跪謝結構師不殺之恩

建築師的必備技能之一就是會吵架;

而必備的吵架對象之一就是結構師。

每天和結構吵一吵,就能神清氣爽的繼續去畫圖——然後下次見面繼續吵。

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建築師們總有一種莫名其妙的優越感,覺得自己是食物鏈頂端的物種:所有對設計方案的質疑,都是在阻礙人類藝術的進步。

要我說,這就是"被偏愛的都有恃無恐"。

誰讓結構師們拿的都是溫柔體貼默默守護的男二劇本呢?

不要以為沒有了建築師,結構師就沒活兒幹了;事實是如果結構師來搞設計,大概就沒建築師什麼事兒了。

比如你看這個 ↓

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這個東西叫做Tensegrity(張拉整體結構)簡單說,就是一種由連續拉索(cable)和斷續壓桿(bar)構成的結構。甭管叫什麼,主要這玩意兒看著好像也不是很結實啊~那估計你肯定是個結構渣了,看下面這個 ↓


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照片上的人就是發現這個結構的第一人——Snelson

。而他坐的這個"凳子"就是一組堆起來的張拉整體結構,被他稱為tensegrity tower。而這個結構為什麼叫Tensegrity呢?這裡面還有段八卦。

Snelson 曾在黑山學院聽過建築師富勒的課。受到啟發之後弄了幾個張拉整體結構的作品給富勒看。富勒看後非常驚喜,並且給這種結構起了個名,用"tensional"(張拉)和"integrity"(整體)掐頭去尾合成了"tensegrity"(張拉整體)這個詞。不過幾年之後,富勒不再把發現這種類型結構歸功於Snelson了,許多場合不再提Snelson的名字了。

由此可見,建築師與結構師的樑子真是源遠流長啊。

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Snelson的作品“Fly”

又過了很多年,另一個熱愛結構的建築師Christian Kerez發現了這個玩意兒,於是拿來做了一個建築。

注意,是做了個建築,不是給建築配結構。

瑞士再保險公司新辦公大樓方案

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雖然這個項目坐落在歷史悠久的蘇黎世老城區盡頭,緊臨風景優美的蘇黎世湖,遠眺阿爾卑斯山,但這些都不重要。在結構師眼裡只有結構——不用懷疑,這座建築除了結構,啥也沒有。

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Kerez做的概念模型

先簡單分析一下這個結構,它主要分為比較粗的、抗壓能力強的壓桿(bar)

,和連續的非常細的拉索(cable)構成。所以從結構對建築空間的影響來說,肯定較粗的壓桿對空間使用影響較大。

那麼首先就來確定建築中的什麼構件能做張拉整體結構中的壓桿

Step 1 :選壓桿

壓桿,正如它的字面意思,主要承擔壓力。而柱子便是建築中天然的壓桿。

所以壓桿選項A——柱子

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但是張拉整體結構中壓桿的佈置是不規則的,垂直放置的結構柱肯定不能完成此結構。

所以壓桿選項A要變為——斜柱

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但是這樣的佈置,如果建築是藝術館什麼的我就忍了,但這個建築偏偏是一座追求開敞空間的辦公建築,這樣容易碰頭的柱子,肯定就被甲方斃了。

那麼,建築中承擔壓力的構件,除了柱子,還有什麼呢?

壓桿選項B——交通核

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柱子和交通核本質上都可以作為受壓桿件,那麼為何不合並同類項,讓建築成為一個無柱空間呢?


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同時正如上文所述,垂直佈置的交通核是無法和拉索一起構成張拉整體結構的。那麼問題來了,交通核一定是垂直的嗎?要不斜著試試

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Step2 :交通核的異化

如果僅僅是為了完成一個新建築結構的實驗,而將原本十分合理的交通核變形,這付出的代價也未免太大了。

但仔細想想,垂直交通核中的折返跑樓梯真的好用嗎?員工去其他層的辦公區域真的會使用到這個樓梯嗎?


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答案很明顯:很多人都不會——對懶癌晚期的現代人來說,誰會閒著沒事兒爬樓梯玩呢?

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再回過頭來看變形後的斜交通核:內部樓梯由原來的折返跑樓梯,變為連續直跑樓梯間——也就是說行進路線不會重複,可以產生相對豐富的空間體驗。同時,斜向交通核的置入也會使平面佈置也不可能重複了。

這也正符合Kerez所想:"如果設計的基礎只是重複的平面,無論建築物多麼高,那你得到的永遠是平坦的空間"


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因為整個建築都屬於瑞士再保險公司,所以不同樓層的交流會比較多。用戶可以在這個14層高的建築物裡選擇任何一部樓梯走到任何想去的地方,而且每次走的路線可以都不一樣。

這些樓梯,讓所有工作場所聯通融合。

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而這些看似數不清的樓梯,其實真正的數量只有三部而已

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三部螺旋式的樓梯,以各自不同的方式連接了建築的各層,使整個建築空間成為一體。

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但是,樓梯這樣還遠遠不夠。


Step 3 :交通核的進一步異化

正因為交通核是斜向的,所以斜向樓梯間的頂部也就也可以利用了。


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於是設計師在封閉樓梯間的頂部又加了一部樓梯,使樓梯的數量又增加了一倍,空間的複雜性與流線多樣性也隨之增加。而這種流線的大角度穿插,非常像一項阿爾卑斯山脈的旅遊體驗:顧客乘坐爬山齒軌火車的遊覽觀賞阿爾卑斯山脈優美景色。

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正是通過這個樓梯的加入,將阿爾卑斯山的觀景體驗成功地移植到辦公空間內部。

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Step 4 :加拉索

壓桿已經處理的差不多了,現在就剩加拉索了。


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按照結構模型,在壓桿端頭加拉索,但這樣拉索有可能穿越建築。

但是如果我們將樓板也作為壓桿,和交通核一起作為受壓構件,那麼拉索就可以完全在建築表皮上進行佈置了。

結構也就成為了建築立面的一部分。


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150mm 直徑的實心鋼製結構的折向預應力張拉索的加入。通過自身的張力,補償了混凝土交通核以及樓板因大懸挑所需的應力流。一剛一柔的結構配置和形式處理,讓這個基於結構理性、內心瘋狂的建築又增添了幾分柔美。


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最後配上極簡的表皮,建築設計就此完成。

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從這個案例可以看出,當方案設計如果從建造的原初體系開始出發——也就是從結構開始,然後質疑和反叛傳統的建築模式和經驗,通過功能構件的革命性轉譯重構以及複合,就能實現了建築空間、結構、形式乃至表皮的一體化集成。

以上翻譯成人話就是,結構師隨便弄個結構模式就實現了建築師苦苦追求的立體交通、無柱空間、複合功能以及多元體驗。

這說明了什麼?

說明結構師這麼多年默默給你配結構不是怕自己沒活兒幹,而是怕你沒活兒幹啊~


敲 黑 板

1、儘可能的多學習結構知識,絕對沒壞處。

2、如果做不到第一條,就儘可能的多背幾個結構模型,絕對用得到。

3、如果做不到第一、二條,就儘可能的和結構師搞好關係吧。


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圖片來源:[1][5][6][7][9][10][11]來自於El Croquis 145 Christian Kerez 1992-2009、[2][4]來自https://zhuanlan.zhihu.com/p/29875553utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=610000513492848640、[3]來自於https://tensegritywiki.com/Snelson,+Kenneth/

其餘分析圖與動圖全為作者自繪,轉載請註明


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