本文授權轉載自iStructure(id：iStructure2017）

作者：彭超

結構的細部構造對一個建筑來說或許有著舉足輕重的意義，特別對于那些外露的結構，似乎更能引發人們去猜測細部背后設計師的訴說。

▲ 孟加拉國議會大廈-路易斯·康

在保證強度、剛度以及穩定的前提下，對于構件的形式及連接我們有許多選擇，比如我們選擇采用木結構框架，那么對于梁柱有著諸多的基本形式以及組合方法。

▲ 木結構梁柱形式

同樣，對于鋼材或者混凝土，由于材質所營造的氛圍以及受力性能帶來的不同組合形式也會帶來完全不同的感受。

▲ 鋼結構梁柱形式

▲ 混凝土結構梁柱形式

“對于高技派的鋼架、鋼索之類的有限建筑語匯的熱衷。或者只滿足于橫平豎直梁柱體系都是值得質疑的。我們所探尋的結構，既非強加的形態，亦非笨拙的骨架。”——巴爾蒙德

所以大多數情況下，結構并非一定要如何，細部的展現也正是建筑師與結構師共同努力的結果。

法國巴黎盧浮宮的地下廣場，為保證與地上三角錐金字塔的形式的統一，樓蓋部分采用了密肋截錐的做法。

▲ Grand Louvre

▲ 密肋樓蓋

同樣的形式也出現在了中央的立柱上，通過對常規的矩形柱進行切角來形成復雜的截面，所有這些努力的原因就是為了保證幾何的統一與純粹。

▲ 切角立柱

 通常剪力墻在立面上都是直上直下，但是在伊夫林·格雷斯學院（Evelyn GraceAcademy by Zaha Hadid ）這個項目中，傾斜這個元素不斷的出現，

由于場地受限，平面呈現z字型。

▲ 首層平面

也許是學校建筑的原因，扎哈手下的曲線，折線，銳角在這里顯得少有的冷靜與理性。

▲ Evelyn GraceAcadyem

在跑道上方，斜柱與斜墻帶來強烈的動感，隱喻沖刺的形態。

▲ Evelyn GraceAcadyem

金貝爾藝術博物館位于美國德克薩斯州沃斯堡，于1972年建成，為建筑大師路易斯·康（Louis Kahn）的經典作品。

▲ 金貝爾美術館

▲ 建筑詩哲——路易斯·康

博物館整體為“拱形”，由兩端的立柱支撐。館內想引入自然光但又不能太過耀眼，為了達到理想中光的藝術效果，康歷經近三年的時間來研究金貝兒美術館的天窗采光系統。

▲ 通過中部開槽引入自然光漫反射

▲ 剖面示意

從最開始的折板，到后來的半圓、橢圓與圓弧，最終確定采用擺線的方式構造屋頂，擺線的弧度與豎向構件交接更為自然且空間不會顯得過高。

▲ 屋頂思考過程

▲ 擺線

 康認為，“拱頂是一種能夠接受光線的界面，對室內空間的度量即來自對光位置的感知，正是以這樣的方式，自然光確定了房間形態的選擇。”所以自始至終，屋頂的形態沒有偏離“拱形”的元素。

 

▲ 與筒拱對比

（深色：主壓應力線；淺色：主拉應力線）

但實際上，由于拱形中部縱向開通長槽，且豎向支撐為兩端的4顆立柱。所以并非為短跨向的“筒拱”傳力模式，而是沿著縱向的梁“”受力模式。結構師奧古斯特?科門丹特（August Kommendant）沿著主拉應力線方向布置預應力筋，最薄處殼體厚度為102mm。

▲ 新館與老館

在1980年代，由于展物需要擴容，需要對博物館進行擴建，但面對這樣的經典，以一個什么樣的姿態去定義新館成為一個巨大的難題，建筑師倫佐·皮亞諾頂著巨大的壓力進行新館的設計，相較于老館的古典封閉，新館十分的輕質與通透。

▲ 新館

混凝土柱，一分為二的木梁與輕質鋼結構屋面組成框架結構，木梁與柱頂脫開也充分展現了現代多重材料組合“輕”的藝術性與實用性。

▲ 新館結構

 鹿特丹藝術博物館（Kunsthal）建造于1992年，位于鹿特丹的Museumpark社區。 Kunsthal被稱為無館藏博物館（僅提供策展場所，無館內藏品），匯集了幾個畫廊和大廳，可以提供最大的靈活性，并容納可以單獨或共同共存的眾多展覽和活動。

 

▲ Kunsthal

入口處的3顆立柱分別為工字鋼，蜂窩工字鋼以及混凝土方柱，不同材料及結構形式的并置表達了一種即興的“門檻”概念，同時也契合了藝術博物館的主題。

 

▲ 入口立柱

在展館2號廳中，一根根紅色細桿在平面上沿著拱形展開。

▲ 拱形系桿

由于被梁打斷，加之不同尋常的造型，或許我們會產生疑問，

它，是結構？

它，是圖形？

或者，是建筑裝置？

結構師巴爾蒙德說，三者皆是。

▲ 拱形系桿

兩組拱形桿件為傳遞水平力，相互交匯保證了面內的穩定，視覺上的不明朗帶來別致的體驗。

▲ 報告廳

報告廳中，所有柱子為斜柱，傾向講臺一側，開始設計時希望用右側的框架去頂住左側的傾覆力，但是對框架會造成顯著的不均勻沉降，從而無法達到支撐效果。

 

▲ 設計思考

最后的解決辦法是做厚斜板和頂板，使得整體為一個“混凝土桁架”來解決傾覆力的問題。

▲ 樓板整體受力

（柱40cm/斜板40cm/頂板30cm）

還有一個比較有意思的地方是內部的這些在懸挑板位置設置的纖細的拉桿，由于樓板自身較厚，這些細桿的作用究竟是為了懸吊樓板，還是為了風吸力下拉住屋面，這種混沌的狀態也正是結構細節的魅力吧。

▲ 吊柱

由于篇幅有限，還有一些有意思的案例就不展開細說。

位于德國的Tobius Grau公司從事高端家具定制，他們的辦公室與倉庫的一些結構細部體現著產品的精致與優雅。

▲ 辦公室梭形柱

▲ 倉庫木結構

倫敦的Evelina兒童醫院外表采用通透的單層網殼，結合精致的外露雙挑托板節點最大限度的減少醫院的刻板印象。

▲ Evelina兒童醫院

▲ 剛接懸挑節點

參考文獻：

1. Structure As Architecture.Andrew Charleson.

2. informal.CecilBalmond

3. 易靈潔, 李欣. 塑形為光——金貝爾美術館的擺線拱頂和光的設計[J]. 建筑師, 2017(3):59-66.

4. 齊奕, 張姍姍. 尊重與自由——金貝爾美術館新館解讀[J]. 建筑師, 2015(4):66-76.

3. 本文圖片均來源于網絡，版權屬于原作者或網站