塑性的金属材料相结合，能够体现工业化材料的现代感……建筑师可以根据设计意图选择性地将白色混凝土与其他材质相结合，以达到不同的建筑效果。

4.技术背景下白色混凝土的应用

随着时代发展，为满足新颖的设计思维在建筑设计表达中呈现出的多样性需求，许多新型技术应运而生。白色混凝土由于其形式上的不确定性，在与多种新型技术方式相结合时，创造出了更广阔的应用空间，为未来的发展带来了无限的可能性。

4.1自密实混凝土（SCC）

图7成都来福士广场

自密实混凝土(简称SCC)，是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。

建筑大师斯蒂文·霍尔主持设计建造的成都来福士广场综合体是国内最大的白色饰面清水混凝土建筑（图7）。其主体结构为清水混凝土，建筑立面则采用了C60白色SCC，面积达到5.3万㎡，填补了国内外此类混凝土的应用空白。该项目的立面设计对白色混凝土的研制与施工工艺提出了极大的考验，首先，构件形势复杂，形成了许多K字型、米字型的复杂节点；其次，根据设计方案要求，白色清水混凝土表面不能留有明缝与螺栓孔眼。工程团队通过反复多次的实验与对比，终于研制出能够满足设计需求的自密实白色饰面清水混凝土，为白色SCC的推广应用积累了成功经验，确保了白色混凝土立面的呈现效果。

4.2玻璃纤维增强混凝土（GRC）

玻璃纤维增强混凝土（简称GRC），是一种以水泥砂浆为基材，掺入抗碱玻璃纤维和多种添加剂的增强型混凝土，是一种新型无机复合材料。它能够通过塑造多样的形态、纹理与质感来表达建筑师丰富的想象力，具有轻质高强、可塑性强、不易变形、绿色环保、施工周

图8南京青奥中心项目中的白色GRC模块应用

期短等优势。

图9巴黎JeanBouin体育场的白色UHPC镂空建筑外装造型

4.3超高性能混凝土（UHPC）

超高性能混凝土（简称UHPC）是一种具有超高强度，超低吸水率，超强耐久性和耐侵蚀性能的特殊混凝土。UHPC是GRC技术的进一步提升，它所使用的纤维掺量比GRC中更少，但基体强度远远高于普通GRC，使用寿命更长，长期效益显著。

目前UHPC在国内外被用于工程领域（尤其是桥梁工程）较多，在建筑装饰领域的应用相对较少，但发展态势呈现上升的趋向。在巴黎JeanBouin体育场的项目中，建筑表皮采用了2.3万㎡的自承重UHPC镂空面板（图9），高达50%的镂空率使得整个场馆体量轻盈、明亮通透。双曲面网状表皮能够吸收体育场内的声音，高密实度能够隔绝大多数环境中有害的化学物质。场馆屋面由1600块嵌入玻璃的UHPC面板组成，得益于UHPC材料极高的抗弯强度，屋面板块异常的纤细轻薄，厚度仅为35mm，并且实现了8-9m的悬挑。

作为新一代的混凝土科技，UHPC虽然在建筑设计领域出现的时间还不长，应用案例不多，但是在未来具有良好的发展潜力，它所展现的高难度的构件形态使建筑师的各种设计灵感得以实现，也开阔了白色混凝土的发展空间。

5.白色混凝土建筑在国内的发展

国内的建筑行业对于白色混凝土的认识与起步较晚，从应用实例上来看，国内的白色混凝土建筑在数量上与多样性上也较国外不足。不过近年来随着技术的进步与发展，国内的白色混凝土在建筑中的应用越来越多，在多样性上也有大幅提高，在建筑饰面上甚至掌握了超越国外水平的新型技术。一些世界知名建筑大师在中国设计的优秀白色混凝土建筑作品，也对国内白色混凝土建筑的发展起到了推动作用，例如淮安实联水上大楼、台湾金宝山公墓、上海中粮南桥半岛文体中心与医疗服务站等等。由中国本土建筑师设计的项目，如谢子龙影像艺术馆，在一些技术指标中甚至在国际范围内创造了白色混凝土材料的新高度。

总的来说，白色混凝土在中国的发展速度较快，在设计和技术领域都取得了一定的成绩，并且有着良好的发展前景。白色混凝土独特的性能特征、优秀的空间塑造能力、强烈的视觉张力、丰富的表达方式，让我们有理由对白色混凝土建筑的未来充满期待与信心。

参考文献

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作者简介：刘力，男，1980年6月，天津城建大学建筑学院，讲师，研究方向为工业遗产的保护与更新。

李佑，女，1993年4月，天津城建大学建筑学院研究生，研究方向为工业遗产的保护与更新。

地址：天津市西青区津静公路26号，天津城建大学建筑学院

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