文档介绍：像鸟儿那样轻
柳亦春 柳亦春
上海大舍建筑设计事务所主持建筑师、执行合伙人,同济大学建筑与城市规划学院客座教授,国家一级注册建筑师。大舍的作品受邀参加了如2003年巴黎蓬皮杜中心“当代中国艺术展”、2006年荷兰建筑学长的桌面两端可以有两条线并显示出线两端材料的不同,且线的一侧都有间距150mm的16个螺钉圆点,但石上纯也并没有让节点显露出来,而是选择用一层薄木皮贴在钢板的表面上。在石上纯也这里,完成空间距离感是第一位的,这需要足够的抽象性来表达,所以材料物质的具体性最终被去除了。因为这层木皮的存在,据说在展览的现场,因视高的原因,大家开始都以为这只是一个普通的大桌子而已,误将展品看作是桌上的那些象枯山水般摆着的瓶瓶罐罐,直到有人无意中触碰了一下桌面,引起桌面像波浪般却又非常缓慢且柔软的颤动,人们才发现这张桌子的奇妙之处一桌面仿佛某种液体的表面。于是很多人开始弯下腰,去探究这几乎没有厚度的桌面,继而发现桌底那16个螺钉的构造拼缝,这个能够揭示整个桌子最重要的结构奥妙的细节(图10)。
石上纯也和小西泰孝合作设计的神奈川工科大学的KAITT房的结构表现也同样令人匪夷所思。45m见方的4m多高的单层建筑,有305根细扁钢柱,这些柱子的截面尺寸只有80~190mm长、16~60mm宽。柱子中有42根是受压构件,另外263根柱子则是受拉构件,施工时,先将受压的42根柱子就位去承接屋顶的重量,然后在屋顶上加压模拟极限雪天可能的活载,等到屋面结构在设计活载情况下变形就位,再将受拉的柱子从梁架上往下与地面连接,最终整个建筑的每个结构按照结构师小西泰孝的设想,微量变形到预定的尺寸,整个建筑就像拉满了弦的弓,在充满张力的状态下等待着这个多震国家频繁发生的地震的到来。 从结构表现的角度,其实那些受拉构件柱应该完全可以用钢绞线来完成,这样空间内受拉、受压的柱子会一目了然,按惯常的逻辑,这样似乎才是一个“诚实”的设计。但是石上纯也不想这么做,因为在这里,所有柱子的第一任务是空间塑造,细节永远是为整体服务的,建筑师希望人们完全沉浸在这305根柱子围合而成的290个四边形的空间森林中去,而不是关注为什么这些柱子是棍状的,而那些是线状的。不过要是一定想探究其中的奥秘的话,你还是会发现,那些扁长些的是受拉的,而趋于方形的则是受压的(图11)。
说到底在石上纯也这里,抽象性的思考及其表达是首位的,结构、构造与材料在完成了它们的任务之后,最终隐退在空间之后。然而,由此产生的空间形式却又离不开这背后的结构、构造与材料。极致的技术产生了极致的形式,却并不一定要表达技术本身。
再来看看瑞士人约格·康策特(Jurg Conzett)的设计。康策特是个结构工程师,曾在卒姆托的工作室里工作了7年,汉诺威世博会的瑞士馆就是卒姆托和他合作设计的。但对他的认识似乎完全不能局限于结构工程师,看看他设计的几座步行桥就知道了。
这里想说的桥也是和“薄”有关,在瑞士山区Suransuns的峡谷里,有一座步行桥,跨度40m,却只有6~8cm厚(图12)。这座桥为悬索结构,这样可以很好地适应峡谷两岸不同的高差。但考虑到峡谷内的风雨环境,一座较重的悬索桥会比一座较轻的悬索桥更能抵抗风力的作用。于是石材的桥面成为除了悬索结构选型外的另一个构筑重点,它首先承担了增加桥体重量的作用。所选用的是当地一种名为Andeer片麻岩的花岗石,既有出色的物理性能又易于采集与运输,在交通不便的峡谷里,易于取材是非常重要的前提。
最终桥面是60mm厚的花岗石,桥底是两道大约15mm厚、250mm宽的不锈钢板带,康策特通过构造及给钢板带施加预应力将桥面的花岗石板“挤”在一起,石板间的对接缝由60mm×3mm的铝条填充,铝因其易于延展的性能,成为了石缝间泥浆的替代品且被用于找平。这样的预应力构造使所有的60mm×250mm×1100mm大小的石板成为一个整体,其强度远大于相应尺寸的完整的石板强度,而分离的小石板显然更易于运输。于是,被挤紧了的石板既完成了桥体重量的需求,又增强了桥体的平面内刚度,当桥体在风力或不均匀荷载的作用下向一侧倾斜时,另一侧被加大挤紧的石板间相互作用将约束这种倾斜(图13,14)。
悬索桥还有一个设计重点是如何加大抗弯刚度以避免振抖的现象,福斯特和Arup设计的伦敦泰晤士河千禧桥2000年刚落成时发生的振抖事件便与此有关。在这个项目中,康策特利用桥体端部5个叠加在一起、长度逐渐收小的小钢板来增加桥体抗弯刚度,这一构造做法可以有效增强悬索桥正面和侧面的强度,也可以降低垂直摆动的频率,大大减小了振抖的危险。除了石块间的铝片构造,端部的层叠钢板构造也是此步行悬索桥的关键所在(图15~17)。
在这座桥的设计中,具体的构