迪埃斯特建築作品解析 第三講 #房屋 #建築解析 #建築設計
各位同學早上好我是Wendy
今天我們來講迪埃斯特的第三講
那麼昨天我們講這個基督聖公教堂的時候
我們說到這個拱的跨度
當它變得越來越大的時候
它與之相對應的矢高也會越來越大
那假設我們需要的一個空間是兩端的跨度很大
但是與之相對應的高度
我們又不需要那麼大的時候
那我們應該怎麼做呢
那第二個問題是
如果這個建築的面寬或者說進升很大的時候
但是它又不是一個教堂
它不是這種只開小小的窗
來營造氛圍的這樣一種空間
日常的這些建築它都需要一個很充分的一個採光
那這個時候我們的結構又應該怎麼樣解決
那我們今天要講到的這樣一個
門德維迪亞港口倉庫就是充分的
運用了高斯拱翹的這樣一個結構創新的技術
來實現我們剛剛解決了我們剛剛提到的這些難題
那首先我們可以看到這個鳥炕的照片
這個建築它的功能是單一功能
就是一個倉庫儲藏東西的一個地方
所以它平面沒有什麼好講的
後面我們會講到它事實上是一個災後重建的一個項目
所以我們主要是要來看通過鋪面
通過結構的一個分析來看這個屋頂
它到底奇妙在哪些地方
好
那我們今天會分爲四個方面來講
首先我們要講一講懸鏈線
懸鏈線它事實上是一個數學的一個方程
那我們可以看到當n取不同的值的時候
這個懸鏈線的形是不太一樣的
這些圖中所示的這些線都是懸鏈線
所以大家首先要有一個概念
就是說懸鏈線並不是一個唯一的一個形
而是根據不同的取值
它會有不同的一個變化
那這個圖是高迪的聖家族教堂的一個力學受力模型的一個演示
那可以很清晰的表示了懸鏈線拱
爲什麼會成爲就是建築師所青睞的一種結構的一個選項
大家可以假設一下你手裏拿着一根繩子
那使它自然下垂的時候
這個繩子它是隻受拉力而不受
它是完全受拉而不受壓的
因爲我們知道繩子是沒有辦法受壓的
如果你把一根繩子往中間這樣
手心相對往中間施力的時候
那這個繩子就彎掉了
它是沒有任何受壓的一個性的
那它是純受拉的一個狀態
所以在這裏
這底下的這個鏡子想說明的是
假設我們把這個東西翻個180度
但是大家知道繩子是不可能翻個180度
因爲它肯定
因爲它不受壓
所以它肯定會就是癱下來
但是假設是換成一種材料
或者說在這裏是用鏡像的一種方式
是啓發大家去思考
當它倒置換成另一種材料
它足以這個形
在重力狀態下成立的時候
比如說磚
比如說混凝土
這些能夠受壓的一些材料
石頭等等
那它是不是就與這個繩子相對應的
它是一個純受壓的一個狀態呢
所以懸鏈線拱
它是一個純受壓
它是一個倒置的懸鏈線
它是一個純受壓的一個狀態
所以它的受力在拱當中是最合理的
也就是說它不需要抗彎
那在高斯拱翹當中
迪埃斯特正式運動了
懸鏈線拱的這樣一個原理
那我們剛剛還有一個問題
就是假設你的拱只受壓
但是如果你的拱做的很薄的話
它還會有一個問題
就是它會失穩
那這個大家可以想象
如果你手裏拿了一個很細很細的木條
你手心相對去施一個力的話
因爲這個棍子非常的細
所以稍微一施力
它就會彎掉
那這個就叫失穩
就這個時候並不是說
你把這個棍子的材料給壓壞了
也就是說它的強度並沒有被它破壞
但是由於它的形
這個細長比過於大
所以它就失穩了
那這個結構就被破壞掉了
而且是徹底的破壞掉
那這個時候怎麼樣解決這個問題
那大家可以想一下
假設你是拿50根細木條把它捆在一起
這個時候你再用相同的力來壓
那它很有可能就不會失穩對吧
因爲它變得很粗
這個時候細長比已經降下來了
那如果運用到拱上面呢
那就是意味着我們過薄的拱
它有可能失穩
如果我們把拱加厚的話
它就不那麼容易失穩對吧
但是我們這幾天一直在強調
迪埃斯特是以追求結構的輕巧
爲一個很重要的一個設計目標的
所以它不會允許像這麼笨的一種方式
就是說通過加厚材料
結構的這樣一種方式
因爲加厚結構會帶來很多問題
首先是你浪費了很多材料
然後你浪費了很多人力
同時大家知道如果一個拱
它的質量變大的話
它的側推力也會變大
這個時候你需要在結構上
會有更多的設計
是使得這個
來抵消這個拱產生的更大的一個側推力
所以迪埃斯特想到的是另外一種方法
就是空間的方法
大家還記得嗎
剛剛我們說了
這個懸鏈線
它不只是一種型
它是通過不同的曲直
比如說你的手
你兩手之間的
鑽着繩子的這個距離
你不斷的變化
這根懸鏈線
它是一直在變的
那迪埃斯特正式運動了這個
把多根
或者說是n根
這個不同的懸鏈線
組成的這個曲面
來作爲一個結構的一個單元
所以我們可以看到
這就是高斯拱翹
高斯拱翹可以理解成
當你往這個方向
箭頭方向放截面的時候
它每一個截面截出來
都是一個
倒置的懸鏈線拱
而倒置的懸鏈線拱是拱裏面受力最合理的
而與此同時
大家再往這個方向看
它形成的是一個曲線
也就是說
這個變成了一個空間的曲面
那我們昨天也已經說了
通過那張紙的一個
實驗
大家可以很清晰的理解到
這個空間的曲面的受力的合理性
是遠遠強於平面的曲面的一個受力的
那還有一個是
當這些高斯拱翹組合起來的時候
它會變成什麼樣子
那大家可以看到
這裏是不是自然而然的形成天窗
所以大家可以看到
窗並不是你做完一個形體之後
再去挖洞把它打開的
如果是那麼做的話
你很有可能發現
特別是當你做了一個結構受力特別合理
空間非常完美
造型也非常有張力的
這樣一個結構形式之後
你會發現你在哪裏開窗都不合適
因爲它只要一開
它就會破壞你的受力
破壞結構
破壞你想要的一個空間
所以大家這裏給大家的一個啓發是
建築它是一個整體的一個東西
你做設計的時候
一直是在統一的思考
昨天我們說了
你不能只想着平面
你要連帶它的高度
連帶它牆面變化形成的一個空間
一起來思考
那今天我們在這裏說
這個開窗的這樣一個形式
它同樣也是跟結構
跟空間緊密相結合的
正是這樣一個S型的這樣一個界面
它一方面獲得了結構空間上的一個高度
與此同時給採光帶來了
極大的一個改良
所以大家可以看到它室內的空間
是不是跟我們昨天講的基督聖公教堂
是完全不一樣的一個樣子
好
然後我們再看一下這個彩色的照片
大家會發現這些磚
它非常的
磚縫非常的細
那這個是怎麼做到的
然後我們可以看一下局部的這個單元的一個放大
那大家會發現這個拱
這個拱的霧面是非常薄
這裏只有12公分
那其中10公分是下面的磚
然後上面再用一層混凝土沙漿
把它們給粘結住
那當然同樣這裏還有小黑點
這個看得不太清楚
它中間是要有配金的
比愛斯特的磚都是配金磚
如果這裏不配金的話
這些磚會啪啪啪啪又開始掉下來了
對嗎
所以它之所以能夠契住出
就使得磚可以距離這麼大的一個跨度
事實上是要藉助鋼筋的一個力量的
這個我們就稍微比較深奧
所以我們可能是過幾過幾講
再來講這個問題
好
那我們再看這樣一個磚
我們會發現它這個磚也跟我們平時的磚不一樣
我們平時的磚截面就是一個矩形
對吧
但是它這裏大家可以看到這個磚的截面
是有經過特殊的設計的
所以這樣一個類似於米字型的這樣一個截面
是的作用是什麼
是把混凝土砂漿完全給裹在外面了
所以它的室內空間
這個灰粉可以這麼細
這麼細並不意味着這兩塊磚之間的粘結
只有這麼一點點
大家可以看到通過這個鋪面的一個設計
它事實上是把砂漿給藏在後面了
所以形成了非常優美的一個室內的一個磚的
這樣一個磚的空間
非常的純粹
包括這個玻璃窗玻璃跟這個屋頂的一個交接方式
就是大家可以仔細的去考慮一下這樣一個嵌入的一個方式
與此同時
這裏像是一個雨棚一樣
稍稍把玻璃給遮蓋住
做得非常的精巧
那我們再說到這個項目
這個項目是一個倉庫着火之後
通過一個投票的一個競賽
那請設計師們來設計一個新的一個方案
那除了迪埃斯特之外的其他的設計師呢
都選擇的是把着火的這個燒剩下的這個廢墟全部清除之後
重新建一個新的
那只有迪埃斯特他選擇的是在原址上的一個重新建構
因爲他覺得歷史的東西或者是說老的東西
它是有價值的
這也是別人的勞動成果
所以他不應該全部把它摧毀
所以他事實上所做的是把原有的牆體進行一個加固
然後在上面做這個屋頂
那這個時候通過這個可以比較清晰的看到
原有的這個房子
它的立面
包括它的材料
包括它的年代都是有它本身的價值的
不管這個是不是已經被歷史
就被時代所認可爲歷史建築
迪埃斯特覺得別人的勞動成果也應該尊重
這是他自己的一個秉持的一個信念
那這個時候就會涉及到一個問題
我們一直在說拱的側推力
那拱的側推力是需要由邊上的牆
承重牆或者是柱子來抵消
或者說來傳遞的
正如我們昨天看到的基督聖公教堂
波浪狀的屋頂到邊上
緩緩地變成水平的推力
傳遞給水平的邊兩
那邊兩再通過波浪型的牆傳到地面上
我們昨天是這麼說的
對吧
那這裏這個四周的維護都是這些老的牆
但它老的牆
這個並不適合承載這麼大的一個水平的推力
所以這個時候
迪埃斯特就運用了水平的一個連槓
所以大家可以看到這個
我們知道杆是受拉的
所以這個時候牆不再去承受這些水平推力了
將這個拱往兩側的這個推力是由中間的這個連槓來抵消的
那大家可以想象一下
假設你要做一個一字馬
你要做一個P字馬的這樣一個造型
那你的雙腿在逐漸的往外蹬
就好比這個拱它產生的水平推力
假設地面很滑的話
那你就會一下子劈下去
對吧
然後這個時候就好比這個拱
如果兩邊都沒有沒有牆或者柱子把它堵住的話
那它肯定會塌掉
就就好比地面很滑
你肯定會劈下去一樣
那這個時候有沒有什麼辦法讓你不劈下去啊
除了把這個地面弄得比較粗糙之外
或者是搞兩塊磚堵在外面之外
那那但我們在這裏不行啊
因爲這些牆體是老的牆體
它不能承受這個水平推力
那有一個辦法就找一根繩子
把你的兩條腿給綁起來嘛
對吧
你綁起來的話
當你下滑的時候
啊對不起啊
這個電腦有點卡
當你當你的腿下滑的時候
自然你的雙腿就被這個繩子給拉住了
所以你就自然劈不下去了
這個連桿就是這樣一個道理
但是對於建築師來說
或者是對於迪埃斯克來說
他覺得這些連桿就是太影響他室內的一個空間效果了
就是室內是這樣一個波浪狀的一個空間
突然來了這些連桿的話
就對他空間的一個完整性破壞很大
所以他是想方設法的想要幹掉它啊
所以大家可以看到在這裏
在這個項目當中是使用了連桿
到了後面的一個項目
這是另外一個項目
哎
這個連桿被取消了
對吧
那他是怎麼做到的
大家可以看一下屋頂
其實是把這個柱子再往上升高一點
把這個水平
你交水平推力的這個連桿給甩到屋頂上
通過這樣的一個方式來還原室內空間的一個追求的一個完整
好
那我們最後要說一下的是這個施工的一個工藝
那大家會發現前面我們看到這個S型的一個單元塊
它事實上是重複
是通過重複的一個方式來組成的
這個是對於施工來說是非常高效的
因爲它可以用用相同的一個模板
那就比如說這裏支一個模板
然後你把這一這一這一塊給做好之後
這個模板拆下來
你還可以給下一個可以用嘛
因爲他們每一個都是長得一樣的
所以不需要重新織模
那這個在施工速度上是非常快的
而且對於工人的培訓來說也非常的容易掌握這些技能
那這裏又出現了一個問題
就是當你這個模板拆下來之後
你怎麼樣把這個模板又拿到這邊
對吧
因爲這特別的大
然後不可能是工人就是兩個工人在兩邊搬嘛
因爲這個東西是特別大一個東西
然後它又特別的高
也不可能有一羣一排人在上面把它拖着
然後再往前走
所以這個時候迪埃斯克又開始設計這個施工的一些
所需要的一些設備啊
所以它是它首先是設計了一個架子
這個架子是跟動力的千斤頂是結合在一起的
然後我們可以先看一下這個這個架子
把這個模板先給撐起來
然後這個架子底下是有輪子的
所以當這一片膠組完可以拆模之後
這個輪子就往前推
把沿載的這個模板就往前帶
那就可以施工下一個
但是這個時候還會出現一個問題
我們剛剛不是說這裏會有一根連槓嗎
就怎麼樣越過這個拉槓
這個時候就要運用千斤頂
運用千斤頂先把這個模板給稍微抬高一點
然後往前走一個單元的一個距離
然後再用千斤頂把這個模板放到特定的一個高度上
所以通過這樣的一個方式
大家可以看到織網膜之後
這個木模板先織好
這個是給磚定位的
木模板織完之後
把磚一塊一塊放上去
然後配好鋼筋
配好鋼筋之後
最後膠住混凝土
所以大家可以看到這邊是已經膠住完了
那等混凝土沙漿凝固之後
這些磚它是有多孔
但是有助於吸水的
所以配金磚結構
它是比純線膠的混凝土結構要快得多得多
可以拆模
就很快就可以拆模
那拆完之後
它就可以繼續把這個往前推
大家可以看到脫模之後
這個室內的這個界面已經出現了
那往前推可以記住
記住下一個非常快的一種施工方式
好了
那我們今天就先講到這裏
明天見