为什么要重新关注工具？

李海清　Li Haiqing

 

 

摘　要　基于文献研究和相关知识缺陷之察明，以近期设计实践中的工具运用为激发点，结合典型案例解析，具体探讨工具之于建筑学科的基本性、工具的不同分类方法以及工具演化的主要动因；指出建筑师与工具的关系在产品时代已发生新的转变，整合设计指向全程管控，从而让工程实现端促进建筑谋划端做出相应调整。

关键词　工具   建造模式   轻型建筑　工程实现　物质生产  社会生产

ABSTRACT　Based on literature study and ascertaining of related knowledge-defects, this paper discusses the utilization of tools in recent design practices as the point of departure. With typical case studies, it explores the fundamentality of tools for architecture, the different classification methods for tools, and the main motivation factors of tools evolution. This is to reveal new changes to the relationship between architects and tools in the product era, that is, integrated design is turning to the control of the whole process, so that corresponding adjustments of architectural programs are pushed forward by building realization.

KEY WORDS　tools, building mode, lightweight building, building realization, material fabrication, social fabrication

 

 

理性是有机巧的，同时也是有威力的。理性的机巧，一般讲来，表现在一种利用工具的活动里。这种理性的活动一方面让事物按照它们自己的本性，彼此互相影响，互相削弱，而它自己并不直接干预其过程，但同时却正好实现了它自己的目的。在这种意义下，天意对于世界和世界过程，可以说是具有绝对的机巧。上帝放任人们纵其特殊情欲，谋其个别利益，但所达到的结果，不是完成他们的意图，而是完成他的目的，而他（上帝）的目的与他所利用的人们原来想努力追寻的目的，是大不相同的。                                                

——黑格尔《小逻辑》第394页，209条目

 

一　工具议题及相关知识缺陷

 

功能、形式和空间，是现当代建筑学的核心议题。作为工程技术因素之一，建筑的物质性生产所使用的工具，在建构学兴起前并未获得足够重视。而建构学虽关涉材料和工艺，但其聚焦点在于知觉层面的物形关系，而非物如何/为何被造；它对工具与建筑活动的实质性关系几无牵挂；对建筑师而言，其意义更多在于情趣而非策略，这自然是难以令人满足的。尤其是在包括数控建造技术在内的数字技术勃兴之后，在批量定制（Mass Customization）有可能取代传统的建筑工业化而跻身主流的今天及未来一段时期，工具作为建筑设计的前置条件，恐怕将重新引起实践者和理论家的密切关注。

以香港中文大学朱竞翔团队的轻型建筑为例，因运输工具的选择必须以预算为前提，同时又受制于道路、桥梁、隧道和涵洞等基础设施条件，则预制构件的物理指标（尺寸和重量）必然受到运输工具自身物理特征和性能指标（尺寸和载重量）的限制，如大型载重货车的车厢尺寸和载重量，甚至海运集装箱的内部净空尺寸等。换言之，在案头设计工作开始之前，必须通过资料查证和实地调研，先行考虑从工厂到项目地点的运输方式选择，以及相应的运输工具选型，以此作为预制构件尺寸与重量限定的前置条件，否则设计工作将难以展开。如肯尼亚内罗毕某小学项目，其预制构件尺寸直接受限于40ft国际标准海运（开顶）集装箱的箱体尺寸（ISO Size Type Code：42U1，内部净空尺寸约为11.95 m长×2.34 m宽×2.32～2.37 m高），并考虑堆放便利和效率，以控制运输成本。仅此一例，足见作为外部因素和前置条件的运输工具对于设计工作的决定性影响。

然而，先选定货柜型号再做设计，这类貌似常识的流程却常被忽略。路透社于2014年5月20日报道，法国国营铁路公司（SNCF）承认，新购2 000列火车因车体过宽，无法开进国内许多车站，不得不投入大笔资金改造站台。这一失误已让法国铁路网公司（RFF）耗费超过8 000万欧元（约合1.1亿美元）。其原因居然是RFF提供的站台宽度信息不完整，只有过去30年内所建火车站的站台宽度，而全法约1 200个火车站之站台大多建于50多年前，当时列车比较“苗条”。因此，许多站台边缘离铁轨较近，新列车无法驶入——可见案头设计的前置条件何等重要！有趣的是，在这里设计目标与制约条件的关系是反转的，即运输工具本身成了产品，是设计目标，而既存的车站站台（其实是车站建筑的一部分）及其物理指标则成了制约产品设计的前置条件。

工具议题既然如此重要，那么从知识建构的历史向度和理论向度来看，究竟发生过怎样的专门性讨论？对于建筑学究竟有何意义？下文的既往研究综述，一方面梳理有关工具的专门知识之积累，同时也揭示相关知识缺陷及其成因，为本研究确立其必要性，呈现其可能性。

 

1　古代典籍对于工具的专门论述

《建筑十书》第十卷对建筑施工使用的各类机械、工具及其制造方法有专门记载，内容涵盖牵引机、扬水机、水车、螺旋式扬水装置、克西比斯的机械、水力共鸣器、行程计、轻重弩炮、攻城机械、龟型机械和城市防御机械等，并从概念上阐述机械和工具的区别。此后，西人再未论及工具。直至文艺复兴诸巨匠如维尼奥拉、佩雷和帕拉蒂奥等，亦不曾关心于此。仅阿尔伯蒂《建筑论》第六书第7、8两章，零星介绍起重工具和机械。

《营造法式》只在“看样”部分的定平、定向条文，以及“图样”部分的真尺、水平等例图涉及工具。此外未曾展开关于工具的深入讨论。

《天工开物》中陶埏、冶铸、舟车以及锤锻、燔石、膏液、五金诸项与建筑活动存在一定关联，但对于工具未予深究。

 

2　来自广义的土木建筑工程学科的专业性探讨

在建筑施工与水利施工领域，赖因哈德·泽林（Reinhard Seeling）研究混凝土工程施工现场主要运输工具的选择和组合，重点探讨起重机选用；胡玉银针对超高层建筑施工垂直运输体系构成与配置，着重研究塔式起重机；陈维伟着重论述砌砖工艺训练，王森录主要探讨砌砖墙前的准备，二者都涉及瓦工用铲刀的规格及其标准化。

在木材加工与家具制造领域，李志仁等人专门论述国外木工工具及木工机械发明史；齐英杰等着重论述我国木工机械行业发展概况及现状；陈铭提出20世纪中国家具工业技术发展的历史分期方案。胡万明等人介绍了美、俄、德、意、日、英等国和台湾地区的木工机械制造业概况，并粗略指出其中的差异。

在建筑技术史领域，李浈对中国传统建筑木作工具及相关技术进行了开拓性研究。从木作工程的工序，即伐木、制材、平木、节点、细部制作及测量和定向等方面，利用考古发掘材料和古代文献资料，从古代冶金技术的发展、语言文字及数理认识进步等多种角度和渠道，对木作工具发展及配套使用加以综合分析，重点对制材、平木工具特别是框锯、平推刨的发明及发展进行考证，并划分古代建筑工具的发展阶段；此外，李浈还针对中国早期木工的重要工具——刀锯的发展及其演化，阐述其功能变化以及在木作加工中的作用。中国科学院自然科学史研究所对“中国奴隶社会时期建筑技术”（公元前2100～公元前475年）的工具与材料做过专门介绍。康建营等还针对晚清时期木材加工技术，评介其由手工工具向机械化加工工具的转变。

 

3　来自科技史领域的报道

鲁道夫·P·霍梅尔（Rudolf P. Hommel）于20世纪20年代调查中国手工业，无论就其对中国传统工具和器物做详细调查、采用照相记录方式并配合测量手段而言，还是从调查范围之大、涉及工具和器物之多、所见样式之古老而论，其调查成果都是极珍贵的，在中国科技史领域占有重要地位，在社会学、人类学和历史学等方面亦具独特价值。他采用18世纪西方工具分类法，即基本工具、农业工具、制衣工具、建筑工具和运输工具，涉及劳动工具和器物120多小类，达千件之多^[17]。其中建筑工具专列一章，含50条目，皆属前工业时代、自然力驱动的传统工具，如木工工具和泥瓦工工具，其视角偏重于人类学和历史学。

 

4　当代建筑学视野下的新讨论

在建筑设计及其理论领域，国萃从中国建筑“重形式轻工艺”现象出发，指出当前建筑审美判断内在逻辑（工艺技术逻辑）之缺失，进而提出中国建筑审美理论需要关注以物质实践为基础的审美判断，即建筑品质，进而归纳出影响建筑品质的三类客观因素，即材料因素（自然材料、人工材料）、动力因素（自然动力、机械动力）和工具因素（手工工具、机械工具和数字工具），并对三类工具加以比较分析，已超越建筑物质生产工具范畴，涉及计算机辅助设计绘图管理工具。法比奥·格拉马奇奥等阐述瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH）建筑学院数字建造教研室对数字建造技术下的材料、工具和设计三者关系的思考，认为在当代数字工艺语境下，机器成为联接人和材料的工具，手工艺式的操作方式通过数字技术得以重现，这些数字包含了描述产品以及控制机器的信息。材料性能以数字信息的形式传递到建造工具，融入构造逻辑中，工具与材料共同反应，得到最终设计成果。这再次证明最终成果的形式并非设计的起点，设计应关注和把握材料性质和成形过程。袁烽等人论述了性能、材料与建构三者相互交织所产生的多维性如何影响设计过程，如何通过数字性能表达技术以及基于性能优化的建构方式对设计过程进行控制。其中，基于数字技术的设计工具的变革是至关重要的途径，新工具的出现本身带有主观色彩，很可能会限制结果的产生。

综上，在整个前工业时代，维特鲁威对工具做了最早的专门记述，由于缺乏学科细分，其具体内容侧重军事工程和水利工程中的机械和工具，尚未确立问题导向；宋代的《营造法式》几乎没有正式论及工具，而《天工开物》虽专注于手工业的工艺和工具，但并不针对建筑。直至现代学科细分形成，在建筑施工、水利施工、木材加工与家具制造诸领域，才不乏工具的探讨，但正如鲁道夫·P·霍梅尔研究的那样，极少有基于建筑学视角的成果。直至20世纪建筑工业化兴起之后，尤其是数控建造技术蓬勃发展以来，工具对建筑学科和建筑师职业的重要性才作为值得思辨的问题，得以“重新”显现（虽然很低调）——李浈的工作“填补了空白”，国萃、袁烽和法比奥·格拉马奇奥的成果从不同层面切入建筑的物质性生产，皆属本体论研究。就此而言，作为“后发外生型现代化”国家，因建筑工业化起步较晚且屡屡受挫，加以“重道轻器”观念之贻害，中国建筑学术界对工具研究之乏人问津是不难理解的。但有鉴于建筑工业化和数控建造技术势不可挡，现在确实已到了需要重新关注工具议题的时候：不了解工具，不研究工具，设计可能将无从谈起。下文以建造模式要素分析为基础，依循工具议题之于建筑学科的基本性、工具的分类方法以及工具演化的动因三条路径展开，进而推论在当代技术条件下，作为建造模式核心因素的工具与建筑师的工作之间究竟存在怎样的关系。

……

 

 

 

更多内容详见2016年第2期