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“神奇之手”讓建筑從圖紙到現實

   端著三角器和尺子不停地在現場做著測量,拿著紙和筆埋頭進行復雜的計算,這也許大多數人對于結構工程師的最初想象。正是結構工程師用他們的“神奇之手”,讓建筑師的諸多奇思妙想從圖紙變為了現實。7日,“大師之旅—新銳建筑師”講演會系列第三場,邀請到了日本知名的結構建筑師小西泰孝,談“關于建筑師與結構工程師的相互協作”。小西泰孝與日本知名建筑師隈研吾合作的中國美術學院美術館也將在10月開館,這是他在中國的第一個項目。

  將結構最大化

  小西泰孝從一張桌子說起。建筑師石上純也找他做一張長餐桌的時候提了兩個要求:第一是桌子的長度要有10米,桌板要盡量輕薄;第二是桌子要能乘電梯運往高樓。小西泰孝接到這個苛刻任務的時候想用6毫米的鋁板作為桌板,在初步的結構計算后結果卻并不理想,鋁板由于太長而且中間完全沒有任何支撐,不僅會塌陷,還會卷起來。可是卷起來的鋁板卻滿足了建筑師希望可以通過電梯運送的要求,這啟發了小西,他注意到像報紙雜志這類紙質印刷品在卷起又展開以后反而會具有更大的承受力,于是他進行了重新計算,將10米長的鋁板卷成一定的角度和造型,這樣在回到筆直狀態時又可以作為堅硬的桌板。而且與桌角的左右結合點都被完美地收合在6毫米的接縫中。最后的展示效果絕佳,長桌上饌玉炊金,賓主盡歡。“他們凈關注桌上的食物了,都沒有注意到這么奇妙的桌子。”小西泰孝開玩笑地作遺憾狀。

  神奈川工科大學KAIT工房是小西泰孝和石上純也合作的一次巔峰。沒有任何墻體支撐,45米見方的4米多高的單層建筑中,由305根截面尺寸分別只有80~190mm長、16~60mm寬的細扁鋼柱支撐起了整個工房。該工房主要提供學生一個創意的手工創作空間,通透的空間區分為14個開放的區塊,包括木工間、機具間、灌模間、印刷間、管理間等。仔細觀察這些扁平鋼柱,會發現那些迎合你步入的空間,其細窄面是面向行人,而反之若變平面朝向你,則意味著后面的空間并不歡迎,起到隔絕作用。

  這幾乎是一件將結構最大化而把建筑最小化的作品,石上純也說它是一件精致家具。有人問道這樣開放的空間如何應對日照和天氣的變化,小西泰孝說:“石上純也讓學生們欣賞這個建筑,然后克服一下。不過這確實是這件作品的缺點,我自己以后也會吸取教訓。”

  能配合各種建筑師的結構師才是好的

  神奈川工科大學KAIT工房的精妙設計不僅為小西贏得了日本第五十屆建筑設計聯合會的BCS特別獎,也迎來了隈研吾與他的合作。

  二人合作的中國美院美術館的選址坐落于杭州郊區象山的群山腳下,山勢起伏很大,隈研吾最初所設計的結構緊隨山體變化,十分復雜。小西泰孝則決定塑造一個24米長的牢固三角形單元,然后將這個基本單元如繁殖般擴展蔓延,這樣將復雜的設計簡單化規律化,也使得現場的施工可以更為便捷地操作。

  “這次的工作進行得非常順利,我自己確定了一些梁、柱子和墻體的尺寸,到現在位置也沒有什么偏差,這對一個結構工程師來說是非常重要的。現在美術館的大屋頂已經加蓋上去了,希望最后的步驟能夠順利。”

  結構工程師的工作往往到結構設計方案的提交就已經結束,小西泰孝卻會定期去現場確認,向施工人員講解自己的圖紙。從建筑師的構想在腦中成形,一直到建筑施工的最后一步,他都絲毫不會松懈。

  也許有人覺得小西泰孝喜歡并且擅長設計細柱和輕屋頂的結構,他自己卻并非這種結構的“瘋狂愛好者”。當代建筑越來越在自己的設計中凸顯著建筑師的主體,那么結構工程師是否也會走向這種趨勢?小西泰孝認為,“如果建筑讓人一眼就看出是哪個結構工程師的作品,那對他來說是種失敗。能配合各種個性的建筑師才是個好的結構工程師”。

  建筑師與設備的協調者

  當被問及在他的職業生涯中所遇到最極端的結構是怎樣的時候,小西想了想說:“全部都很難。有的建筑師要求柱子越細越好,有的卻要屋頂輕到極致,對我來說每一次滿足各式各樣的不同要求都是挑戰。”小西泰孝坦言確實會碰到一些非常固執的建筑師,要求工程師必須將他所畫的設計100%地原樣造出,可是現在更流行的做法往往是讓結構工程師在設計的最早階段就介入,在確定造型之前就進行多次商量,這樣事情往往會比較順利。

  事實上隨著計算機技術的開發和應用,作為結構工程師,單純的計算工作比以往少了很多,而與建筑師的對話顯得越來越重要。“這種變化會讓我更加細致地去了解建筑師的理念,然后考量為什么要做這種計算,怎樣更精確地計算。”

  在協調探討的過程中,建筑師與結構工程師難免發生矛盾,“這種時候我會拉著建筑師下個館子喝個小酒,多聊聊看看雙方能不能達成共識。”這種“友好”協商并非是一方的讓步妥協,也不是結構師對于建筑師一味地迎合,而更像是雙方的一場腦力博弈,小西舉了一個日本上州富岡車站的例子。

  富岡當地的制絲廠是世界遺產,木質的梁柱結構和磚塊構造的墻體很有地域特色。建筑師在設計富岡車站時就希望將設計概念與本土特色相結合,用非常細的累磚柱子來支撐大的屋頂。小西卻覺得,單純的細磚塊是無法起到支撐效果的,只能在靠近地面的部分用一些像絲一樣的細鋼筋材料做支撐,最后成型的建筑中,所有的柱子和支撐材料都被包裹在了磚體中。建筑師對于這樣的改動沒有動怒,反而在多出的墻體上做了展示板、照明系統甚至是座椅。最后成型的建筑,成為了富岡地區新的地標。

  小西覺得,未來的結構工程師,也許不僅僅要和建筑師對話,也要和設備對話,因為設備能夠使建筑更加具有合理性。建筑師、結構工程師和設備工程師是一個團隊。也許還要和家具設計師對話,與不同的領域對話,工作的范圍會不斷擴展,小西相信,結構工程師對于社會的貢獻會越來越大。

來源: 東方早報

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