问题

妹岛的建筑中的柱子为什么可以做的这么细?

回答
妹岛和世的建筑,尤其是那些充满空气感和通透感的空间,确实让人印象深刻,其中那些纤细的柱子更是标志性元素之一。要理解为什么她的柱子能做得如此细,需要从多个层面去解析,这不是单一技术突破,而是多种因素共同作用的结果。

首先,我们得明白,在传统建筑语汇里,柱子承担的是主要的结构支撑功能。要支撑起楼板、梁,甚至整个建筑的重量,柱子就需要足够大的截面,才能抵抗弯曲和压应力。我们看到的很多传统建筑,柱子往往粗壮而有力量感,这就是它们承担重任的直观体现。

那么,妹岛是如何打破这个常规的呢?

1. 对结构原理的深刻理解与创新应用:

高强度材料的应用: 现代建筑材料科学取得了巨大的进步。妹岛在她的项目中所使用的,并非普通的水泥混凝土或钢筋混凝土。她会倾向于使用高强度钢材,甚至在某些情况下会考虑更先进的复合材料。这些材料在相同体积下,具有比传统材料高得多的承载能力。例如,使用高屈服强度的钢材,意味着在承受相同荷载时,所需的材料截面积可以更小。
精密的结构计算与优化: 妹岛的建筑设计绝非随意的形式追求,而是建立在严谨的结构计算基础之上。她的团队会运用先进的有限元分析等软件,对每一根柱子所承受的荷载进行精确的模拟和计算。荷载的分布方式、风荷载、地震荷载等等都会被考虑在内。通过这种精密的计算,可以找出最能抵抗应力的“最优解”,避免不必要的材料浪费,从而将柱子的尺寸减到最小。
柱子功能的重新定义与分布式支撑: 妹岛的很多设计,并非将所有结构荷载都集中在少数几根粗大的柱子上。相反,她会巧妙地将荷载分散到更多的“细节点”上。这可能意味着:
梁的优化: 梁的截面设计也会相应地进行优化,使其能够更有效地将楼板的荷载传递到柱子上。
墙体的辅助作用: 在某些情况下,虽然主体结构可能依靠柱子,但其他非承重或部分承重的墙体(比如玻璃幕墙系统中的一些连接点)也会承担一定的侧向稳定作用,或者为柱子提供额外的支撑点。
连续结构的设计: 妹岛的作品常常呈现出流动的、连续的空间感,这在结构上也可能体现在连续梁、连续板的设计上,荷载在结构体系中得到更均匀的分布。

2. 对空间体验的极致追求:

追求轻盈、透明与自由的感受: 这是理解妹岛建筑风格的关键。她致力于创造一种“消失的建筑”或者“模糊边界”的体验。细柱子正是实现这一目标的重要手段。纤细的柱子在视觉上极大地减弱了实体感,让空间看起来更加开放、流动,仿佛建筑本身都轻盈得要飘起来一样。这种视觉上的轻盈,直接关系到使用者在空间中的感受。
模糊室内外的界限: 通过使用大量的玻璃幕墙和尽量减少遮挡的结构,纤细的柱子能够最大程度地保证视野的通透。它们就像是引导视线的“引导线”,而非阻碍。使用者可以从建筑内部清晰地看到外部的景物,反之亦然。这种内外空间的融合,正是妹岛所追求的“参与感”和“场所感”的体现。
创造新的空间秩序: 传统的粗壮柱子往往会在空间中形成明显的界限和分隔感。而妹岛的细柱子则可以以一种更“温柔”的方式存在,它们可以形成一种疏朗的、有节奏感的序列,引导人们在空间中穿梭,而不是被隔离开。这种“稀疏的支撑”反而构成了一种独特的空间美学。

3. 设计手法的创新:

对“细”的审美判断与深化: 妹岛和她的搭档西泽立卫在设计中,对“细”本身有着非常敏锐的审美判断。他们不是简单地把柱子做细,而是将柱子的“细”与整个建筑的比例、材料的质感、光影的变化等因素结合起来考虑。比如,将柱子做成圆柱形,或是带有特定截面的异形柱,并与光滑的材质表面结合,都能在视觉上进一步强化其纤细感。
对比例的极致运用: 妹岛非常注重建筑的整体比例,以及各个元素之间的比例关系。她会在设计过程中反复推敲,找到一个既满足结构需求又能在视觉上达到最佳效果的“黄金比例”或者某种特殊的比例组合。这种对比例的极致追求,也使得纤细的柱子看起来“恰到好处”,不会显得突兀或不稳定。

需要注意的一点是:

并非所有妹岛的项目中的柱子都一样细。她的设计会根据具体的项目需求、场地条件、预算等因素进行调整。但“细柱子”确实是她非常标志性的手法之一,贯穿了她许多重要的作品,比如纽约新当代艺术博物馆(New Museum of Contemporary Art)、金泽21世纪美术馆(21st Century Museum of Contemporary Art, Kanazawa)等等。

总而言之,妹岛的建筑能够实现如此纤细的柱子,是建立在对现代高强度材料的熟练运用、精密的结构计算、对空间体验的深刻理解以及对建筑美学的独特追求之上的。这是一种技术与艺术的完美结合,通过对传统建筑语汇的重新诠释,创造出了独具一格的轻盈与通透的空间感受。

网友意见

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谢邀:

网上搜索了一下,这个图应该是金泽21世纪美术馆,由于没有具体资料,我这里也就斗胆猜测一下,胡乱发表一些意见。

下面是全身照:



这样看来算是美术馆算是单层建筑,上面一些出屋面的冒厅有可能是设备冷却塔,发电机组,或者就是纯粹向上挑空的采光天井。这意味着整个建筑在排开上面冒厅的范围是很轻的,怎么轻法呢?如果按照我国的荷载规范来说,这算是不上人屋面,为什么是不上人,因为周边没有女儿墙。。。所以结构上活荷载取值是0.5kN/m2,如果保守一点考虑检修或者施工情况,可以取0.7kN/m2。这就以为屋面很轻。


接下来我们看下面这张透视图的时候也发现一些情况:


建筑内部是有墙体的,这个墙体我们还无法判断是装饰隔墙(轻钢龙骨石膏板之类的),砌体隔墙(空心砖砌体之类的),或者还是混凝土墙。但至少这意味着建筑是不是一味的要求内部又通透的大空间,那么结构师就能利用这些墙体做承重和抗水平力的结构构件,目的是支撑上面那张图中荷载较大的设备机房和采光井位置。由于日本施工技术高超,我相信这里即使采用混凝土墙体(清水混凝土之类的)建筑师也是能够接受的。


而下面这张图就更能说明这个建筑的结构体系


细长的钢柱和墙体共同起承重作用,而且对应那张全景图我们可以看到不上人屋面部位是采用钢柱,设备和采光天棚位置是采用混凝土墙。然而这并不是我们常说的框架——剪力墙结构,因为从图片上开,如此细长的柱子我只能定义它为两端铰接的纯轴向受力的柱子,也就是说这些柱子不能分担水平荷载,地震作用全部由剪力墙承担,就是纯剪力墙结构。这里我说一下这里结构体系的划分是按承担水平荷载的情况确定的,不是重力方向荷载。


受力体系大致是这样

总的来说这个建筑是单层建筑,自重较轻,地震产生的作用也不大。而且钢柱承担的轴向压力也不大,不会出现屈曲。

2016.6.16补充~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

评论里提到了长细比的问题,日本规范中我不太清楚钢结构受压构件容许长细比的限制是多少,如果按照我国钢规中最大长细比为150。这里我简单假定计算一下,按前面说的钢柱两端铰接,计算长度8m,直径160,厚8的钢管,刚好长细比148。

再者也许这里使用的不是传统意义上的钢管,所不定也许会在内径中增加隔板,做成这样的截面增加稳定性。当然没拿到图纸,这些都是猜测。

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