英国AA建筑学院在胡克公园的教学性木建造实践解读
Analysis of the Instructional Timber-Construction in Hooke Park of AA School of Architecture, UK
徐洪澎，康健，张纹韶，山泉//XU Hongpeng, KANG Jian, ZHANG Wenshao, SHAN Quan
摘要：英国AA建筑学院的胡克公园教学实践基地追求独树一帜的建造及教学观念，搭建了一个先锋的教学性木建造平台。论文解读了其木建造的创作理念：节材观念下的小口径原木应用创新；低造价限制下的生态策略扩展；以及信息时代下的创作方法集成。总结了其在木建造及教学方面的引领思想。
关键词：AA建筑学院，胡克公园，木建造，教学，创作理念
引言
英国AA建筑学院（Architectural Association School of Architecture）素以追求不拘一格的前沿建筑理念而闻名世界。基于这一理念，在反思原有教学思想的基础上，该校于2002年购买了胡克公园（Hooke park）作为教学性的木建造基地[1][2]。于短短的十余年间，在这里形成的建造理念和教学模式已被广泛认为具有积极的示范性和引领意义。一方面，在木结构建筑量已达年度总量的25%[3]，而森林资源却仅排名世界130余位的英国[4]，AA建筑学院的木建造既具有先锋思想，又针对现实问题，为木建筑的发展扩展了方向；另一方面，创作结合建造的教学方式回应了一些人认为AA建筑学院的创作与教学理念缺乏切合实际的批评，并引领了当下“时髦”的教学模式。这里每年会迎来世界范围内数以千计的建筑师、学者、教师和学生到此参观学习。
胡克公园占地150km2，坐落在英国多塞特郡（Dorset）广袤而优美的森林中。1982年这里作为家具木材生产基地的同时，建立了帕恩海姆（Parnham）学校1)以培训家具设计、制造和林业管理人才。随后进行了一系列的规划和设施建设（图1），由2014年普利兹克奖获得者弗雷·奥托设计的食堂和工作间等三座木建筑先后落成2) [5]。2002年胡克公园归属于AA建筑学院后，在延续和发展林木生产基地和地域人文公园的基础上，被打造为现代教学性实践平台，由十余位专业的管理者、建筑师和木工技师负责运营和协助教学工作。每年主要承担面向硕士生开设的、为期12个月或16个月的设计与建造课程3)，教学内容是由学生亲自参与完成对自己设计作业的深化与实际建造。其他活动还有面向本科生等开放的短期设计与建造工作坊、讲座、座谈会、沙龙、音乐会等。此外，胡克公园还是面向所有民众开放的旅游活动区，当地村民经常来这儿举行音乐节、讲谈会和参观活动等。
1 胡克公园建筑分布图
（图片来源：根据官网图片由山泉再加工，http://hookepark.aaschool.ac.uk/）
在帕恩海姆学校时代3座建筑的基础上，胡克公园在近几年又落成了6座主要建筑和多项不同主题的小型临时建造（图2）。其中的每一作品都会建立一个明确的主题，通过发现问题、解决问题的研究型创作方法探寻创新的设计思路。尽管这些建筑的规模都很小，但是每座建筑的创作却都隐含着寻求解决某一类重大建筑问题新路径的“野心”，试图形成突破并建立范式。归纳起来，在这里聚焦的创作理念主要可以归结为三方面内容：节材观念下的小口径原木应用创新；低造价限制下的生态策略扩展；信息时代下的创作方法集成。
2 胡克公园小型临时建造列举。从左至右、从上之下依次为：仿树状结构展屋，球状体空 间，“虫茧”树屋，“宠物狗”家具，树干休息棚，木帐篷，半球结构体，社区活动亭
（图片来源：下排左3和左4为徐洪澎拍摄，其余源自http://hookepark.aaschool.ac.uk/）
节材观念下的小口径原木应用创新
在资源匮乏的背景下，扩大地产木材的应用范围和效能无疑具有重大的社会意义与学术价值。在这一主导思想下，利用自产小口径原木搭建结构是胡克公园自帕恩海姆学校时期至今一直关注的主题。最早的尝试始自于1986年建成的，由弗雷·奥托设计的食堂（图3，4），这座建筑创新地采用了类似帐篷的小口径原木结构体系（图5，6）。此后，这里的多座建筑都刻意地创新了小口径原木结构技术。
3 食堂外观
4 弗雷·奥托与设计者讨论食堂模型方案
5 食堂内部空间
6 食堂天窗结构杆件的构造节点
这一材料用于结构的优势在于：这类建筑空间能够极大程度表现出材料的原始质感和自然性格；它对木材生长年份要求最小，对环境及森林的破坏程度最为轻微；它能最大程度利用林木，减少了木材处理过程中的原料和能源损耗。但是，至今小口径原木在建筑中的利用仍然很少，主要是因为在建造过程中将面临众多难题。其中包括：自然生长的原木规格不统一，连接节点的处理异常困难，无法以传统方式标准化设计、生产和装配；原木中大量存在着不规则的、弯曲的、不易被利用的枝干；未经化学工艺处理的原木较易受潮，发生收缩、变形或腐烂；天然木材容易在交接处开裂等问题[6]。
尽管困难重重，但是在胡克公园内进行的多项尝试所运用的结构体系或连接技术在世界范围内都属于首例。除了食堂，在帕恩海姆学校时期的另外两座建筑也都采用小口径原木结构体系，同由弗雷·奥托主导设计并于1989年建成的“工作间”采用了跨度接近20m、却极为节省材料的单层球拱结构（图7-9）；1995年建成的“威斯敏斯特宿舍”则采用了密肋网格搭建的壳形结构屋面（图10，11）。至今20余年，这些仍显“新颖”的建筑空间很少需要维护。
7 工作间外部形象
8 工作间内部空间
9 工作间施工过程中的结构体系框架
10 威斯敏斯特宿舍外观
11 威斯敏斯特宿舍内部空间
AA建筑学院通过课程建造又进一步发掘了小口径原木的应用潜能。“‘大棚’组装车间”是“设计与建造实践”课程的第一个学生作品（图12，13）。它不但将不规则几何形体与小口径原木桁架有机地结合，而且第一次使用螺钉实现原木结构构件的节点连接，大大降低了对木构件工业化生产的依赖，省去了不规则原木带来的机械加工的困难和繁琐的施工过程。所使用的螺钉最长达400mm，每个螺钉的角度都必须严格与受力方向相切，并和木纹方向成一定角度，以防木材开裂（图14）。经巴斯大学对建成后的建筑进行结构测试，结果完全超乎标准4)。
12“大棚”组装车间外观
13“大棚”组装车间内部结构
14“大棚”组装车间螺钉节点示意图
“生物质锅炉房”是另一个开创性的项目，针对林区大量存在的弯曲树干只能用作烧火燃料的现象，师生们提出了一种新型的井干式结构体系，不但充分利用了这些“废材”，而且将其“弱点”转变成了充满自然美感的动人曲线形式（图15）。不同于传统的井干结构，“生物质锅炉房”的墙体原木之间由垫木支成缝隙，而不是紧紧相贴，既便于通风，又在室内形成强烈的光影效果；上下原木之间靠隐藏在垫木内的长钉连接起来，既坚固又保持了完整的外观；将每根原木外侧的上部处理成向下的斜面，既防止积水，又增加了外观的细部层次（图16）。
15 生物质锅炉房外观
16 生物质锅炉房细部
低造价限制下的生态策略扩展
一方面，生态建筑已经成为英国现代建筑文化的主要特征和核心发展内容；另一方面，无论是在英国，还是在AA建筑学院的教学建造背景下，低造价的建造都是具有更加现实意义的选择[7]。由此形成了胡克公园木建造的这一主题理念。
“南宿舍”是一座以废旧材料再利用作为主题的建造（图17）。这一建造路径在实际运作中会遇到种种难题，如回收材料质量和规格参差不齐，货料来源不稳定，建筑师和工人对其再利用的施工经验不足等等。“南宿舍”的建造更大的意义在于形成了一套可供效仿的创作程序与方法。首先，师生们和当地志愿回收废旧材料的民间组织建立了紧密的联系，在他们的帮助下收集了各种废旧材料,包括镀锌铁皮、脚手架、木地板、双层玻璃和废旧家具等等。其次，他们把所有的废弃材料分门别类，按照编号列出了详细的清单目录，以便于检索和仔细评估再利用的可能性与最佳方式。最后，探索了创新性的利用方法：废纸等具有保温性质的纤维材料被打碎压实后用于墙体的保温填充材料，橡胶等也被打碎用于地板垫层。其中玻璃的回收利用最具有代表性，因为回收的玻璃规格多种多样，尺寸大小不一，很难以传统方式直接安装成窗扇。为解决这一问题，学生按照编号统计测量了所有的玻璃尺寸并存入计算机，通过相关软件对其排列组合，最后得到一个恰好能把这些玻璃完好利用的结果，形式十分类似中国传统小木作中的窗棂，实现了形式美感和建造逻辑的高度统一（图18，19）。
17 南宿舍外观
18 南宿舍废旧玻璃的数据整理
19 南宿舍玻璃窗立面效果
被动生态技术是另一低成本下的生态建筑解决思路。“守护者之家”是世界上第一座完全符合超节能标准的被动式节能木建筑（图20）。它在建造、使用和维护这一建筑全生命周期中处处体现了高效的被动式节能设计。建筑完全采用基地周边的木材就地加工，有效减少建造能耗。建筑墙体厚实笨重，其内采用打碎压实的纸壳等作为保温材料，表皮以防水透气模覆盖后铺设木板，保障各个节点都实现了更好的气密性（图21）。北侧的开窗面积小，保证了建筑内部空间的私密性，同时具有良好保温性能。房屋的南向布置使用率较高的功能空间，十分开敞，设置大面积窗扇，增加阳光照射。房屋的屋顶在东侧自然隆起，最大程度为主卧室引入了晨午的日光。房屋的另一侧为起居室，拥有朝向校园的最佳景观视野，同时方便管理员对校园师生的监督。卧室和起居室中间设置一条尺度适宜的“小狗过道”将两部分分开，同时使林区中优美景观渗透进住宅内部。外廊的设置增加了更适合的户外活动空间，有意识地设定了一种节能的生活方式（图22）。
20 守护者之家外观
21 守护者之家剖面构造
22 守护者之家平面（21, 22图片来源：山泉根据资料绘制）
信息时代下的创作方法集成
依托AA建筑学院超前的信息与数字化设计教学平台，胡克公园很多作品得益于创新地结合了当代信息与技术的设计方法，成为其又一主要创作理念[8]。
在“生物质锅炉房”的创作中师生们首先利用3D扫描设备收集林区树木的三维形态数据，然后结合构思草图，并通过数字化软件编程，排列组合可能利用的弯曲树枝，使得每段树枝曲线端部相切，这样能够保证所有的木料首尾平滑相连，可以得到多种组合结果，最后结合场地，确定贴合环境的最终方案，并逐个对其进行结构验算以得到最优解。完成初步设计后砍伐需要的枝干并对其进行编号，根据计算机模型完成建造（图23）。
23 生物质锅炉房施工过程
“木材存放雨棚”是参数化创作的经典作品，这一作品的创作线索依然源于发掘地产木材的利用潜能（图24）。结合参数化设计，在结构创意中形成了由弯曲长条木板构成的六角形空间单元，适应了山毛榉树木原料最佳的长度和力学性能（图25，26）。通过组合，这种单元能够形成任意的整体尺寸和形式。在建造中学生们借助家具加工中的热弯技术，自己设计了一个可调节的气动蒸汽弯曲夹具，将每个2m长的木板原料根据计算机提供的参数逐一弯曲成需要的曲率形状，也通过编号完成组装（图27）。由于这一项目从设计到建造借助了多项现代技术，建成效果自然充满了现代艺术美感。
24 木材存放雨棚外观
25 木材存放雨棚结构计算机模型
26 木材存放雨棚结构细部（3, 5-8, 10-13, 15-17, 24, 26摄影：徐洪澎）
在集成信息与技术创作方法的同时，胡克公园的木建造也意识到其局限性，并认为大众参与设计与建造是弥补单纯技术方法的关键手段，是将建筑实用性与人文性有效结合的保障。胡克公园每年都会组织很多个“志愿者周末”，安排学生、老师和当地的民众一起做园艺，除此之外，还举办了其他饶有趣味的活动以加深学生对民众需求的了解。如风铃草花开时，会邀请当地民众来此赏花，享受园区内的阳光、晨雾、清新的林风和雨露，同时老师和同学会向参观者介绍园区建筑及建造设想，并征求他们的看法。更重要的是公园内的木房子创作与建造过程都有着当地居民或志愿者的积极参与：共同讨论、动手搭建和享受成果。他们和师生一道共同成为胡克公园的创造者。对此，胡克公园会不定期举行座谈会，通常邀请知名学者主持会议，和当地民众一起探讨各种深入生活的专业议题，如新型社区空间——当代文化语义下的景观创作、多元合作和创新等等。可以说虽然在胡克公园创作的师生们进行着世界最前沿的专业创作，但绝不曲高和寡，拒人千里。他们虽然离群索居，却有着既入世又出世的态度——让建筑实验真正融入当地生机勃勃的生活。
27 木材存放雨棚自制热湾工具
（4, 9, 14, 18-20, 23, 25, 27图片来源：http://hookepark.aaschool.ac.uk/）
结语
胡克公园的教学性木建造是AA建筑学院“革新试验”标签理念下的又一成功范例。
首先，胡克公园的运作模式，一方面通过林木销售和旅游构建了经济基础，又通过创作与建造形成了教学与科研的共同载体，实现了产、学、研的有机结合模式；另一方面，通过运营发展了地域人文公园，又通过生态教学试验打造了可持续生态环境，建立了区域人文与生态环境发展的可持续蓝图。这一模式自身就具有广泛的引领作用。
其次，胡克公园每一例木建造都体现了超前的内涵和个性，但是如此“标新立异”的建筑并不是建立在大量能源消耗、复杂的建造过程和超支的材料使用上，而是基于对本土木材最大化利用等现实矛盾的科学考量。这一建立在真实语境下寻求先锋思想的创作实践更加适合时代的需求。针对地域与时代下的突出问题，在小口径原木应用、生态策略扩展、以及创作方法集成三方面形成了具有广泛示范性的问题解决路径。
再次，其教学方面的核心思想也占据了当前发展的制高点，主要表现在3个方面：通过从苛刻的现实矛盾中寻找创作灵感，实现有针对性地训练学生所普遍欠缺的科学创新能力；通过更为直观的木结构创作和搭建，提高学生所最应具备的空间建构能力[9]；通过切身参与的实际建造，提升学生在课堂上难以获得的专业综合能力。
胡克公园的教学性木建造对我国也具有积极的启示和借鉴意义。首先，这一运行模式并非难以实现，通过校企联合打造的生态人文景观独特的旅游区是双赢和多赢的局面；其次，无论是木建筑的发展，还是建筑教育，胡克公园的创作理念和核心思想都同样适合我国而且更有需求，因为我国面临着相似而又更为严峻的木建筑发展的挑战，同时也需要更多优秀的、全面的建筑人才。□
注释：
1） 1976年约翰·迈克佩斯（John Makepeace）买下距离胡克公园4英里的帕恩海姆住宅（Parnham House），于1977在这里开设帕恩海姆家具工匠培训学校，1982年约翰·迈克佩斯将胡克公园扩展成为结合林业活动和家具制作的帕恩海姆学院。
2） 这一时期弗雷·奥托在斯图加特大学刚刚成立自己的工作室，胡克公园的食堂和工作间是其早期的探索性作品，奠定了其创作理念和风格。这两个项目的结构合作师泰德·哈普奥德（Ted Happold )为巴斯大学建筑与工程系的创始人。
3） 设计与建造实践课程面向建筑学硕士（MArch）开设时间为16个月；面向理学学硕士（Msc）开设时间为12个月。
4） 本文第三作者参与测试。
参考文献：
[1] 布雷特·斯梯尔.赫南·迪亚兹·阿隆索的暗表面——AA建筑学院院长写给《极度建筑》的序言[J]. 城市环境设计.2008.04: 127-128
[2] 丁玉红.基于创新人才培养的当代建筑教育探议——伦敦AA建筑学院的启示[J]. 中外建筑. 2010.07:58-61
[3] Head Office of Structural Timber Association. Market Report 2012 Prepared by Timber Trends, Issue 11-October 2013[EB/OL], http://www.structuraltimber.co.uk
[4] .http://unstats.un.org/unsd/environment/forestarea.htm
[5] The Architectural Association's Woodland .History of Hooke Park Campus[OL].http://hookepark.aaschool.ac.uk/
[6] Makepeace, John. Hooke Park College to Encourage Small Timber-based Rural Industries[J].Environmental Conservation.1991.03 卷 18 期 :76 - 78
[7] 陈冰，康健. 英国低碳建筑：综合视角的研究与发展[J]. 世界建筑. 2010/02:54-59
[8] Mark Prizeman.Hooke Park As a New AA Initiative in Education[J]. Architectural Design, 2005/07:54-57
[9] 顾大庆. 建筑教育的核心价值——个人探索与时代特征[J].时代建筑. 2012,04:16-23
国家自然科学基金面上项目资助研究：公众参与和科学实验结合的寒地木结构墙体绿色节材技术研究（51478137）
作者单位：
徐洪澎 | 哈尔滨工业大学建筑学院
康健 | 哈尔滨工业大学建筑学院，英国谢菲尔德大学建筑学院
张纹韶 | 巴斯大学
山泉 | 哈尔滨工业大学建筑学院
全文刊载于《世界建筑》201511期P103-108。转载请注明出处。
查看“投稿须知”，请点击左下角“阅读原文”。
微信编辑：路培