【School Building in Leutschenbach】这个建筑给人的第一印象是一个悬浮的体量,水平的楼板增加了这种悬浮感。立面上的结构构件传递了不完整的结构信息,这造成了继续阅读的困难。这种阅读的困难性一方面来自于部分受力结构的不可见。看起来,立面上的结构在几个支点完成了一个跨度,但我们并找不到支点。事实上,上部的体量被两个桁架梁支撑,而下部的体量从两个桁架梁悬挑出来。这些支撑结构被隐藏于层层玻璃幕墙背后,无法看清。
这个建筑给人的第一印象是一个悬浮的体量,水平的楼板增加了这种悬浮感。立面上的结构构件传递了不完整的结构信息,这造成了继续阅读的困难。
这种阅读的困难性一方面来自于部分受力结构的不可见。看起来,立面上的结构在几个支点完成了一个跨度,但我们并找不到支点。事实上,上部的体量被两个桁架梁支撑,而下部的体量从两个桁架梁悬挑出来。这些支撑结构被隐藏于层层玻璃幕墙背后,无法看清。
另一方面,暴露在外的结构隐藏了其与支撑结构的交接方式。对于桁架梁,其任何一个节点都可能成为支点,如果不是检查图纸,我们根本无法从外立面阅读出连接支点杆件100mm粗细的变化。
另外,对于下部体量的桁架梁,其杆件间距的变化传递了错误的结果信息。其中杆件密集的部分会让人推测其与内部结构相连,但事实上其连接点在两端。这种变化在立面上让人产生误解,但在内部的两个与之相同的桁架上,这却完全符合受力。
对结构构件和节点的隐藏、对错误结构信息的传递,这些做法不仅增加了阅读的困难,而且是对结构的不诚实表达。但正是通过结构的不诚实表达,CK创造了不同寻常的视觉形象。
建筑看起来与地面没有接触,像悬浮在空中
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左:结构。中:内部承重结构。右:外部可见结构。
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左:外部的桁架梁在两端被支撑。右:内部的桁架梁在中间被支撑。
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【House with One Wall】
在一墙之宅中,立面上能看见三层楼板和三片墙的端头。三片墙上下不在一条直线之上,这并不符合通常意义上墙的布置原则,因为墙体不能以受压的方式传递荷载。当我们阅读模型和diagram时,才明白其结构逻辑。关于这类结构,CK写到:
The concrete wall slices are placed one above another, suspended under each other and cantilevered. They form the load bearing structure. Shifting a wall on one wall would have repercussions on all the other floors. Their exact placement, their structurally essential organization remains hidden behind the appearance of a free, open-ended design.
这种结构体系与传统结构体系存在着区别。而这种区别不仅仅体现在墙体从主要承受压力变为主要承受弯矩,更体现在结构构成方式上。
在传统结构中,结构构件间存在着线性等级次序。线性等级次序意味着荷载按次序传递,比如梁柱体系中,荷载首先传到楼板、然后是次梁、主梁、柱、基础。而荷载按次序传递在地上部分意味着荷载的集中,比如从多根次梁到一根主梁,从梁到柱。而荷载的集中导致构件尺寸的变化,主要承重构件的尺寸大于次要承重构件。这使得我们通过阅读构件尺寸便能分辨出结构构件等级,通过阅读高等级结构构件(主要承重构件)构成方式来理解结构工作方式。
但CK在这里所使用的结构体系不存在线性等级次序。所以荷载不按线性顺序传递,荷载可能从墙到楼板,再到墙。构件没有主次关系,尺寸一致。在分析上,我们无法单独讨论某一个或几个结构构件,只能作为整体分析。
立面上可以看见墙体的端部
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左:每层墙的位置不同。右:墙/楼板之间没有等级性。
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【Museum of Modern Art in Warsaw】
Warsaw的外观给人留下深刻印象。这种印象不只来自于外部大尺度的拱形悬臂,更来自于内部覆盖巨大空间的帆形天花板。CK这样评价这座建筑:
The visual and semiotic impact of the architecture is concentrated on the interior of the museum, not on the exterior shell of sculptural body of the building.
我们可以看到,影响视觉效果主要来自于支撑建筑二层的结构构件。在建筑的二层,帆形天花板覆盖整个连续空间,开洞的部分可视为被支撑部分,实体的部分则类似于大梁,横跨整个空间。这种结构做法与Kahn的金贝尔美术馆的屋顶非常类似,光线从梁的缝隙间穿过,照亮整个空间。
整个帆形天花板连接在一圈高度超过10米的圈梁上,圈梁被支撑在四个支点上。所有的支点都不在建筑平面轮廓的5个凸角上,所以在这些位置上,圈梁被悬挑。超过20米的角部悬挑带来了震撼的纪念性效果,如同Mies的国家美术馆一样。只不过CK并未表达支点与梁的交接,而是用固结的方式让这个节点消失。
隐藏交接方式给这个结构带来了多义理解。我们既可以理解成梁与支点,也可以理解成两个悬臂拱。后一个理解方式带来了符号化的效果,“半拱”作为符号出现在了立面上。这种做法与伊东丰雄的多摩大学图书馆如出一辙。
在这里,Ck使用了经典的结构视觉表达手法,创造了震撼的视觉效果。但值得提及的是,这一切做法都是关于传统结构体系的操作。
建筑外部形象:大尺度悬挑和支撑点
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建筑内部形象:帆形天花板覆盖巨大空间
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左:首层屋顶结构。右:二层屋顶结构。
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一种理解结构的方式:帆形大梁,圈梁,支点
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对结构的两种理解方式:梁和支座,两个互相铰接的悬臂
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金贝尔美术馆屋顶大梁
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国家美术馆屋顶悬挑
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多摩大学图书馆符号化的拱形立面
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【Holcim Competence Center】
这个建筑给人的第一印象是建筑中的斜向的结构构件,无论是外部的支撑,还是内部的柱子。这种倾斜造成了一种非稳定的视觉形象。梭形的柱子强调了各层间柱子的独立,以及与楼板间趋向于铰接的连接方式,这些也加强了非稳定感。CK本人这样描述这个结构:
The interior and exterior structures depend on each other while being distinctly separate... The inner pillars support floors; the outer ones brace the building as a whole.
在美学上,Ck的做法与传统做法存在区别。传统上,结构通常被赋予稳定的视觉形象。而要获得稳定的视觉形象,其重要原则之一突出竖直结构元素。可在这里,没有结构构件是竖直的,这造成不稳定的视觉形象。从表达稳定,到表达不稳定,这是美学价值判断上的根本改变。
去实现这种美学价值上的改变,Ck依赖的是区别于传统的结构体系。这种结构体系的特点在于实现了倾斜结构构件的稳定性。技术上,内部系统中倾斜柱子所产生水平内力被外部系统所抵消。而在设计原则上,倾斜所造成的水平内力意味着需要额外的材料、计算,而这等同于一定程度上放弃了“经济性”原则。
建筑外部没有竖向构件,造成不稳定的视觉形象
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建筑内部倾斜的柱子,梭形加强了不稳定感
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建筑中内外两套结构系统
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【Swiss Re Next】
这个建筑全部采用玻璃幕墙,建筑内部的结构一览无余。但吸引人的不仅仅是这种透明性,还有建筑元素和结构元素的高度相关性,其集中体现在承重楼梯桶上。在这座建筑中,楼梯桶是核心元素,它既解决了建筑上的疏散、流线、空间的分隔和联系,又解决了结构上的承重。CK这样描述承重楼梯桶:
In this landscape, the load-bearing cores are both linking and distinguishing elements…
为了组织承重楼梯桶,CK使用了符合张拉体的结构原理。承重楼梯桶和楼板被作为压杆布置,直径15mm的实心金属棒被作为拉杆布置于建筑表面。在这个体系中,只有楼板、承重楼梯桶、金属拉杆三个构件。但它们满足了所有建筑和结构方面的需求。
我们可以将这个体系与多米诺体系做比较。在多米诺体系里,楼板作为结构构件,它把空间竖直分隔成相似的若干层。柱子作为结构构件,它在水平空间分隔上的作用被减到最小。在谈及与结构工程师Joseph Schwartz的合作时,CK曾暗示过对这种做法的抵制:
We originally started working together because I was interested in distinguish space floor by floor… Another important factor in our collaboration work is that I consider supports just as important in defining space as walls.
受力楼梯桶,楼板,拉索是建筑中仅有的三种构件
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左:符合张拉体模型。右:探讨空间的工作模型
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多米诺体系趋向于分离结构和建筑构件
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【结构视觉表达背后的原则】
在Leutschenbach中的悬浮体量来自于对暴露和遮挡等设计手法的运用;Wall中的结构特点来自于对结构构件等级的颠覆;Warsaw中视觉效果来自于对光、大尺度、符号化等设计手法的运用;Holcim中不稳定的视觉形象来自于对传统结构审美价值观的挑战;Swiss Re的结构视觉形象来自于对结构建筑相关性的探讨。在CK的作品中,结构视觉表达的背后存在着原则。
这个背后的原则都是在结构体系这个平台上被讨论。而结构体系既包括传统结构体系,又包括新结构体系。以传统结构体系为平台时,探讨的焦点在于结构表达的手法。比如在Leutschenbach和Warsaw中,探讨的主题都围绕暴露、遮挡、光、尺度、符号等设计手法;而以新结构体系为平台时,探讨的则是结构的基本问题。比如在Wall、Holcim、Swiss Re中,探讨的主题是结构的等级性、不稳定的审美原则、结构和建筑的相关性。
我们可以说,CK作品中的结构视觉表达并非来自于对形式的刻意追求,而是来自于对经典手法的运用和对基本问题的探讨。也许这也正如CK自己所说:
A decision based on engineering concerns is much more compelling than drawing on the rules of proportion or other aesthetic formulas. You can’t combat arbitrariness with formal rules.(转载自豆瓣网友)