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建筑结构表达的要素之一:精致 2020-10-09

01 如何理解“结构的精致”

即使是用来判别“是否是一座好建筑”,“精致”也是最重要的判别标准之一。对于近现代建筑来说,精致与否,就代表着工业化水平、建筑技术水平的高低。但对于建筑中结构的精致又是什么呢?在这里我们不去讨论那些被建筑师精心设计的,过度美化的结构杆件,他们固然精致,但除去表面的装饰,它们与普通的结构杆件也别无二致。结构的精致代表着它精准的表达的力学的原理,精准到结构杆件的每个细节,都有其背后的缘由,而设计师可以敏锐的发现这些缘由,并以最合理的方式把它呈现出来。

02 怎样做到“结构的精致”

梁与柱的变异结构师巴尔蒙德曾经说过,“对于高技派的钢架、钢索之类的有限建筑语汇的热衷。或者只满足于横平竖直梁柱体系都是值得质疑的。我们所探寻的结构,既非强加的形态,亦非笨拙的骨架。”在保证强度、刚度以及稳定的前提下,对于构件的形式及连接我们有许多选择,传统笛卡尔坐标系下的梁柱,结合空间效果、材料的属性以及受力需求,有着诸多的基本形式以及组合方法,从而带来精致的体验。

木结构梁柱形式的变异图

钢结构梁柱形式的变异

混凝土结构梁柱形式的变异

金贝尔美术新馆中,将木梁一分二,中间采用系杆连接,与柱子的关系也不同于常规的平接,格构化的构建思路使整个建筑看上去十分的轻盈与精致。

金贝尔美术新馆New Kimbell Art Museum在美术馆的展示空间中,一个由织物、木梁、玻璃、铝制百叶窗(和光伏电池)构造的复杂的屋顶层,创造了一个可控的日光环境。不同结构材料的组合运用,木梁结合灯光的一体化设计,让结构有了更加精致的表达。法国巴黎卢浮宫的地下广场,为保证与地上三角锥金字塔的形式的统一,楼盖部分采用了密肋截锥的做法。同样的形式也出现在了中央的立柱上,通过对常规的矩形柱进行切角来形成复杂的截面,所有这些努力的原因就是为了保证几何的统一与纯粹。

在东京工业大学生命科学研究院中,次梁采用预制T型简支梁,两肋组成一个单元,端部局部放坡增加截面的抗剪能力,与主框架梁脱开营造了一种天然吊顶的既视感。

学校内图书馆地下为书库和阅览室,采用预制装配式混凝土梁板,梁高800mm,实现了阅览室的大空间。预制梁截面呈特殊的S形状,开槽与设备管线、照明相结合,实现了室内无吊顶的精致效果。

以单一结构元素为母体成序列排布的“单元式”机场并不少见。由于本身机场建筑对于大空间或采光的需求,其单元之间的跨度通常都会比较大、每个结构单元也会做的尽量轻巧,钢结构自然会被选作为主体结构。而“单元式”机场最大的特点就是结构单元的精细化设计,因此,有很多拥有优美钢结构节点的“单元式”机场。

在阿勒娅王后国际机场中,福斯特结合了中东的民族文化图腾,用混凝土作为单元的主结构,在确保了室内采光的前提下,营造出整个大屋面下厚重却充满力量的室内感受。

精致的体验不在于体量的大小,阿勒娅王后国际机场的屋盖单元采用异形混凝土单元,工厂通过钢模版预制,保证了单元的浇筑质量与混凝土质感的呈现。结构体系本质上还是框架结构,但通过预制板与梁底平带来的结构拼缝、异化的梁单元、柱头的连接以及混凝土与天窗及灯光的一体化考量,这些细节让充满力量感的混凝土也显得无比精致。

03 结构节点

在我们设计暴露结构时,结构杆件的形状、相互之间的连接方式等都会习以为常的被认为不需要设计。但我们忽略的不仅是那些所谓“不起眼”的结构节点,更是可以升华整个建筑的点睛之笔。一个精致的结构节点不仅可以让构件之间的受力更合理,更能改变空间的感受,成为一种特殊的空间肌理。因此深化结构的时候也是我们重新审视一座建筑的时候,为这座建筑打造最适合的骨骼,最具灵魂的核心。

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