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独立住宅中的“异构”表达

2020-08-19丘兆达QIUZhaodaQIANFengPENGChao

住宅科技 2020年8期
关键词:工字异构落日

■丘兆达 QIU Zhaoda 钱 锋 QIAN Feng 彭 超 PENG Chao

住宅是日常生活的空间,人们习惯的居住空间中结构要素尽可能处于消隐的状态。近百年来,以“多米诺体系”为代表的矩阵柱网似乎“平易近人”(图1)。在人们印象中,“异构”大多在公共建筑中可以施展开来。似乎,结构的张力、悬浮感的戏剧化、倾斜的不稳定感都会与住宅这种建筑类型格格不入[1]。在本文的几个住宅案例中将会介绍独立住宅中“异构”的出现,并阐述“异构”成立的技术手段,它们让日常空间有了非日常的表达。

1 上原通住宅(House in Uehara)

上原通住宅1976年建造于东京,由建筑师篠原一男设计,当时日本处于经济高速发展后的瓶颈期(图2)。“当时构成街道的建筑多重多样,装饰其表面的色彩与形式又毫无秩序,每座房子、每个广告牌都相信自己是最时髦最美的,并因此浑身充满了想要引人注目的欲望。”(篠原一男自述)。

从外立面造型而言,混凝土建筑似乎被街区吸纳,造型又从周边环境中脱颖而出,简洁而不突兀。建筑总共二层,顶层为加建的儿童房。左侧出挑约2.8 m来覆盖停车位,悬挑部分的斜撑为压杆,符合混凝土材料的受力性能。从施工过程图可以看出,立柱二层通高(约5 m),仅外圈拉结框架梁,屋面为了保证二层净高采用了无梁楼盖。为提高抗侧刚度,柱上端两个方向设置了两种方式的斜撑,所有混凝土构件一次浇筑完成,二层楼面除悬挑区域外均采用木板铺置。

篠原一男在这个外部特异而又对外界封闭的住宅中,结构构件Y型“异构”介入二层空间(图3),凸显了这个住宅的主题——“混乱的美”,即住宅空间内部依然表达了某一种“混沌的东京”。从二层流线分析可以看到这些45°戳出的混凝土斜撑对户主行为的影响,动线被斜撑打断而变得迂回(图4)。“巨大的混凝土斜撑给人的行动带来的不安,可以通过在斜撑所在垂面内加上屏风,或者更简单地放置一些器物来消除。业主笑着说,孩子们会在斜撑上睡午觉吧。”筱原一男自述。

“异构”的结构构件就这样在日常居住空间中与居者互动,它既表达了抽象的几何构成,同时又被赋予了新的生活细节。

图1 多米诺体系为代表的矩阵柱网

2 银色小屋(Silver Hut)

银色小屋建造于1984年,是伊东丰雄早期经典之作,相比于上原通住宅对于城市封闭的姿态,此住宅是一个通透、开放、轻质的空间(图5)。

作为对当时“建筑就是要又重又沉稳,要具有相当存在感”(纪念性Monumental)观念的一种抵抗,伊东设计了一个轻盈的“风的建筑”[3]作为自家居所。

银色小屋以3.6 m柱跨展开,屋面基本单元为预制的菱形构件,四边均为角钢形式,节点附近相互之间用螺栓连接,拼接好后再用圆钢管串联,形成稳定的三角形。屋面铺置轻薄的铝板,采用局部镂空的形式。柱头处预埋的槽钢上焊接短Y形节点板与屋架栓接(图6)。

他戏称为这是城市里架的一张金属制成的“蚊帐”,该住宅也因此获得了日本建筑学会奖。当被问及为何设计了一个钢结构异形住宅,伊东丰雄风趣地说到,通往基地只有一条楼梯,在不能用起重汽车只好人工搬运时,所有的钢构件(15~60 kg)都可以手持到现场。

图2 上原通住宅沿街立面[2]

图3 Y型“异构”介入二层空间

图4 “叉状”的构件和建筑二层平面图

图5 银色小屋俯瞰图[3]

图6 银色小屋的柱顶构造轴测示意图

3 一墙宅(House with One Wall)

一墙宅位于苏黎世湖的一座山坡上,两户业主共同生活在一墙宅当中,为分享近旁的湖景,平面被中间的折线墙体沿纵向一分为二(图7)。

底层半嵌入山坡中,外圈混凝土墙抵挡土压力,一层为客厅及厨房,所以采用近似“一字型”的墙体来尽可能获得通透的观景空间;顶层弯折较多的墙体将平面划分为多个区格,在保持私密性的同时为不同活动创造可能[4]。初次看到一墙宅,作为唯一的竖向支撑,上下错落的墙体似乎有违我们常规概念中“剪力墙应上下贯通且落地”的原则(图8)。

但通过分层图解,可以直观看到一墙宅竖向成立的结构逻辑。一层近似为“一字墙”,其支座(图8中红色条状及点状力传递)为底层墙体中部的小段墙肢及北侧一个支点,一字墙南北两侧悬挑端可以看成深梁支撑顶层楼面荷载。同样,顶层墙体与一层墙体的交接如图中红线所示,折线墙分别往两侧悬挑相互平衡,南侧的墙体也可看成深梁支撑屋面荷载,同时,较厚的楼板也增加了墙的侧向稳定。

结构师施瓦茨(Schwartz)在设计一墙宅时采用图解静力学的方法,确定了剪力墙的弯折形态,保证了力流的高效传递[5]。但由于瑞士对抗震需求不高,且建筑体量较小,所以作为唯一防线的剪力墙才可以达到力与形的完美结合。

4 落日阁(Hemeroscopium House)

落日阁坐落于西班牙马德里,Hemeroscopium在拉丁语中意思是日落之地,整座住宅建筑面积400 m2,于2008年完 工,工期仅有7 d,主要构件均在工厂预制而后现场组装(图9)。这与库哈斯的dall’Ava 别墅历时五年的拉锯战形成了相当大的对比。

作为住宅,落日阁的构件尺度相当大(高度约2.5~3 m),从而将层高消化在梁高范围内,除V型柱和部分桁架为钢结构外,其余均为预制的混凝土构件[6]。根据提供的预制构件的分解示意图显示,竖向支撑为钢骨混凝土墙柱、焊接组合型钢V形柱及一个工字墙,固定好竖向构件后,开始在周边逐层架设单边悬挑梁(图10)。

图7 一墙宅面朝湖边的立面照片[4]

图8 一墙宅的剪力墙叠合图和力学传递示意图

图9 落日阁建成后效果图[6]

图10 落日阁结构预制构件分解示意图

落日阁建造时,首先将槽型混凝土梁端部切角,从而方便与工字墙搭接,其上再架设泳池槽型梁及工字梁,工字梁远端连接空腹桁架,在工字梁的下翼缘及周边桁架下弦杆之间铺置预制空心板,形成二层楼面。除了泳池槽型梁直接架在V型柱上外,其余所有的梁相互之间的搭接均采用预留孔洞的锚栓连接或者对穿翼缘的拉杆连接(图10,D1节点:双T连接),在实际的力学作用上可认为是铰接,仅起限位作用。为防止吊装预制混凝土梁时受力点局部破坏,翼缘内预埋纵向钢管与吊钩连接。

落日阁最精彩的莫过于顶层的悬挑梁,支点为V型柱及末端工字梁,由于悬挑较大,结构师需要一个20 t的配重,原设计图中的石头更为天然造型,作为配重平衡的花岗岩(图10中红色标注),在完成时“人工”痕迹略重,相比较库哈斯在波尔多住宅中纤细拉杆的对比效果,略显不足。

5 结语

与传统设计纠结于克服重力的荷载传递不同,笔者总结的“异构”的出发点都是某种日常体验的营造,是多米诺体系未曾营造出来的未知和变奏。住宅中的“异构”不是以表现主义为目的,而是对充满不确定性的现实生活的综合性描述。

正如篠原一男所说:“世界流转就在小小的住宅中,住宅也许是人类情感最后的依托,是文化规避消费捕猎的最后庇护。最终,住宅成为人们直面建筑生产最后的武器。”

小型体量建筑创作时,其形态、功能、结构是三位一体的,结构与建筑设计相互入侵,紧密到无法细分各自的“领地”。这也是为何很多伟大建筑师从自家居所开始“发声”,而众多建筑学观念的转向是从独立住宅的设计开始的。

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