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“神奇之手”让建筑从图纸到现实

   端着三角器和尺子不停地在现场做着测量,拿着纸和笔埋头进行复杂的计算,这也许大多数人对于结构工程师的最初想象。正是结构工程师用他们的“神奇之手”,让建筑师的诸多奇思妙想从图纸变为了现实。7日,“大师之旅—新锐建筑师”讲演会系列第三场,邀请到了日本知名的结构建筑师小西泰孝,谈“关于建筑师与结构工程师的相互协作”。小西泰孝与日本知名建筑师隈研吾合作的中国美术学院美术馆也将在10月开馆,这是他在中国的第一个项目。

  将结构最大化

  小西泰孝从一张桌子说起。建筑师石上纯也找他做一张长餐桌的时候提了两个要求:第一是桌子的长度要有10米,桌板要尽量轻薄;第二是桌子要能乘电梯运往高楼。小西泰孝接到这个苛刻任务的时候想用6毫米的铝板作为桌板,在初步的结构计算后结果却并不理想,铝板由于太长而且中间完全没有任何支撑,不仅会塌陷,还会卷起来。可是卷起来的铝板却满足了建筑师希望可以通过电梯运送的要求,这启发了小西,他注意到像报纸杂志这类纸质印刷品在卷起又展开以后反而会具有更大的承受力,于是他进行了重新计算,将10米长的铝板卷成一定的角度和造型,这样在回到笔直状态时又可以作为坚硬的桌板。而且与桌角的左右结合点都被完美地收合在6毫米的接缝中。最后的展示效果绝佳,长桌上馔玉炊金,宾主尽欢。“他们净关注桌上的食物了,都没有注意到这么奇妙的桌子。”小西泰孝开玩笑地作遗憾状。

  神奈川工科大学KAIT工房是小西泰孝和石上纯也合作的一次巅峰。没有任何墙体支撑,45米见方的4米多高的单层建筑中,由305根截面尺寸分别只有80~190mm长、16~60mm宽的细扁钢柱支撑起了整个工房。该工房主要提供学生一个创意的手工创作空间,通透的空间区分为14个开放的区块,包括木工间、机具间、灌模间、印刷间、管理间等。仔细观察这些扁平钢柱,会发现那些迎合你步入的空间,其细窄面是面向行人,而反之若变平面朝向你,则意味着后面的空间并不欢迎,起到隔绝作用。

  这几乎是一件将结构最大化而把建筑最小化的作品,石上纯也说它是一件精致家具。有人问道这样开放的空间如何应对日照和天气的变化,小西泰孝说:“石上纯也让学生们欣赏这个建筑,然后克服一下。不过这确实是这件作品的缺点,我自己以后也会吸取教训。”

  能配合各种建筑师的结构师才是好的

  神奈川工科大学KAIT工房的精妙设计不仅为小西赢得了日本第五十届建筑设计联合会的BCS特别奖,也迎来了隈研吾与他的合作。

  二人合作的中国美院美术馆的选址坐落于杭州郊区象山的群山脚下,山势起伏很大,隈研吾最初所设计的结构紧随山体变化,十分复杂。小西泰孝则决定塑造一个24米长的牢固三角形单元,然后将这个基本单元如繁殖般扩展蔓延,这样将复杂的设计简单化规律化,也使得现场的施工可以更为便捷地操作。

  “这次的工作进行得非常顺利,我自己确定了一些梁、柱子和墙体的尺寸,到现在位置也没有什么偏差,这对一个结构工程师来说是非常重要的。现在美术馆的大屋顶已经加盖上去了,希望最后的步骤能够顺利。”

  结构工程师的工作往往到结构设计方案的提交就已经结束,小西泰孝却会定期去现场确认,向施工人员讲解自己的图纸。从建筑师的构想在脑中成形,一直到建筑施工的最后一步,他都丝毫不会松懈。

  也许有人觉得小西泰孝喜欢并且擅长设计细柱和轻屋顶的结构,他自己却并非这种结构的“疯狂爱好者”。当代建筑越来越在自己的设计中凸显着建筑师的主体,那么结构工程师是否也会走向这种趋势?小西泰孝认为,“如果建筑让人一眼就看出是哪个结构工程师的作品,那对他来说是种失败。能配合各种个性的建筑师才是个好的结构工程师”。

  建筑师与设备的协调者

  当被问及在他的职业生涯中所遇到最极端的结构是怎样的时候,小西想了想说:“全部都很难。有的建筑师要求柱子越细越好,有的却要屋顶轻到极致,对我来说每一次满足各式各样的不同要求都是挑战。”小西泰孝坦言确实会碰到一些非常固执的建筑师,要求工程师必须将他所画的设计100%地原样造出,可是现在更流行的做法往往是让结构工程师在设计的最早阶段就介入,在确定造型之前就进行多次商量,这样事情往往会比较顺利。

  事实上随着计算机技术的开发和应用,作为结构工程师,单纯的计算工作比以往少了很多,而与建筑师的对话显得越来越重要。“这种变化会让我更加细致地去了解建筑师的理念,然后考量为什么要做这种计算,怎样更精确地计算。”

  在协调探讨的过程中,建筑师与结构工程师难免发生矛盾,“这种时候我会拉着建筑师下个馆子喝个小酒,多聊聊看看双方能不能达成共识。”这种“友好”协商并非是一方的让步妥协,也不是结构师对于建筑师一味地迎合,而更像是双方的一场脑力博弈,小西举了一个日本上州富冈车站的例子。

  富冈当地的制丝厂是世界遗产,木质的梁柱结构和砖块构造的墙体很有地域特色。建筑师在设计富冈车站时就希望将设计概念与本土特色相结合,用非常细的累砖柱子来支撑大的屋顶。小西却觉得,单纯的细砖块是无法起到支撑效果的,只能在靠近地面的部分用一些像丝一样的细钢筋材料做支撑,最后成型的建筑中,所有的柱子和支撑材料都被包裹在了砖体中。建筑师对于这样的改动没有动怒,反而在多出的墙体上做了展示板、照明系统甚至是座椅。最后成型的建筑,成为了富冈地区新的地标。

  小西觉得,未来的结构工程师,也许不仅仅要和建筑师对话,也要和设备对话,因为设备能够使建筑更加具有合理性。建筑师、结构工程师和设备工程师是一个团队。也许还要和家具设计师对话,与不同的领域对话,工作的范围会不断扩展,小西相信,结构工程师对于社会的贡献会越来越大。

来源: 东方早报

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