【AT】他在西非盖房子， 气候、材料、光线与人，一个都不能少

Francis Kéré的西非建筑实践 ——从气候、材料、光线与人的四个层面阅读

林瀚坤

华南理工大学在读博士研究生，广州市东意建筑设计咨询有限公司建筑师，主要研究方向为绿色建筑。

前言

2017年3月初，笔者在慕尼黑现代艺术博物馆（Pinakothek der Moderne）参观了“Francis Kéré-Radically Simple”的建筑展。Francis Kéré是一位来自非洲布基纳法索（Burkina Faso，图1）的建筑师，家乡在名为Gando的村镇（图2），在德国接受建筑教育后受邀回到Gando开始主持设计并带领当地工人建设了一系列公共建筑项目，并且创立了支持家乡建设与发展的基金会（Francis Kéré Foundation）。其事务所设于德国，在欧洲、中国与美国也有部分项目。Kéré曾于2004年获得阿卡汗建筑奖，于2012年获得Holcim建筑金奖，这是对其在乡土建设方面的促进，及其作品在建筑学层面的品质和价值的肯定。

Kéré在西非的建筑实践，由于面向经济贫困地区，建筑呈现质朴、直接的状态，但却不枯燥、简陋。由于基本建筑结构、围护体系的直接裸露，建筑与气候、材料、人的关系也得以更直接的展现。笔者结合Kéré的建筑展，从设计与实践的角度梳理建筑师在上述层面的处理方式。

在建筑展览参观的过程中，最大的触动是对于建筑剖面的阅读。在建筑剖面模型与图纸中，可以看到建筑师从最初对气候问题的回应一步步发展出处理材料、结构、光线以及人的行为等一系列建筑“语言”。而这些方式一直在发展与融合的过程中呈现出兼具“原型”的特征，又有着丰富而多样的表达。因此，笔者尝试以剖面的阅读为线索，分享一次图纸或模型上的Francis Kéré西非建筑之旅。

图1 Burkina Faso 的地理位置

图2 Gando的聚落

 对热带气候的回应

第一个层面是关于气候适应性的问题。Kéré在德国学习建筑期间，已被邀请回家乡Gando进行建设。当地的房子多利用红土垒筑而成，一旦遇到夏季的暴雨很容易被冲坏。由此，他的建筑需设于一个平台之上，以避免雨水的侵蚀。同时，当地气候炎热，夏天最高温度接近40℃，建筑的防热与通风是首先必须处理的问题。

在建筑师Kéré的项目实践中，展现着应对炎热气候问题所进行的持续且不断发展的思考。图3为建筑师的一张草图，从右向左依次是：摩托车产生热量、大树提供阴凉、场地风可通过窗户进入室内、大屋顶（夸张的屋顶厚度）遮挡太阳和外廊、屋面的雨水被收集与储藏，这是对当地气候简洁明了的图示。此外，建筑剖面清晰地传递了一种应对非洲极度炎热气候的策略——双层屋面，如同旁边的大树一般给建筑带来阴凉。

图3 Francis Kéré 的草图

Kéré早期的项目是一所3个班的小学（Grundschule，Gando）。在此项目中，双层屋面被建立为一种隔热与通风的模式（图4）。下层屋面是简单的砖砌屋顶，上层屋面是用桁架搭建而成的通风屋顶，波纹钢板屋面略有倾斜，提示了对促进通风与降雨排水的处理。上层屋面相比教室出挑一段距离，遮蔽下方的室外平台，并为室外墙面遮阳。

图4 Gando 小学剖面模型

在基本的“通风+遮阳”的原型下，后续项目也展现出更多的可能性。比如Gando的小学图书馆（图5），在上层钢结构屋面遮蔽的半室外空间外侧增加了一圈木栅栏与木座椅，形成一个界定更清晰的空间，为户外活动区提供更好的遮阳与休息环境。同时在波纹钢板屋顶的中部增加了阳光板，下层混凝土屋面也预留了大大小小的采光孔，凸显了活动室的特殊氛围，而顶部引入光线的做法也成了后续其他项目发展的一个方向。

图5 Gando 小学图书馆剖面模型

在Gando小学的教师宿舍中，房子开间较窄，屋面采用了拱顶做法，部分为现浇混凝土板（厚度在100～150mm），部分为砖砌顶，并与波纹钢板相结合。双层拱的中部空隙较狭窄，并且只沿筒形拱的前后两端开放，形成一个前低后高的风道。纵剖面上，房间又划分为前后两段，两段筒拱一高一低，为室内留出了通风的间隙，促进空气从立面进入，由拱顶间隙排出（图6，7）。支撑拱顶的土坯砖墙厚度达到400mm，在立面上被塑造为排水沟，并延伸至场地上，划分了每户用地。在此项目中，上部屋顶没有做出挑处理来保护墙面，而是在墙面外层增加了一层30mm的罩面以防止雨水的侵裘，罩面以泥土混合植物汁液和牛粪做成，这是一种当地做法的改良。

图6 Gando 小学教师住宅平面与剖面图

图7 Gando 小学教师住宅立面实景图

拱形屋面提供了一种模数单元的建造方式，并且在其尽端进行开口通风，此方式也被应用于后续项目中，并适用于更大跨度的空间。在Gando小学的扩建中，屋顶构造综合了几种处理方式：双层通风屋面、加宽挑檐、砖砌拱顶、采光通风孔。砖拱屋顶上设置的通风孔有利于热气流上升排出，促进室内的通风（图8）。

图8 Gando 小学扩建的剖面草图

在Gando中学项目中，建筑与地形相结合，出挑的屋檐一侧延伸至挡土墙，一侧朝外用木栅栏围合檐廊区域。此外，还设置了浅挖于地下的风道，利用热压的原理，风道冷却从场地进入的热空气，冷空气进入室内，提高舒适度（图9）。

图9 Gando 中学剖面模型

在Dano中学项目中，上部的钢结构屋顶与下部结构相呼应，形成一个个单元式的拱，在建筑形态上更加灵活。而下部的混凝土屋顶则采用了下悬线做法，与梁交接处留出通风缝隙（图10）。

图10 Dano 中学下悬钢筋混凝土屋面与通风缝隙

在Lycée Schorge中学项目中，除了双层屋面的应用，还在每个课室单元设置了拔风塔，并凸出于屋面（拔风塔是热带地区建筑常用的处理方式）。在此项目中，高出屋面的拔风塔设置于平面的教学单元交接处，形成三角形的体量，并指向建筑所围合的庭院中心，强化了建筑如聚落般的形象特征（图11）。

图11 Lycée Schorge 中学项目模型

对炎热气候的回应，除了反映在整体的空间处理上，在构造层面也有不少考虑。简单实用的方式是在窗户外侧设置遮阳百叶，并结合深窗台，有效地减缓了太阳热辐射的进入。土坯砖砌成的通花墙也是遮阳和通风结合的另一种方式（图12）。而在Noomdo孤儿院项目中，窗户更是被当作一个特殊装置来处理。由于宿舍房间较小，立面开口也相对变小。建筑除了在屋顶上用拱顶留缝作为通风口，也在立面开窗的下部用混凝土浇筑了进风口，促进冷空气从底部进入。窗户上部以铁件焊接成通风窗，并设有木纸百叶。由此，通风既可以通过立面的开窗装置形成气流的自循环，也可以通过室内拱顶缝隙解决（图13）。

图12 Gando 小学教师住宅的砖砌通花立面与可开启的木板窗门

图13 Noomdo 孤儿院的通风窗剖面图与照片

适应炎热气候的低技术建造策略，在印度、孟加拉等地的民居或当代建筑实践上（如科里亚、多西等建筑师）均有着不少经验，如厚墙、细窗、风塔、遮阳系统等。Kéré结合本地的建筑技术与施工条件，在此方向上又继续发展出更多空间与构造的处理方法。

材料与结构

第二个层面是关于材料与结构，而这与当地的建造技术、经济条件有着紧密的关系。土坯房显然是当地村落最常见的建造方法。建筑师也着力发展这种粘土材料，并与石头、粗砂等结合，为建筑的基础、平台、墙体、柱子与屋顶提供不同的构造组合方式。在最常用的材料砌体砖上，其成果主要有两种：一种是通过机器简单压制而成的粘土砖，另一种是直接在土坡场地开凿、晒干的粘土砌块。前者表面较平整，后者因直接从场地里获取，土壤、石子粗细不一，表面较粗糙。此外，前者经过压制，还发展出内凹截面、筒形截面的砖块，减轻自重以用于水平、拱形屋顶的施工（图14）。

图14 几种类型的粘土砌体（左一为土场直接开挖晒干的砌块；其他为简单机器压制的粘土砖）

粘土砖的应用贯穿于柱子、墙体和屋顶，经过简易的砂浆填缝，即可完成整个围护结构的建造，而砌体的建造逻辑则会反映在空间、尺度及具体的结构形式上。在Gando小学项目上，屋顶为水平砌砖顶，砖需依靠下侧设置密排的铁杆承托，如同在一个编织的网上放置砖块，砖块被压制成内凹形状，以减轻自重（图15）。

图15 Gando 小学室内屋顶，铁杆承托的砖

在后续的几个学校项目上，砌砖则形成壁柱的形式，间距较小，以支撑上部的单向拱顶，拱顶与柱子之间采用了钢筋混凝土圈梁。与壁柱模数相对应的单元式拱顶，单元与单元之间的交接也被建筑师进一步发展，留出了采光通风的间隙，其上部还有钢棚遮挡，因此室内也不会遭受雨淋。进一步，利用砖拱单向砌筑的方式，局部的带状缝隙相当于把砖拱划分为数段，而对整体受力未有影响，因此屋顶也逐步发展出更多样的条形采光通风口（图16）。另一种围护结构材料是对地方夯土技术的发展，在Dano中学项目中，墙体使用了现场浇筑的方法，结合了粘土与混凝土。浇筑出来的墙体颜色仍为当地粘土的棕红色，但表面却更平整、光滑，同时模块化的施工也便于工人操作（图17）。

图16 Gando 小学扩建项目，室内凹形砖砌的拱顶以及拱顶单元间的采光缝

图17 Dano中学现浇混凝土与粘土混合的单元式墙体

在当地的Songtaaba妇女中心项目中，粘土墙则更接近当地的原始状态，但墙体厚度加厚了，利用其厚度将墙体下部嵌入了若干陶罐，巧妙地为当地妇女提供了储物的空间。此外，该项目在不同季节会被用于不同的功能，如妇女中心、课室、志愿者中心等，而在粮食收获时则会成为储存粮食之所。因此，建筑采用了架空的方式，避免雨水进入，也避免了潮湿，由此也保护了上部的粘土墙体。建筑整体为框架结构，底板为钢筋混凝土，下部也在局部预留了通风口（图18，19）。

图18 Songtaaba 妇女中心平面与剖面图

图19 Songtaaba 妇女中心嵌入陶罐粘土墙的建造过程

此外，利用当地陶罐的案例还有小学图书馆的屋顶，陶罐上下两端切走，即成为采光口的天然模具（图20）。对本土材料、器具的灵活运用显示了建筑师的智慧与趣味，而这种智慧与趣味正是来源于对地方生活的扎根和深入了解。

图20 Gando 小学图书馆预埋陶罐采光口的屋面板

光线的引入

第三个层面是关于对光的丰富运用，这也是Kéré设计的建筑的一个特点。如上所述，光线的运用与材料、结构形式也需要整体考虑。在Gando小学图书馆项目中，屋顶采用了“混凝土浇筑+陶罐采光孔”的方式，因不受砖砌体模数与排列的限制，陶罐可以大大小小地分散于屋面上，形成室内如梦幻般的光斑（图21）。

图21 Gando 小学图书馆室内营造的光

在立面开窗上，在砖砌体柱的结构布置与太阳热辐射强烈的双重气候条件约束下，更多地采用了深窗台与遮阳构件结合的方式，以限制光线的进入。在此条件下，由拱顶开口所提供的高侧光则弥补了室内光线的不足。如上文介绍的小学、中学项目，其拱顶构造的侧面除了具有通风作用，也对室内光线提供了补充（图22）。

图22 Lycée Schorge 中学的拱顶采光

在外科诊所与健康中心项目中，除了光线的引入，还需要为室内提供洁净的环境。因此，立面上向外凸出了一个个安装有隔沙网的采光盒。采光盒进深不一，既避免了室内产生眩光，又在立面上产生变化多样的效果（图23）。

图23 外科诊所与健康中心凸出外墙面加了隔沙网的采光盒

此外，利用铁件、木材等简单加工的开口部件，也为建筑增加了各种光线过滤构件，如深窗台上的折叠木百叶（类似我国传统木构建筑中的支摘窗）、外廊外侧增加的木格栅等。在日照过剩的西非，光线的遮挡、过滤、反射、渗透并非一个单一的答案，而是取决于建筑师对项目性质、建筑尺度、空间氛围的把控，由此形成丰富的对光的采纳或拒绝。

对行为的关注

第四个层面是关于对使用行为的关注，也同样反映在空间与构造的层面上。如上文第一个小节中提到，Kéré的设计项目从一开始即关注了气候的适应性，并以“双层表皮”的方式应对。双层的屋面对应了通风、间接采光，而双层立面则对应了遮阳、防雨。由此延伸，宽阔的外廊空间延伸了人活动的区域，成为休息、社交等活动的场所。在小学、图书馆等项目中，建筑师都有意扩大这部分半户外空间，增加了入口门厅、聚会场所、游戏场地等的可能性（图24）。

图24 Gando 小学的架空活动空间

与这种宽泛的社交空间相对，也有性质独特的空间，其独特性也反映在剖面上，如在A t e l i e r Gando工作室项目中，内外两层土墙围合出的走道与中心的聚会区则被赋予了内向的、精神性的空间意味（图25）；又如在Gando中学项目上，课室一侧是半开放的被木格栅围合的空间，一侧则被一人高的挡土墙围合，挡土墙外侧为台阶式看台与绿化，每部分的空间都在剖面上被定义了特定的使用方式。而在Obama营地项目中，地形的处理与室内空间相结合，形成了不同类型的使用空间，如台阶式课室、下沉活动室等。

图25 Atelier Gando 工作室的效果图，半围合的、内向的空间（在建）

在构造层面的发展，其设计则更有趣味。在前期的项目中，窗扇遮阳采用较为简单的木条格栅，后发展成折叠窗，再有窗与走廊的座椅相结合。增加铁支架、钉上木条，即成为学生休息的半户外座椅（图26）。同样，在前面介绍的妇女活动中心项目里，对陶罐的利用也适应着本地人群的使用习惯。

图26 Lycée Schorge 中学的外廊，窗与其延伸出来的座椅，走廊外侧为木格栅

在人性化这个话题上延伸，还可以读到建筑师对色彩、尺度、材料质感乃至对人在施工过程中的工艺、合作等的关注。当地缺乏大型建造机械，材料的获取、搭建均由工人手工完成。粘土砌体的开凿与砌筑、陶罐的搬运、轻型屋架的钢筋逐根焊接、场地的拍打平整等，可以说建造与使用并非一个截然分离的阶段，而是一系列的集体劳作与仪式（图27～30）。

图27 土场开采粘土砖的工人

图28 搬运陶罐的妇女

图29 用简单木制工具平整场地的妇女

图30 学校项目中色彩丰富的百叶

结语

本文从四条线索出发，对Francis Kéré的建筑进行了一个粗略的介绍与解读。正如文章开头处所写，这来源于在展览过程中对建筑师不断发展而丰富的处理现实问题的方式的触动。阅读主要还是集中在建筑层面，特别从剖面中可以读到一系列具体而细微的处理策略。除此之外，其实Kéré的建筑在平面组织、空间组织、社区规划等方面都有许多值得继续延伸阅读的内容。Kéré的展览主题与作品集均命名为“RadicallySimple”，意为根本或彻底的简单，而这种直面问题的态度与适宜技术的引入，正是Kéré在处理气候、材料、建造等关系时的立足点。

图片来源

图1 来源于维基百科，图2、3、6、8、13、16、18、28 来源于文献[1]，图4、5、9、11、14 由笔者摄于2017 年3 月慕尼黑现代艺术博物馆的“Francis Kéré Radically Simple”建筑展现场，图7、10、12、15、17、19、20 ～ 27、29、30 来源于http://www.kere-architecture.com。

参考文献

[1] Andres Lepik. Francis K éré Radically Simple [M]，Hatje Cantz Verlag，2 016.

参考资料

张婕. 普奖需要RCR，但非洲需要他｜弗朗西斯与他的在地建造. 有方空间微信公众号.

原文刊登于《建筑技艺》2017年5月刊，敬请关注！

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