A glowing kiln fire as viewed from the darker outside.
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Heritage in the kiln

传统制砖的更新和可持续性

January 27, 2023

你有没有想过你周围墙上的砖, the walls of your home, your classroom or your office? Alumni of this University probably know the story behind the “Notre Dame Brick这使得校园里一些最古老的建筑呈现出独特的浅黄色. But beyond a handful of specific historical instances, 我们中有多少人曾经想过我们墙上的砖是从哪里来的, the origin of their raw clay, 铸模的过程或烧制的窑炉?

对意大利中部翁布里亚地区传统制砖工艺的研究 University of Notre Dame School of Architecture students, Jack Harrington '23 and Nathan Walz '24, provokes such questions about our built environment, the structures we have inherited from the past, created ourselves, and those we will build in the future.

Supported by a summer research grant from the Nanovic Institute for European Studies, a unit within the Keough School of Global Affairs, 哈林顿和沃尔兹来到卡斯泰尔·维斯卡多村, near the city of Orvieto, 在六月记录了Fornace Bernasconi的传统制砖过程, 一座历史悠久的窑炉,现在已进入第二代生产. Led by master brickmaker Luigi Bernasconi, the facility is renowned for its bricks, 瓦片和其他陶土元素帮助修复和保存了一些意大利最珍贵的建筑,包括罗马斗兽场和帕拉廷的帝国建筑.

Storefront photo of Fornace Bernasconi
意大利维斯卡多城堡的贝纳斯科尼砖厂的正门.

贝纳斯科尼砖石是用几代砖匠传承了几个世纪的古老知识制作而成的,备受追捧. In recent decades, 建筑保护主义者已经意识到现代材料, such as cement, resin and steel, 对历史建筑和古迹的修复是无效的,而且往往适得其反. The School of Gladiators in Pompeii, for example, 在用作钢筋的混凝土的重压下倒塌. Historical techniques and materials, such as Bernasconi's bricks, absorb stresses, 呼吸和收缩的方式与几个世纪以来的砖石建筑相同, even millennia, 对古建筑的可持续修复至关重要.

哈林顿和华尔兹并排站着,阳光把他们分开
(L-R) Nathan Walz ’24 and Jack Harrington ’23, 365wm完美体育官网登录建筑学院的学生.

哈林顿和华尔兹都对传统工艺和物质文化感兴趣,并对可持续发展充满热情, preservation and renewal in architecture and masonry. 可持续设计是21世纪建筑领域面临的一个关键挑战,它在很大程度上取决于建筑施工中使用的材料. 对于这两位实习建筑工人来说,研究历史建筑是一个机会之窗. “虽然许多专家都在展望新的创新材料,” Walz says, “很少有人回头看那些经受住时间考验的历史建筑.”

At Fornace Bernasconi, 哈林顿和华尔兹承担了捕捉历史建筑材料生产背后的知识的任务, knowledge that is both tangible, in the form of physical equipment, and intangible, undocumented knowhow passed down through generations. 学生们在卡斯泰尔·维斯卡多和沃尔什家族会堂的工作反映了一种混合技能的方法, precision and diligence with immersion, presence and empathy. In the process, 哈林顿和华尔兹已经意识到语境的重要性, of local knowledge, resources and heritage. 但他们也确定了围绕可持续性的原则, 节约和创新可以更普遍地应用, including in South Bend, Indiana.

Bernasconi brickmaking: Tradition and innovation

福纳斯·贝纳斯科尼是卡斯泰尔·维斯卡多小镇周围十几座历史悠久的砖炉之一. As far back as the Roman era, 该地区生产的砖受到追捧,因为在帕格里亚河和台伯河交汇处倾倒的沉积物中产生的粘土纯度很高. 沿台伯河相对容易的运输路线和邻近该地区强大的木材工业也支持了制砖工业的增长, which has long supplied Umbrian brickmakers with a cheap, 充足的栗木废料供应给他们的窑炉提供燃料.

意大利翁布里亚地区的地图,显示了帕格里亚河和台伯河与维斯卡多城堡的关系
Castel Viscardo sits near the Paglia River, 距台伯河交汇处约50公里.

路易吉·贝纳斯科尼十几岁时就开始了他一生的制砖实践,当时他和父亲一起工作, Marcello, who founded the facility in the 1970s. When Luigi inherited the family business in the 1990s, 他将自己的两大激情——创新解决方案和历史修复——注入到这一新的责任中, captured in the company's tag line, “tradizione e innovazione.“贝纳斯科尼对设施进行了改造,既提高了生产率,又忠于罗马时代的技术:材料的选择, the manual molding techniques, and a respect for the iterative, adaptive nature of traditional brickmaking. He created indoor space, for example, for the drying of pre-fired bricks, allowing for continuity in production during the darker, inclement winter months.

贝纳斯科尼的第二个爱好是修复和保护历史建筑,这促成了他与保罗·维蒂的相遇, 他是建筑学院和纳诺维奇研究所的副教授,同时也是迈克尔·克里斯托弗·杜达保护中心的成员, Sustainability, and Resilience. Vitti, 建筑史和文化遗产修复方面的专家, 当这位砖匠大师参与图拉真市场的修复工作时,他认识了贝纳斯科尼, 罗马帝国广场大道上的罗马废墟建筑群. Since then, 他们在其他几个项目中相遇,Vitti很快就开始钦佩贝纳斯科尼对可持续性和修复的好奇心和创新承诺.

贝纳斯科尼的家人和学生站在贝纳斯科尼公司外面
(L-R) Harrington, FARO Focus激光扫描仪技术人员Luca Contrafatto和Alessio Carapellotti, Luigi Bernasconi, and Walz.

In 2021, Vitti带了一小群三年级的建筑系学生,其中包括Harrington,来到Fornace Bernasconi,并确定了迫切需要捕捉这种古老的制砖过程. Traditional bricks are strong, durable and rare, Harrington explains, 因为“他们的制造工艺经过几代人的直觉和实践经验的完善.“将创造力置于可复制性之上”的流程的缺点是,它在很大程度上没有被记录下来. 考虑到21世纪社会和环境的变化使得新一代很难追求和保持传统工艺,这一点尤其成问题. As Vitti explains, “当我们需要恢复丢失的知识时,文档是至关重要的.”

在没有灯光的窑内工作的学生望着框架外的其他工人.
用激光扫描仪在熔炉的发射室里进行华尔兹.

Harrington was eager to take on this challenge, 随着项目的发展,维蒂意识到调查的复杂性, he asked Walz to join the team. 这对夫妇成为了第一批在弗纳斯·贝纳斯科尼进行研究的学生,也是365wm完美体育官网登录建筑学院第一批独立进行传统工艺和行业文献研究的学生.

Capturing tangible and intangible heritage

Before their arrival in Castel Viscardo, 哈林顿和沃尔兹期望捕捉制作传统砖块的过程, from raw clay to final firing, 会涉及到比测量熔炉的尺寸或一次能烧多少块砖更多的东西吗. 他们意识到,这需要的不仅仅是绘制从该设施到山坡和贝纳斯科尼获取粘土和燃料的木材场的距离. In order to capture skills, methods and values that are both inherited and evolving, 哈林顿和沃尔兹意识到,他们的研究必须真正具有沉浸感. Adopting this approach, 学生们体验了这座“熔炉之城”的日常生活,作为贝纳斯科尼团队的一员,陪伴路易吉度过每天的挑战,并取得工作上的成就.

哈林顿和华尔兹在他们的速写本中度过了他们研究的第一阶段, 和分开:几乎是在他们到达维斯卡多城堡之后, 沃尔兹的COVID-19检测呈阳性,不得不在他们的公寓里隔离了几天. The pair adapted to this setback by dividing the labor. Onsite at Fornace Bernasconi, Harrington used the surveyor's hand tools of scales, 用卷尺和绳子测量制砖工具, stations and equipment. 孤立的华尔兹将这些信息转化为更精确的手绘. 这一阶段的调查让这对夫妇开始了解设施布局背后的逻辑, the distance to the mine and lumberyard, 以及大约一个月的制作过程的各个阶段:几个男人如何手工制作30个左右的模具,000 bricks, lays them out to dry for several days, 要把12英尺高的砖堆成合适的形状,直到窑的边缘,需要一整天的时间, 然后花几个小时给炉子加料,炉子的温度稳定在1摄氏度,000 degrees Celsius for several days.

Bricks laid out flat to air dry. 粘土工人用当地收获的粘土制作砖 窑内的景象,火焰吞没了整个洞口. The foreground is dark. 砖被放入窑中准备烧制.

为了准确地测量他们项目的主要焦点——贝纳斯科尼的熔炉本身——哈林顿和沃尔兹用数字方法增强了他们的手工数据收集. Roughly the size of a city bus, 这个熔炉延伸到两层楼,包括一个燃料进气口系统, venting shafts and flooring, 其复杂性不能被人眼或从单一的有利位置完全或准确地捕捉到. 这一阶段的数据收集需要一台FARO Focus激光扫描仪和两名熟练使用该扫描仪的技术人员的加强, Luca Contrafatto and Alessio Carapellotti. Over the course of four hours, 该小组以8分钟为单位扫描该设施,以生成激光雷达点云数据集, 红外线从炉子和设备周围的表面反射回来的速率所产生的测量值. 这些数字数据收集为哈林顿和沃尔兹提供了信息,使他们能够在沃尔什家庭大厅的工作站开发炉子的物理和数字动画模型.

杰克·哈林顿正在电脑屏幕上摆弄一个3D模型.
Back at Notre Dame, 哈林顿正在完成一个完全动画的贝纳斯科尼熔炉的数字模型.
A cutaway drawing of the furnace in grayscale.
在助教教授Giuseppe Mazzone的指导下,基于窑外点云数据和手工测量进行剖面图

为了捕捉历史制砖的无形知识, 哈林顿和华尔兹沉浸在福纳斯·贝纳斯科尼的生活和工作中. In a more formal sense, 他们与维蒂教授合作,记录了对贝纳斯科尼和他的一些团队成员的采访,并投入了许多gb的时间来记录这些材料的镜头, tools, 制作这种独特砖石的过程和人员. Then, they actually did the work.

两个学生都坐在托盘上的砖库存,同时做笔记.
哈林顿和华尔兹在福纳斯·贝纳斯科尼绘制现场砌筑草图.
学生为弗纳斯·贝纳斯科尼的宣传活动拍照.
哈林顿记录了路易吉·贝纳斯科尼和保罗·维蒂之间的一段对话, 建筑学院实践副教授.

“Every chance we had,” Harrington explains, “Nathan and I would assist in cleaning the facility, setting the bricks to dry, loading carts, making bricks or running the furnace. Luigi似乎非常关心我们参与这个过程,并且能够理解手工制作砖块的细微差别.“通过这种方式,学生们体验到了运营这个设施的全部消耗. They watched a skilled craftsman, in just 15 seconds, press a brick by hand, 把多余的东西滑掉,在地板上排成一条线. And, they observed the fragility of this unique industry, 当贝纳斯科尼焦急地接收到甲烷的消息时, used to fire Fornace Bernasconi's glazed tiles, 由于通货膨胀和俄罗斯在乌克兰的战争,现在价格会翻倍吗. 这些时刻教会了哈林顿和华尔兹,只有通过这样做,一个人才能完全理解这个综合体的快乐和压力, iterative and age-old industry.

Lessons learned

Back in South Bend, 哈林顿和沃尔兹继续致力于抓捕弗纳斯·贝纳斯科尼的计划. 他们对熔炉的点云测量已经被转换成动画的3D数字模型, 他们将继续使用3d打印硅胶模具在石膏上建造一个缩小尺寸的复制品.

虽然学生们已经能够按照计划在沃尔什家庭大厅进行这些重建工作, 他们在翁布里亚的经历给他们上了重要的一课:传统工艺本质上是当地的,不能在其他地方复制. 哈林顿和沃尔兹意识到贝纳斯科尼砖是当地材料的产物, socioeconomic context, heritage and even personality.

And yet, the principle of valuing and preserving vernacular, local building traditions is more universally applicable. 它对于更新和维持建筑环境也至关重要. In contrast to traditional masonry, U.S. 长期以来,制砖一直优先考虑可复制性和大规模生产,而不是创造性和耐用性. 我们墙上的大多数砖——国王砖——只是设计用来装饰混凝土和其他材料,这些材料实际起着支撑建筑的作用. This wasn't always the case. 维蒂解释说,南本德有一个活跃的制砖传统,但在20世纪20年代失去了,因为铁路促进了廉价大规模生产的砖石的运输,导致当地的砖工业崩溃. He says, “At the School of Architecture, and particularly within the Duda Center, 我们试图恢复当地建筑材料生产的传统,以应对当前的气候危机. 在当地生产的材料不仅减少了生产和分销链的碳足迹, 但也创造了更有特色的建筑,因为它们是用当地的材料和颜色建造的.” At Our Lady's University, this color is buff yellow, “圣母院砖”的阴影是用取自圣母院的泥土制成的. 玛丽湖和在圣十字兄弟从1843年开始建造的窑里烧制. 这些砖块被用来建造校园里一些最古老的建筑, including the Main Building and the Basilica, 以及现在已经被拆除的建筑,比如科比和布朗森大厅的砖石 has been salvaged and carefully stored for future restoration projects.

前景是成堆的砖块,背景是意大利的乡村丘陵.
从福纳斯·贝纳斯科尼俯瞰翁布里亚乡村, with pallets of fired bricks in the foreground.

This commitment to local, 耐用和可持续的建筑是哈林顿和沃尔兹计划在他们在365wm完美体育官网登录的剩余时间和他们的专业实践中尊重的东西. 沃尔兹解释说,当代对可持续发展的定义侧重于最大限度地减少对环境的破坏. Instead, 他想用经过时间考验的方法进行创造性创新, “建造耐用的结构,可以代代相传.”

卡斯特尔·维斯卡多的建筑在白纸上的铅笔素描
A hand drawing of Castel Viscardo by Nathan Walz.

In the course of their onsite research, 哈林顿和沃尔兹创作了许多手绘图,旨在捕捉弗纳斯·贝纳斯科尼的工作. Alongside the measured, precise diagrams of the kiln, tools and equipment, 最美丽的作品是维斯卡多城堡街道的水彩小插图, 山下的火炉和它在翁布里亚山上的背景. 学生们意识到,城镇和周围环境对于理解历史制砖和其更可测量的元素是不可或缺的. 这些也是贝纳斯科尼最珍视的画作, 他感激地从他的两个新朋友那里收到了这些画作为礼物,并作为他们理解他独特手艺的证据.

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