西塘市集上的美術館選取折板屋頂作為喚起人類集體記憶的意象來源,運用一種獨立于人的主體性的抽象設計手法,找尋一種恰如該建筑社會地位及文化身份的設計方式。作為山水秀建筑設計事務所的新作,設計中頻繁出現(xiàn)“形制”“秩序”“原型”等關鍵詞,建筑師不但以現(xiàn)代手法來重釋雙坡屋頂?shù)乃季S脈絡,又獨立地對鋼木結構的空間整合設計進行了探索。
The Art Gallery on the Market in Xitang selects the folded plate roof as the source of images to evoke the collective memory of mankind,and uses an abstract design method independent of human subjectivity to find a design method that corresponds to the social status and cultural identity of the building.As the new work of Scenic Architecture Office,the key words "Form","Order" and "Prototype" frequently appear in the design.The architect not only reinterpreted the thinking vein of double slope roof with modern techniques,but also independently explored the spatial integration design of steel and wood structure.
李興鋼:中國建筑設計研究院有限公司總建筑師
郭屹民:東南大學建筑學院副教授
任慶英:中國建筑設計研究院有限公司總工程師
王駿陽:南京大學建筑與城市規(guī)劃學院教授
曾 群:同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司副總裁、總建筑師
宋曄皓:清華大學建筑學院教授
祝曉峰:山水秀建筑事務所主持建筑師
張 準:和作結構建筑研究所聯(lián)合創(chuàng)始人、主持設計師
周金將:蘇州昆侖綠建木結構科技股份有限公司技術副總裁
李勇強:嘉善縣西塘鎮(zhèn)智林文化發(fā)展有限公司項目總經(jīng)理
李興鋼:今天是《建筑技藝》雜志第10期項目品談會——西塘古鎮(zhèn)市集上的美術館。首先,我們請祝曉峰老師就項目的設計和建造情況進行整體介紹。
祝曉峰:感謝《建筑技藝》的邀請,非常榮幸今天能夠和大家分享市集上的美術館的設計心得和體會。希望借這次品談會與大家共同探討在工程建筑學理念下的工程基礎、結構基礎和建筑技藝的關系。
市集上的美術館在山水秀建筑事務所的實踐中并不是一個孤立的項目,它是我們折板系列項目中的第七個。在介紹之前,我想先介紹折板系列的其他項目,大家可以從中發(fā)現(xiàn)山水秀建筑事務所這些年建筑設計的演變。
云錦路活動之家是我們最早設計的折板項目,由社區(qū)之家、咖啡小屋、法南餐廳三部分組成。建筑的開間根據(jù)折板結構的跨度和空間的需要劃分,混凝土墻自由分布,支撐起雙坡屋頂集群,屋面交錯嵌套,生成了高低起伏、鱗次櫛比的形態(tài)。雙坡屋面間波谷的平段在同一個高度,波峰的高度根據(jù)進深的不同而各不相同。折板屋面采用鋼桁架,縱向跨度為20m,屋頂結構厚度為120mm。鋼桁架由方鋼管焊接而成,并與預埋在混凝土墻上的支座鉸接。東西方向的混凝土墻采用高度為2.65m的水平片墻,在坡屋頂和混凝土墻之間形成大小不一的三角形高側窗,烘托室內的明暗氛圍。
東原千潯社區(qū)中心在云錦路活動之家之后設計,但在所有的折板項目里是最早建成的,位于蘇州市相城區(qū)。我們根據(jù)社區(qū)中心各項功能的需求,采用了7.2m的跨度模數(shù),將東西長約60m、南北寬約43m的2層建筑納入到六組7.2m寬的結構中,再運用交疊墻組織并生成了整座建筑的內外空間。交疊墻一共有2層,一層墻是東西方向,二層墻是南北方向,墻的上面再做殼體。交疊墻采用了鋼筋混凝土現(xiàn)澆結構+內保溫的方法,帶有固定垂直間隙的碳化木模板使外露的混凝土山墻呈現(xiàn)出垂直方向的粗糙質感。屋頂采用的是反殼,嚴格意義上不能算折板,但也利用了相同的原理。反殼使用了鐵灰色的鋁鎂錳板,柔軟的材料特性使之能夠充分貼合筒殼結構的曲面。
最后這個項目是在上海世紀公園內建造的小型青少年賽艇俱樂部,由碼頭、艇庫、更衣室、活動室四個獨立部分組成。因為賽艇是背對前進方向劃槳的運動,出于對安全和彎道變速的考慮,我們將碼頭設在河道彎折處的一個小港灣里,便于雙向出發(fā)和抵達。賽艇分單人、雙人、四人和八人四種,長度在8~18m左右,寬度為30~60cm。艇庫的進深以容納一條賽艇為限,上下共4層,長度按四種艇的長度模數(shù)組合而成。為了減少現(xiàn)場施工對公園的影響,艇庫的結構基礎由預制的點狀混凝土塊構成,用兩片角鋼栓接起來,柱子如小樹干一般,在上部形成Y形“枝杈”,支撐頂部的人字形鋼板雨棚,在下部則單側懸挑出4層“枝干”,用來放置賽艇。更衣室建在原有碼頭的位置上,四周用木板墻圍護,屋頂是由山形梁支撐的鋼折板金屬屋面,通過頂部天窗給更衣和浴室空間帶來自然光?;顒邮业慕ㄖ酌媸且粋€類似駁船的長方形鋼格板,由打入河床的管樁支撐,雙坡屋蓋長20m,由位于活動室兩端的H形組合鋼柱支撐,H形雙柱之間是通往親水平臺的門洞,跨度約14m,兩邊懸挑,中間可以采光。
現(xiàn)在回到市集上的美術館,作為折板系列項目,這是我們從傳統(tǒng)的坡屋頂結構中延伸出來的現(xiàn)代結構建筑。首先給大家介紹一下項目所在的區(qū)域,這里屬于西塘東區(qū)的二期工程,東邊也是業(yè)主的土地,未來將打造有機農業(yè)、酒店等旅游產(chǎn)業(yè)。業(yè)主希望將二期工程和有機農業(yè)聯(lián)動開發(fā),運用銷售、租售等方式形成良性互動,從而提升區(qū)域的經(jīng)濟效益。
所以,該項目的設計靈感基于業(yè)主對區(qū)域的定位。在這里,一層應該是一個比較熱鬧的場所,能容納各種活動,比如集市、書店、餐廳、酒吧等。二層是一個干凈、純粹的空間,里面的活動可以經(jīng)常轉換,因為業(yè)主收藏了很多藝術品,所以我們最初的設想是做一個美術館。但是業(yè)主又不希望只做一個美術館,因為美術館還需要很多別的功能空間,比如后勤、辦公等,他希望將空間功能簡化,共享周邊資源,不僅能做展覽,還能辦講座、婚宴、車展,成為一個多功能的空間。
賽艇俱樂部 ? 蘇圣亮
鳥瞰 ? 梁山
基于這個概念我們聯(lián)想到江南的河水,其實最早的想法是把河水引到建筑中,但是最后作罷了。后來我們想到了西塘當?shù)氐臒艋\工藝,希望把建筑打造成一個尺度不對等的標志物。由于西塘規(guī)劃局對古鎮(zhèn)的風貌非常重視,這個房子能獲得批準非常不容易,因為我們使用了一些現(xiàn)代材料,玻璃幕墻的面積也比較大。
建筑的一層入口是一個8.4m寬的柱網(wǎng),對應了地下車庫的模數(shù),設計采用線性的處理方式,整個車庫都是連通的。一層內部最大柱距約25m,最小約8.4m,樓梯和半室外空間分布在周邊,外圍既有抗側作用的剪力墻,也有非結構的砌塊墻。我們希望柱的分布能容納各種尺度的活動,而不是限制空間的使用。室內家具可以組織成小的“聚落”,“聚落”和“聚落”之間是開放的,沒有任何隔墻,人們行走其中可以感受到不同的空間尺度。未來,這里可以布置一個替代臺,前場有一些貨架放置有機農業(yè)產(chǎn)品,旁邊是書店,南邊是酒吧,西邊是餐廳和后廚,后面有公共洗手間。
我們花了很多工夫把二層的服務空間(洗手間、化妝間、電梯、物流梯等)壓縮在一個扁長的空間里,獲得了一個相對完整的多功能空間。我們?yōu)槎涌臻g設想了幾種布置方法,一種是將展墻和上面的梁對應,梁的交叉點對應的圓環(huán)可以吊掛展板;另一種是笛卡爾式布置,展墻橫平豎直,隨著平面走。當然,把展墻全部拿掉之后也可以實現(xiàn)空間的整體通透。
在剛才參觀時大家應該注意到了,二層的交叉柱實際上是一個一體交叉,具有厚度和深度且具備抗側力性能。二層幕墻高約5.5m,我們從中間將其分成兩個部分,所以交叉柱不僅承擔了二層的結構功能,還解決了幕墻的側推力。另外,考慮到人會在交叉柱和幕墻之間走動,幕墻的傾斜角度是69°,如果做到70°人不容易行走,且幕墻的玻璃必須做防墜落處理。
另外一個問題是空調的走線,一層的空調機被放在三角形的折板空間里。二層的空調被放置在服務空間上部的夾層內,前部送風,后部回風,同時借用屋頂?shù)钠鸸?,在兩個比較小的三角形空間里放吸風機,將設備空間跟結構高度整合在一起。
從現(xiàn)場安裝的照片中可以看到鋼結構和木結構的混合狀態(tài),在木柱交叉點需要先安裝鋼連接件,再安裝上部的木樁。屋頂?shù)匿佋O比較花時間,基層板采用普通木板,天窗采用印花玻璃。但是我犯了一個錯誤,二層的傾斜玻璃幕墻不應該用柔和漸變的處理,應該用印花,現(xiàn)在看上去霧蒙蒙的,有沒洗干凈的感覺。
二層空間布置圖 ?山水秀建筑事務所
二層平面圖 ?山水秀建筑事務所
張準:剛才祝老師也提到了,這個項目是折板系列項目的延伸,在折板基礎上將樓面與折板結合起來,因此出現(xiàn)了三角桁架區(qū)域。具體做法是,樓面的位置對應三角形的中空桁架,每一個桁架正好承托在若干Y形柱上,桁架具有良好的豎向承載能力,可以實現(xiàn)較大的跨度,而且具有良好的剛度。二層樓板能夠協(xié)調若干桁架的變形,進而形成整體受力。Y形柱之所以能夠看似沒有規(guī)則地錯開布置,恰好是因為三角桁架的良好受力能力及樓板提供的整體性。為了讓Y形柱的外形看起來更輕巧,所有的柱腳都是鉸接,在形態(tài)上做了上大下小的收分。因為采用了鉸接柱腳,結構更接近排架系統(tǒng)。為了和規(guī)范對應,我們加了雙向的支撐體系,大多藏在墻里,只暴露出一個。一層看到的木構是外包的,最開始也考慮過純木結構,但因為消防的原因最終放棄了。
二層最初也考慮做一個純木結構,并希望所有的立柱都采用木柱,但木結構的承重柱需滿足1h的防火要求,如果按滿足要求的燒余斷面進行結構設計,木立柱的尺寸會過大,建筑效果不理想。最終我們優(yōu)先保證立柱尺寸,將部分木柱替換為鋼柱。所以,二層的木結構防火思路跟一般的全木結構通過燒余截面抵抗的做法不同。在正常使用時,木柱跟鋼柱混合受力,但火災工況下有一個受力系統(tǒng)的轉換,認為全部木柱退出工作,僅靠遺留的少量鋼柱承重。由于火災時需要應對的荷載相對較小,所以只靠鋼柱恰好可以滿足屋頂承重。這個火災時的受力系統(tǒng)轉換是二層結構比較特別的地方。
二層屋頂?shù)哪玖鹤隽艘粋€起拱,但因為起拱的高度不大沒有達到完全的拱作用,以梁受力為主,稍微帶一點推力,推力通過外圈的水平鋼桁架就能消解,桁架內部的中空區(qū)域又是設備空間。木柱雖然有傾斜,但是重力荷載下不需要抵抗屋面木梁產(chǎn)生的推力。同時,屋面外圈鋼桁架的剛度比較大,便于讓二層所有的木柱跟鋼柱協(xié)調變形,相對均勻地承擔荷載。剛才參觀的時候看到,屋頂有很多白色的縱向系桿,從受力的角度來說,這些系桿也可以不要,但是為了項目的快速審批推進,還是做了妥協(xié),建筑順便將燈光設計結合在系桿上,提供間接照明。
木柱全部節(jié)點設計均為鉸接,上下連接主要采用插板加銷釘?shù)姆绞?,比較特別的是中間位置的連接節(jié)點有一個很重要的水平鋼系桿,能把所有的交叉木柱串起來。因為木柱中間交錯打斷以后依舊是鉸接的,水平系桿串聯(lián)后才可以維持整體穩(wěn)定。串起來的交叉柱強度不但能承托屋頂,還能承擔抗風作用,減少了幕墻龍骨。
為了讓這個木柱看起來更纖細,我們將其旋轉了45°,最終呈現(xiàn)一個棱對棱的狀態(tài)。旋轉后,節(jié)點的連接加工是比較困難的,為了降低施工難度,我們使用了厚鋼板切割并焊接的節(jié)點設計,避免了相對麻煩的鑄造節(jié)點,節(jié)點的深化設計要感謝昆侖綠建的協(xié)助與支持。
屋面梁采用一通一段的交叉互承方式,交叉位置的連接件采用向下安裝的U形鋼卡扣抱住貫通方向的木梁,同時在U形側板上伸出幾個連接板,與另外方向的木梁及系桿連接。如果沒有橫向的系桿,這個交叉互承節(jié)點還可以更為簡化。
暴露在外的雙向支撐結構 ?《建筑技藝》雜志社(AT)
棱對堎X 形交叉柱節(jié)點 ?《建筑技藝》雜志社(AT)
節(jié)點設計是木結構設計非常重要的環(huán)節(jié),大體上可分為外露五金件和隱藏五金件做法。隱藏五金件做法需要考慮現(xiàn)場安裝孔和槽的實際需要,由于這些孔和槽需要在主體結構安裝完成后進行封堵,必須提前設計好現(xiàn)場操作的工藝要求,才能渾然一體。
木柱鉸接大樣 ?山水秀建筑事務所
木結構三維節(jié)點 ?山水秀建筑事務所
周金將:X形木柱節(jié)點處加工非常復雜,當前用的CNC加工還有局限性,昆侖綠建在12月份新落成全機械臂的柔性加工生產(chǎn)線,能夠更好地應對復雜非標構件的量產(chǎn)。
在這個項目里吊裝方案由于場地的限制也做了妥協(xié),由于屋蓋采用互承式體系,高空散拼會帶來腳手架工程量大,拼接質量難控制等弊端,一開始設計的時候就考慮了地面拼裝,整體分區(qū)塊吊裝的方案。由于場地限制,沒有操作面,最終放棄了這個方案,留了一些遺憾。
李勇強:感謝各位專家來到西塘東區(qū)。這個項目已經(jīng)基本完工,效果是大家有目共睹的,我們非常滿意。從項目方案階段開始,我們遇到了一些困難。因為就項目結構形式來說,嘉興地區(qū)從來沒有在鋼結構上面再做木結構的先例。很感謝祝曉峰老師,從方案初期就每天跟我們研究討論,反復修改。方案經(jīng)過了專家的評審,項目才得以順利開展下去。還有我們的合作單位昆侖綠建,確實是一個非常棒的木結構團隊,從設計到施工非常全面,包括現(xiàn)場的施工深化,他們做得很細致。我們在西塘東區(qū)打造了一個有機生活、美輪美奐的美術館,希望今后我們繼續(xù)做出更好的作品,謝謝大家。
曾群:我跟祝老師彼此非常熟悉,對他的設計也很了解,從最早的上海華鑫中心到后來的折板系列,再到西塘這個項目,能看到祝老師的設計又有了突破。首先,折板結構體系結合了結構和形式,這里不僅指建筑表面的形式,還有傳統(tǒng)建筑的形式。我們的傳統(tǒng)結構建造邏輯中包含了很多文化性、社會性的內涵,比如坡屋頂就和中國文化息息相關。祝老師所采用的這種折板設計實際是有選擇的,并不是放在任何一個地方都適合。這個項目位于江南地區(qū),它的屋頂是非常契合地域的,如果把項目放在山東,那就不合適了。所以在這個建筑中隱含著一種對文化的表達,帶有一種細致的性格或者氣質。
第二,對這個建筑來說,祝老師采用了兩種結構體系,一層有點類似于康的做法,大的結構框架中融合了小的“聚落”,剛才祝老師提到一層的結構布置實際上對應了建筑旁邊的泊岸,做成進進出出的樣子,這是跟康不一樣的地方,康的設計更加注重次序化。二層實際上是一個獨立的結構,建立了一個融合現(xiàn)代感和未來感的狀態(tài)。這兩個結構體系被有意并置,并沒有強調兩者的整體化或一體化。這種并置也是一種新的表現(xiàn)手法,與劉家琨老師的二郎鎮(zhèn)天寶洞區(qū)域改造項目中兩種結構體系、材料的并置類似,在兩個不同的地域環(huán)境中表達了不同的混合狀態(tài),可以是功能的混合、材料的混合,甚至是結構的混合。
第三,我們最近在與祝老師合作上海浦東青少年活動中心項目,盡管建筑的規(guī)模較大,但設計體系卻是一脈相承的,也有很多Y形結構。在建筑設計中,祝老師會把結構、設備或輔助空間全都整合在一起,而不是單獨做另外一套體系。這就與我們今天參觀的項目很像,可以看出設計手法的互相交織,不是完全獨立的。另外,因為我們同上海建筑師交流比較多,每一個建筑師都有不一樣的設計語言,很明顯祝老師有著一種建立在精密的技術基礎上的比較嚴謹?shù)膬仍谠O計體系。比如,在我們跟祝老師配合的項目中,如果吊頂是60cm,那么他會要求將所有吊頂都統(tǒng)一做平,并用簡單的技術把柱、梁、板結構表達清晰。但是項目落成后,現(xiàn)場又呈現(xiàn)一種輕松、自由的狀態(tài),空間邏輯也比較豐富。
二層鋼柱施工現(xiàn)場 ?山水秀建筑事務所
屋面施工現(xiàn)場 ?山水秀建筑事務所
郭屹民:剛才提到上海華鑫中心,我記得以前跟祝老師有過一個對談。在祝老師的很多項目中,結構是先鋒,這種以結構作為設計線索來展開的手法給我留下了很深的印象。對于建筑而言,結構的存在方式可以有三種,第一個是結構的性能化,第二個是結構的表現(xiàn)化,第三個是結構的知覺化或者說感覺化。在我看來,結構工程師和建筑師的目標并不一致,建筑師一般都會偏向主觀一些,很多時候會從感覺出發(fā),性能化應該是建筑師工作的起點;而對結構工程師來說,結構的性能化是他們的終極目標。工程學與建筑學的非一致性導致了兩者之間的碰撞,這既可以說是問題,也可以說是機遇。
王駿陽老師在我的《結構制造:日本當代建筑形態(tài)研究》那本書的序言中曾講到,“芝加哥學派”(Chicago School)發(fā)展的框架結構形式的技術含金量很高,但是由于那個時期建筑學的無力而只能停滯在技術層面,未能使框架結構帶來在建筑學上的革命。換言之,那時的建筑學顯然還沒有準備好吸收這種結構技術,并將其轉化為建筑學層面上的形式。直到后來現(xiàn)代主義的出現(xiàn),框架結構才被柯布、密斯、包豪斯的建筑師們作為全新的元素開創(chuàng)出新的建筑形式語言。
這讓我想到一個問題,早期古希臘建筑中的“柱式”(Order),它也是從最早的砌體結構中發(fā)展起來的建筑形式語言。在那個時期,古希臘人對于形式的關注,使得他們迫切地需要一套能夠主導建筑形式的語言體系。而梁柱體系中的比例與韻律關系,使得結構從受力邏輯轉變?yōu)槭苊缹W主導的形式邏輯。同時,在轉化的過程中,結構成功地成為了建筑的元素。當然,在古希臘的建筑中,不僅是結構,包括繪畫、雕塑等這些藝術元素也都隸屬于建筑,可以說建筑是技術與藝術的綜合之物。從本質上來說,古希臘神殿外的柱子就是一個大號的裝飾,它們并不是建筑物主體結構的承重構件。后來,古羅馬時期建筑物的開口距離變大,為了確保柱子的經(jīng)典比例,于是創(chuàng)造出壁柱這種形式。它們更加明確地宣示了柱子非承重的意義,從結構而來的柱子最終成為了建筑的裝飾符號。對這段歷史的回溯,啟示了我們怎樣將結構轉變成建筑語言,也就是說當結構變成為建筑的構圖語言之后,支配其形式的主導邏輯將不再是受力,而是來自于建筑學內部的某種關系。
那么,結構的形式對建筑而言,到底意味著什么呢?對于建筑師來說,我們當然希望把結構納入到空間語言的體系中進行考慮,但是怎樣才能把結構變成建筑呢?與古代那些樸素的結構技術相比,當代的結構已是完全不同的概念,其復雜性與精密性,使自身不可避免地背負了更多力學之外的社會性、資本與消費的內容。若想將這種技術通過某種設計手段表現(xiàn)出來,要么是通過建筑的媒介來表現(xiàn)技術,要么是通過將技術轉化來表現(xiàn)建筑。對這兩者的目的與手段的置換,會呈現(xiàn)出完全不同的表現(xiàn)和意義。我想對于結構與建筑的手段與目的的選擇,也象征著我們對結構形式在建筑中是何種定位的一種態(tài)度或者選擇吧!簡單地說,就是建筑成就結構,還是結構成就建筑的選擇。很多時候,我們會說“結構成就建筑之美”,這種說法會籠統(tǒng)地將結構的形式美等同于建筑的外在美。對于這里的“美”,它到底是一種外在的表象之美,還是一種內在的心靈、意義之美,在我看來也是值得商榷的,因為它們之間的不同取向,會導致結構操作上的巨大差異。
剛才祝老師還提到了建筑的節(jié)點,比如制作很精細的X形交叉柱,它們都由昆侖綠建的智能化機械臂車間加工生產(chǎn)。我上次也有機會去參觀了昆侖綠建最新的機器人制造車間,的確是非常的先進,幾乎可以加工任意性能形狀的木構型材。在技術武裝到牙齒,使得我們擁有了更為強大的樂觀情緒的同時,對于無所不能我們也應該有所警惕。技術在增強建筑學的同時,也有可能干涉建筑學,這就是我剛才所說的途徑與目的的選擇問題。因此,怎樣把智能設備的先進的生產(chǎn)力轉化成建筑學的問題,而不是滿足于機器帶給我們的肆意形態(tài)或成熟體系,就需要建筑師站在一個更高的層面去看待問題了。我并不認為現(xiàn)在的技術是影響建筑本體的主要原因,很多難以被建筑學消化的問題都是由當代技術背后所附帶的社會性內容造成的。比如,在這個項目中,建筑師本想在一層采用木結構,但是因為規(guī)范限制而無法實現(xiàn)。規(guī)范在這里阻礙了建筑師純粹建筑意愿的發(fā)展。此外,還有諸如防火問題等,這些看得見的和看不見的社會性壁壘,從某種程度上是在削弱建筑學。這也就意味著建筑師需要在設計過程中將這些似乎無解的硬性壁壘加以利用,將它們轉化成建筑學問題,這需要高超的技巧與機智。
干凈的空間形式 ?《建筑技藝》雜志社(AT)
局部立面 ?《建筑技藝》雜志社(AT)
智能化機械臂車間 ?山水秀建筑事務所
從這個角度來說,我能在這個建筑中感受到祝老師的某種掙扎,動用了很多手法在與形形色色的條框進行著博弈,以維持著概念的落地實現(xiàn)。比如建筑中的節(jié)點,大多數(shù)都被隱藏了,假設它們全都暴露的話,那將會是另一番景象。技術的性能對于建筑而言,可以說是必要條件,但不是充分條件,否則,建筑學的表現(xiàn)將會毫無機會。我之前跟王駿陽老師也說過,“建構”(Tectonic)的出發(fā)點是基于人類學的,它不是一種唯技術論的觀點。因此,將建構等同于技術顯然是一種誤讀,如何將人的因素注入到包括結構在內的技術中去,透過技術的物質性來呈現(xiàn)與人的溝通,這可能是將技術轉化為建筑的關鍵所在吧。建筑的結構也好,技術也好,應該能夠拉近人與空間、人與人、人與場地等的關系,而非疏遠。我想從祝老師的這個建筑中,我們能夠反省不少關于結構與技術的問題。
再回到這個建筑的結構形式上來。一般來說,讓結構成為建筑中的裝飾并不難表現(xiàn),因為其本質上是數(shù)學問題的具象化,微積分的形式化。我們能夠看到這個建筑中結構所具有的裝飾性,因為木結構比其他材料更容易獲得結構的表現(xiàn)性。結構具有覆蓋和支撐兩個作用,很多設計都是從一個屋面的覆蓋作為構思出發(fā)的,其表現(xiàn)的重點會集中于覆蓋部位,而將建筑表現(xiàn)的重心上移。由此,為了實現(xiàn)屋蓋的表現(xiàn)性,支撐構件的表現(xiàn)性就被削弱了,從而與期望表現(xiàn)的重點相契合。不過,祝老師在這個建筑中并沒有放棄對支撐結構的表現(xiàn),可以看出他希望實現(xiàn)的是覆蓋與支撐一體化的連續(xù)性表現(xiàn),通過支撐與地面或樓板之間的拉結,避免那種以浮游感為意向的輕薄感覺。其實,在祝老師的很多作品中,我都發(fā)現(xiàn)了這種既表現(xiàn)覆蓋的形式感,又不會刻意將覆蓋浮游化處理的手法。我感覺祝老師似乎在結構的輕與重之間在保持了某種平衡性。
但是,我感覺奇怪的地方是這個建筑的一層與二層運用了完全不同的結構材料和體系,在它們之間也沒有任何建筑語言上的暗示與關聯(lián)。如果要強調二層的木構件或者是空間,那不妨將二層的體系延續(xù)下來,或者將支撐體系延續(xù)下來,只不過材料不同而已。與其在一層也采用富有表現(xiàn)力的Y形結構構件,不如把一層的結構做得更為樸實一些,來襯托二層的木結構表現(xiàn)。這種做法,會使結構表現(xiàn)的意圖更為清晰,而不是像現(xiàn)在這樣有種一層與二層的結構相互爭風的感覺。并且,目前的一層和二層,祝老師都很用心,發(fā)力都比較多,不過對于整體而言還是要有重點,給人更為明確的意圖。現(xiàn)在一層與二層之間有種上下分離的感覺,一層的結構與空間是一體化的,二層的結構是裝飾化的,呈現(xiàn)出兩種不一樣的結構表達體系,一個是結構的空間化,另一個是結構的裝飾化。
最后,借著這個項目我想再說一句。隨著結構突飛猛進地發(fā)展,我不知道建筑師是否已經(jīng)準備好了將這些技術融合到建筑設計之中。當代的建筑學是否有足夠的形式包容性來吸收這些結構與技術的表現(xiàn)呢?如果吸收不了,那建筑或將成為結構或者是技術表現(xiàn)的載體。
祝曉峰:這里我要坦白一下,在我們最初的方案中,一、二層是同樣的體系,只是二層旋轉了90°。折板是起拱的,山墻朝著河,在室內看不見外面的景色,就像一個多功能廳。山墻外有一個4m寬的檐廊,可以看到河水。但是業(yè)主覺得二層不夠開放,希望更通透,外面的人可以看到里面的活動,于是要求我們重新考慮。所以我就把二層單獨拿出來重新思考,設計成一個燈籠的形象。后來我們這樣理解,因為一層的折板體系屋頂可以與整個區(qū)域三層的傳統(tǒng)坡屋頂呼應,二層相當于一個燈籠狀的雕塑,讓它不融于整體,但內部也是可以使用的。
立面圖 ?山水秀建筑事務所
另外,關于屋頂?shù)男问剑鋵嵠鸸暗?00mm的效果會更好,但是會產(chǎn)生一個新的問題——從遠處看建筑屋頂?shù)墓岸忍缶筒皇俏⑽⒙∑鸬母杏X,同時屋頂?shù)姆至恳矔浩鹊侥緲嫾?。所以我們最終確定了現(xiàn)在的屋頂狀態(tài)。
剛才郭老師講到如何將結構的形式都吸收到建筑里,其實在日常的工作中我并沒有感受到結構體系的突飛猛進,我想郭老師表達的是技術的飛速發(fā)展,比如二層的X形柱,我們在鋼柱外包了木板,使其尺寸一致,這樣做是非常極致的,這是在技術層面,還不是體系層面。
任慶英:剛剛聽了幾位建筑師對項目的論述,我感覺到建筑師和結構師的溝通還是不夠的。首先,現(xiàn)在結構的技術也好、體系也好,是突飛猛進還是沒有變化?我個人認為,結構所顯露出來的進步,主要體現(xiàn)在計算能力的提高。在以前依靠手算的年代,一個復雜的建筑一定要切分出幾榀,從平面上算框架,從立面上算承重,要很費勁地求解很多方程,這就在很大程度上制約了結構的發(fā)展。今天,隨著計算機技術的發(fā)展,結構的計算、分析能力大大提高,比如我跟興鋼總做的天津大學新校區(qū)體育館的殼體,只用手算是不可能完成的。記得有一次在天津開會,浙江大學的董石麟院士聽完我的報告后對體育館非常感興趣,他說曾經(jīng)在俄羅斯留學的時候計算過一個殼,與天大體育館的屋頂類似,但跨度沒有這個大,他回國之后一直想實現(xiàn),卻沒有機會。那個時候他就是手算,所以當看到天大體育館實現(xiàn)了那樣大的跨度,他一定要去看一看。這說明了什么呢?實際上是計算分析技術制約了結構的進步。
我們現(xiàn)在說建筑的推陳出新,用結構的話說是“為所欲為”,這是建立在結構分析能力提高的基礎上的。因為不管建筑師設計成什么樣,只要模型能夠被建出來,結構工程師就可以分析、計算清楚,而以前算不清楚不敢做?,F(xiàn)在,不管是體系上的變化,還是各種體系的雜交,如果我們概念清楚,軟件能夠計算,結構就敢做出來。所以我認為,計算機技術成就了整個建筑行業(yè)的發(fā)展。
回到這個項目,我看到很多亮點。其一,我走進這個空間前沒有想到是這樣的結構體系,因為看到Y形柱后自然會想到三角拱,Y形柱中間最上面的點應該是鉸接的,但從室外連續(xù)的Y形柱看,好像不是鉸接是剛接。我當時覺得這是不是一個敗筆,按道理講這種情況最適合做鉸接,因為下部已經(jīng)是鉸接,而且剛度非常好,沒必要做得那么“剛”。但走到室內一看就有點不對了,因為空間中每一個Y形柱都是錯開的,也就是只有半邊,鉸接并沒起到作用,所以要盡量提供更大的剛度,剛接自然就是最合理的。
在外面參觀時我沒有看到屋頂,以為屋頂也是折板。如果屋頂也是折板,是不是可以將內部燈光的橋架做成一個拉索,因為22m的跨度下,如果只做一根梁斷面尺度會比較大,而利用底下的橋架做成張懸梁,上部梁的斷面就不會特別大了。后來了解到屋頂是平頂,我就理解了,這里的結構相當于一個倒三角桁架,盡量減少內部桿件,自然形成了三角形空間,便于布置管線。從建筑的布置來講,這個體系是對的,而且可以做得比較輕巧,這是建筑中的一個亮點。當然,這個亮點也是因為建筑的布置使得它采用了這樣的方式,否則可能就不是這樣的體系了。
初版方案軸測圖 ?山水秀建筑事務所
天津大學體育館屋頂 ? 孫海霆
內部燈光橋架 ?《建筑技藝》雜志社(AT)
屋頂橫向拉桿 ?《建筑技藝》雜志社(AT)
其二,關于二層“燈籠”的結構。從遠處看我感覺柱子是不是太密了,到二層才發(fā)現(xiàn)兩個柱是錯開的,原本柱距不到3m,錯開后就變成1m多。因為每一個柱是插上去的,相當于在斜面上進行交叉,所以看起來非常密集。當然這也許是有意的,使建筑形成燈籠一般的形象,但是,這就帶來了一個問題——既然這么密集,是否可以減小桿件的尺寸。在二層,我特別觀察了X形組合柱,桿件尺寸比較大,也很密,如果不交叉,布置在5m多高的建筑外圍還可以接受,如果在中間交叉,是不是可以再優(yōu)化。因為我沒有計算,所以對此保留疑問。
另外,我對一些節(jié)點處理有一點失望。從現(xiàn)場看,二層的交叉柱節(jié)點其實不夠精致,如果我來做,或許會做成完全插接的純木節(jié)點,可以做得非常漂亮,當然在其中替換部分鋼柱就比較困難了。室外的木柱需要滿足最多1h的耐火極限,如果計算下來桿件并不需要多粗,實際上用純木是可以實現(xiàn)的。因為木結構最擅長受壓或者順紋的受拉,恰恰符合此處交叉柱的受力狀況,沒有受彎,桿件可以做到非常精致。所以,如果可以解決消防問題,我覺得純木構件的效果會更理想。
還有關于二層的屋蓋,我的想法跟張準老師是一致的,如果我審查這個項目,就長約30m、寬20m的屋蓋來說是絕對不需要做拉桿的,因為有互承式的菱形梁格,屋蓋的剛度是足夠的,變形的可能性極小。另外,四周的柱子并不是一個框架,它的抗側能力非常強。從這一點看,完全可以去掉屋頂?shù)睦瓧U,加上拉桿后桿件非常密,感覺很厚重。
剛才祝老師還提到了屋頂?shù)钠鸸皢栴},他不希望屋頂?shù)墓岸冗^大,因為從遠處看會顯得比較厚重。其實,只要提高一點拱度就可以了。在采用木結構的時候,建筑師一定要考慮它的適應性,要將材料用到最適合的地方,而不要因為木結構很時髦就去做,只有適合的才是好的。我們都知道木結構最適合受壓,所以千萬不要以受彎為主,那樣就不合適了。在這個房子里,如果旁邊有剛度比較大的約束環(huán),拱度稍微大一些,木構件的受壓就會更合理,可以大大減小梁的截面,也會顯得比較纖細。
總的來說,項目中有來自技術上與制度上的制約,近距離看還有待完善,但整體看這是一個不錯的建筑。
密集的X 形柱 ? 梁山
王駿陽:市集上的美術館這個項目給我兩個很強烈的感覺,一個是干凈的形式,主要來自于條狀空間組合;另一個是干凈的結構,但這并非結構本身的干凈,而是通過結構的包裹來實現(xiàn)的。
在祝老師剛才的介紹中有很多非常重要的結構構件,比如四根大腳柱,但它們在最后的建筑結果中似乎與其他柱子相差無幾。另外,結構性的墻體和非結構性的墻體在最后結果中被同等對待,且都被包裹起來。我的問題是,如果祝老師剛才介紹方案時的重點和差異在最后的建筑表達中都消失不見,那么祝老師為什么要在介紹方案時強調它們?
值得推敲的還有一層結構跟二層結構之間的關系。從邏輯上講,二層所謂“燈籠”的木結構被放在一組折形鋼結構之上,鑒于折形鋼結構無法形成樓板,于是鋼結構上面又增加了一層混凝土樓板。當然,這些復雜的混合關系最后也被隱藏起來。此外,從剛才祝老師的介紹看,二層木構的支撐斜柱在結構上并不是均質的,現(xiàn)在看到的均質柱廊是建筑師要求的結果。柱廊吊頂也有類似情況,最后的結果是一個干凈的挑檐,完全遮蔽了吊頂與交叉桿件之間的關系。從外面看起來,我最初以為二層的交叉木柱只是支撐著屋頂?shù)奶糸?,進到內部才發(fā)現(xiàn)它們支撐了整個屋頂,這在結構上其實還是蠻厲害的。
由此看來,這個建筑的結構很是復雜,甚至可以說是混雜,并非建筑師最后呈現(xiàn)的那種純凈。我并不認為建筑必須“忠實”表達結構。在表達與結構的關系方面,建筑師理應有自己的訴求。我的疑問是,現(xiàn)在這個經(jīng)過建筑師處心積慮的包裹呈現(xiàn)的均質形式真的是一個足夠有意思和表現(xiàn)力的空間和建筑形式嗎?在結構體系原本十分復雜的情況下,建筑表達是否有另一種可能——比如庫哈斯與結構工程師巴爾蒙德合作的鹿特丹美術館呈現(xiàn)的異質性表達。個人認為,也可以說是我的一個希望,這種異質性表達可以為祝老師今后的建筑突破帶來某種轉機。
宋曄皓:我對祝老師的作品不像曾總那么熟悉,可能因為曾總也在上海的緣故吧。參觀完這個建筑后,讓我回想起一些跟木建筑相關的經(jīng)歷。記得我在德國訪學進修期間,讀到慕尼黑工業(yè)大學的托馬斯·赫佐格(Thomas Herzog)教授編著的《Holzbau Atlas》這本書,大體是木建筑的手冊,教授自己也進行了一些木建筑實踐。不論是這本書,還是他的實踐,對我影響都很大。大家都知道,德國、瑞士、奧地利等國家有著自己木建筑的傳統(tǒng),技術精湛,當時非常榮幸也調研了很多這樣的房子,也調研了一些規(guī)模不大,但是工種、工藝齊備的木建筑構件加工廠。
一層折板與二層樓板大樣圖 ?山水秀建筑事務所
2004年回國以后,我與加拿大木業(yè)有一些學術上的交流,接觸到了另一種不同的木材工法體系,一種業(yè)內俗稱“2英寸工法”的木建筑體系,一種起始主要是利用密肋板形成方便便捷加工體系的、批量進行小住宅建設的工法體系。當然,很多用這種工法建造完成的住宅,看上去并不一定是木頭的,圍護結構外表皮可以是各種面層做法。就像今天美國和日本的很多小住宅,看上去可能覺得它們是石頭房子、混凝土房子甚至是磚房子,但實際上是木建筑。
正像剛剛任總提到的,材料應該用在最適合的地方?;氐竭@個項目里,我最大的困惑就是金屬構件作為木建筑連接件的表達,我認為并沒有體現(xiàn)出金屬材料的優(yōu)勢。雖然機器人設備切割木頭更有優(yōu)勢,如果有充足的時間,用最傳統(tǒng)的工藝也能把木頭切割得非常好,機器人只是提高了效率,有產(chǎn)業(yè)價值,但不代表建筑品質。金屬連接件的設計可能是體現(xiàn)木建筑特色的特別重要的抓手,這個也是我自己的結合兩種工法體系的一個思考。
木建筑還有一個特殊性就是結構和建筑的一體化。如果真的要做好木建筑,第一步恐怕就是需要把建筑和結構一起考慮。剛剛祝老師也充分說明了,建筑設計與結構工作密切相關。正如曾總提到的,在上一期劉家琨老師設計的二郎鎮(zhèn)天寶洞區(qū)域改造項目品鑒會上,我們也爭論過結構的效率問題,即結構的意義是什么,它的效率體現(xiàn)在哪里。對于一個方案,結構工程師覺得最有效率,但建筑師可能覺得不美,反過來建筑師覺得很美,結構工程師卻可能覺得很浪費,這就需要在美和效率之間把握一個“度”。先不說鋼結構或者木結構,二層屋頂所采用的互承式交叉木結構,在我的印象里,德國建筑師Friedrich Zollinger大概在100多年前曾經(jīng)用今天被稱為Zollinger屋頂?shù)捏w系進行木建筑建設,其最大特點是起拱呈異形,利用菱形互插的方式承受荷載。所以,我在參觀二層時感覺外面的燈籠造型雖然有很多木柱,但給我的震撼反而沒有室內屋頂那么強烈,而且引得我思考整個體系的受力邏輯:側推力如何更合理消解呢?另外,如果如祝老師介紹的想要實現(xiàn)相對扁平的屋面形態(tài),那么實際上會不會有更合理的替代體系,例如扁平梁體系。當然這肯定就會落入之前預設的美與效率的邏輯關系中,而美的邏輯歸根是建筑師關注的重點。對于昆侖木業(yè)來說,我強烈建議大力推進金屬連接件的深層研發(fā)。
還有一個我覺得非常有意思的地方,屋頂有很多電動開啟的天窗,可能是為了消防機械排煙,側墻好像只有門可以開啟。設想一下,如果側窗和天窗都有一些方便開啟的窗扇,最大化實現(xiàn)自然通風,雖然這樣做可能需要多花一些錢,但在春秋過渡季、初夏季或者晚夏季,建筑可以用自然通風調節(jié)室內的氣候,不需要空調,也是一種綠色低碳的使用方式。
木柱鉸接節(jié)點 ?山水秀建筑事務所
二層天窗及玻璃幕墻 ? 梁山
李興鋼:最后我談一些體會。就祝老師的這個作品,我覺得有幾個亮點。首先,這個建筑是某種設計體系下的成果,除此之外還有一系列其他作品,建筑師帶有體系性的思考是非??少F的。
另外,這個作品呈現(xiàn)出一種類型化的傾向,這個類型就像樓閣一樣在房子上疊加房子。比如,觀音閣和應縣木塔,它們都是在垂直方向上疊加房子,而不是將矩形結構分層。觀音閣有3層,但它其實是2層樓的疊加;應縣木塔實際是9層的疊加,它的上下結構是錯位的。所以,我認為這個作品更像是一種“閣”的類型的體現(xiàn),對應了祝老師想要追求的空間意象——一層是城市市集的延續(xù),二層是整個古鎮(zhèn)區(qū)域內一個可以登高望遠、統(tǒng)帥全局的空間。在這樣的意象下,就有了結構的疊加和混合,應該說是一種創(chuàng)新。
當然,作品本身還有一些不夠完美的地方。第一,由于這個作品是在體系性的思考下完成的,當體系過于強大或過于局限時,就需要一些柔韌的平衡才能彌補這個體系所帶來的問題。比如,就折板體系來說,折板是一種線性空間,會出現(xiàn)垂直的墻體支撐,當折板體系過于強大時,可能就會損失設計的生動性和偶然性。因此,或許需要增加一、二層空間的連通性,雖然一、二層的結構是錯位的,但仍然可以產(chǎn)生對話。我看到二層的空間是長方形的,而且有服務空間,也就是說這里不可能是一個完整的、不被打擾的區(qū)域,那是不是也有可能做一個類似吹拔的空間,或者利用樓梯、交通等讓上、下樓層的人的視線和行為有所關聯(lián)。而且這樣的吹拔空間也可以應對祝老師所說的聚落意象——就像聚落中的庭院或天井,雖然這個建筑里開口通向室內空間,但對營造聚落的意象是有好處的。
第二,類型的探索,比如閣的建構意象方面似乎存在一定損失。剛剛大家一直在探討上、下層是否可以疊加,一、二層結構是否可以不連續(xù),其實這里需要一個過渡處理。一般來講,傳統(tǒng)的樓閣會有一個斗栱層的轉換,相當于轉換層或者說暗層。比如觀音閣就有一個暗層,既過渡和連接了結構之間的上下疊摞,又帶來了形式上的變化,使上層建筑更具漂浮感?,F(xiàn)在的設計有點“沒有脖子”的感覺,二層就像被直接放在樓板上一樣,剛才任總說覺得不舒服,其實是因為二層樓板沒有交代清楚,所以我覺得這方面是值得考慮的。
第三,從閣的體驗意象上講,還有一點遺憾的地方,主要是二層外廊的那一圈木柱。如果一層是一個線性空間的延續(xù),那么二層的方向感應該是均勻的、四面八方的。這就需要設置一個檐廊,人們可以在其間自由活動。可是現(xiàn)在的檐廊,雖然從剖面圖上看考慮了人的行走狀態(tài),但當我特意走在其中的時候,卻發(fā)現(xiàn)這個三角形區(qū)域的穿行體驗感并不太舒服,好像被箍在里面。同時,二層的玻璃幕墻是異形的,從中間鼓出的形狀更壓縮了人在檐廊里活動的可能性。我感覺這個房子看似是外向性的,實際上卻是非常內向的,人基本上只能在內部活動。剛才祝老師還說到,玻璃有視線的遮擋等處理,所以我覺得作品目前呈現(xiàn)出的效果跟人的活動有些不匹配。如果要強調人在檐廊中行走,那么X形木柱可能不是在中間交叉,而是在2/3的高度上交叉,這個時候再來探討建筑對結構產(chǎn)生的要求和影響,或許會比現(xiàn)在更好。過多地考慮結構,人的活動就被克制了。
第四,關于混合結構。我在想一層的結構能否不外包木頭。因為建筑師的初心是木結構,但因為規(guī)范的原因沒有實現(xiàn),這時再做成木結構的樣子就顯得有些擰巴,畢竟木結構很難撐起這樣大的空間。其實在這個作品里保留鋼結構又能怎樣呢?
當然關于結構的表達,我同意王老師的看法,側墻在這里是一個非結構的構件,現(xiàn)在把它直接頂?shù)搅苏郯寮咕€的坡面上,如果墻體與吊頂脫開一條縫隙,就能表達它是一個非結構構件,節(jié)點的處理會更干凈。
觀音閣 ? 網(wǎng)絡
檐廊三角形區(qū)域 ?山水秀建筑事務所
祝曉峰:非常感謝,聽到許多真知灼見,對我的啟發(fā)很大。實際上,建筑師在工作中會面臨很多挑戰(zhàn),跟現(xiàn)在的狀態(tài)是不太一樣的。關于這個房子,大家都比較關注一、二層結構。正像我之前所說的,最初的設計中一、二層之間是有聯(lián)系的,而且還有一個吹拔。現(xiàn)在回顧起來,設計中確實存在一種懶惰性,是二層被顛覆后我的思考上的懶惰性,更準確地說,它體現(xiàn)在保留一層非常完整的空間,將二層獨立出來。在方案中,我還想過將二層整體抬高1m或1.5m,但是效果不是很好??赡軉栴}就在于上、下兩層是完全不同的體系,分開設計使得二層變得像一個基座上的雕塑。剛剛李總提到的古建筑中的轉換層是我們之前一直沒有想到的,這一點確實沒有做好。
從整體概念來說,一、二層是完全不一樣的結構,不同的體驗正是我想要表達的。關于上下體系的疊合,在此回應王駿陽老師提出的結構表達的問題,我并沒有刻意想要強調重要的柱子,而是希望隱藏不必要的節(jié)點,以此來更好地呈現(xiàn)空間的氣質和氛圍。比如折板吊頂,實際上是一種抽象的表達,我只需要用它的形態(tài)去定義坡頂和反坡頂這兩個空間,柱子的支撐只要是Y形就足夠了,其他的都是次要的。當然,我同意李總說的可以用別的材質,但是在色彩上我更傾向于用溫暖的顏色,所以還是選用了木頭。當然,空間表達可能還不夠高明,未來我可能會嘗試改進。
初版方案效果圖 ?山水秀建筑事務所