从耶鲁大学美术馆到金贝尔美术馆的探讨论文
1、引言
本文命题属于建筑学中有关于“形式”与“技术”的方面。本文的问题源自于建筑师和结构工程师在建筑设计和结构设计的各个阶段所考虑的问题的不同。方案和结构出现矛盾如何解决?大师的作品中也会存在方案与结构的矛盾吗——即形式与技术的矛盾的问题?如果有,是如何解决的?最终的建筑物是建筑师和结构工程师创造性合作的产物吗?在国内的情况也是如此吗?有哪些经验和教训?
在阅读美国建筑师路易斯·康建筑作品的过程中,这篇论文所关心的核心问题渐渐清晰。康的很多作品都是经过反复的修改,这是什么原因?在他的作品中,形式与技术的矛盾是如何解决的?
本文选取了康的成熟时期的代表作作为重点研究对象,案例的选取与论文提出的问题直接相关——揭示形式与技术发生矛盾冲突的解决。论文将以案例分析为主,将康的成熟时期的作品进行分析,探讨康的方案修改过程中方案和结构发生矛盾冲突的解决方法,来论证建筑物应是建筑师和结构工程师创造性合作的产物。
2.作品分析
2.1 纽黑文耶鲁大学美术馆
2.1.1 方案
耶鲁大学美术馆是对密斯后期美学的一走很难过巧妙的移植。康在设计中采用处理正交几何体的方式,以一系列无以名状的高空间矩形平面以及一个包括楼梯、电梯、管道和卫生间在内的中央服务设施核心,40英尺的柱跨构成的高耸空间不受结构的干扰,并允许陈列室、办公室和工作室等不同功能得以按需要进行组合。沿街主立面清一色的砖墙不同;在西北和东北立面的玻璃幕墙弱化建筑的楼层关系,充分暴露柱子的结构作用;朝教堂街的南立面未开窗,只是在厚重的砖墙上每层饰以石灰岩的细狭腰线,将柱子藏而不露,重点表达建筑的楼层关系。康还采用了一些特殊的石头箍带,其高度与出挑在立体三角形网架楼板上的混凝土肋条保持一致。
中跨部位,体现了康的观念“服务空间有别于被服务空间”。采用的是混凝土平板楼层结构而不是三角网架结构,其内容完全不同于他所服务的主体空间结构。其中包括了三种服务元素,他们分别是一部置于圆柱筒体内的三跑楼梯、一个容纳电梯和一部标准的平行式的双跑楼梯消防楼。
2.1.2 方案与结构的冲突
该方案也曾有过两个不同的版本,一个平面呈直角形,另一个呈平行四边形平面。二者都有一些独立的圆柱形服务管筒贯穿其中。康也曾经在构思草图方案上设计“一个由立体三角形网架组成的钢筋混凝土楼面需要一个具有同样结构的体系的柱子来支撑。”这也是在建构问题上康的主观意念与建筑的空间和结构要求发生冲突的原因。在康和结构工程师菲斯特勒最初提出的方案中,立体三角网架中有一系列2英尺高的棱锥形,其侧边厚度为3.5英寸,而且还应该与4英寸厚的混凝土楼板整体浇筑在一起。导致的结果就是会产生一个更为厚重的楼面。
2.1.3 解决方法
康在该建筑落成之后提出另一种立体三角网架方案。一个40英尺跨度的楼面,在通常情况下的重量相比,使最终建成的耶鲁大学美术馆的楼面重量增加了60%。它的结构原则与康的最初的设想并不一致,但该设计的独创性在于,它可以让机电管线在立体三角形网架的空间内更加畅通无阻地连接成一个整体。
2.2 伏特沃斯金贝尔美术馆
2.2.1 方案
金贝尔美术馆是康的建筑生涯的巅峰之作。美术馆为单层,凹字形平面。柱子规则地把平面划分成一个个长方块,每个长方形上顶着一个横截面是半圆蘑菇状的预应力混凝土顶。自然形成一个个展览空间,加上灵活布置的隔断,给人以幽深迷离的效果。天顶灯从半圆的顶端洒下柔和的光线,整个大厅吐露出一种温暖、谧静的气氛。该作品中,一系列筒形拱顶构成整个建筑中占主导地位的建构元素,决定着该建筑的总体特征。这些拱顶中间开口,通过肋壳组合的方式为美术馆内部提供独特的自然光线。它的砌筑性基座将建筑和场地充分结合起来,基座的设计将整个金贝尔美术馆与场地完美的结合起来。
康在方案中设计了三个布局随意的露天庭院,安插在连续拱顶结构中。在他看来,这些院落是在建筑的整体空间格局中保持不变的场所形式。
在建构技术方面,采用了设备管线与展厅结合的设计手法,包括位于拱冠下方的光线折射和灯槽设计,以及利用拱脚部位的下挂梁之间的空间形成的管线桥架等。
2.2.2 方案与结构的冲突
争议点主要集中在单体尺寸为104英尺*23英尺的“假”拱顶及其性质的问题上面。康曾提出过一个半圆形拱顶方案,其中拱顶的半径被定为12英尺,拱顶坐落在12英尺高的联系梁上,梁的下方是轴线间距为24英尺的柱子。遭拒后康将方案修改为摆线拱顶的设计方案,并在拱冠部位开启一条连续光带。为了使结构能够双向受力,光带的边缘被特别加强了。
根据调查,在进入美术馆的理想路径事实上并没有根据康的设计一样——从停车场通向美术馆入口的一条步行道路,85%的人都是驾车来参观,并从停车场的地下室进入美术馆。金贝尔美术馆入口的概念与小汽车背道而驰。
2.2.3 解决方法
科门丹特从工程的角度对金贝尔美术馆摆线拱顶的剖面关系和施工程序进行了调整。他增加了光带两侧的上翻梁高度;为满足混凝土浇筑的要求,还增加了摆线拱顶基座部分的壁厚;还要求在下挂梁的浇筑完成后才能浇筑摆线拱顶。为使拱顶打到104英尺的净跨度,同时为抵消梁身及其容易产生的弯曲变形,他要求沿摆线拱顶的长度方向进行后张拉预应力处理。出于结构的考虑,他还要求在每个拱顶的两头设置一个厚度达到一定要求的圆拱形隔板,这样金贝尔美术馆每个拱顶的端部都有高度不一的'弧形光带。弧形光带形式发展的过程充分说明,在实际工程需求已经基本满足以后,康仍然在追求尽善尽美的形式。
对于路径问题,在全球化的汽车时代,这种空间过渡只能面临苟延残喘的境地。康毕生不畏艰难,孜孜以求现代技术与建筑形式承载的社会公共精神的融合。
3.结语
通过对美国建筑师路易斯·康成熟时期的部分作品进行分析,我们不难得出结论:一个优秀的建筑作品,是建筑师和结构工程师创造性合作的产物。康的很多作品都是在结构工程师的建议下,反复推敲、修改方案后,作品才得以问世。他主张的“形式”才得发生在“技术”上。
在建筑的建造过程中,从结构工程的方面入手,对建筑方案进行反复推敲,才能使建筑作品能更加完善。现代建筑的创作离不开建筑师和结构工程师的紧密合作。建筑师和工程师的角色从最开始的合而为一到后来的明确分离,再到现在的渴望相互渗透在更高层次融合。这是建筑艺术自身的特点决定的。对这个过程的了解有利于我们摆正两者在建筑创作中的关系,更好的合作。在建筑的设计过程中,建筑师和工程师不应存在绝对的谁主谁次的问题,理想的状态应该是互相激发灵感,共同形成建筑的最终形式。这需要两者都跳出本专业狭隘的圈子,多了解对方的专业特点与知识,尽早介入,预留给对方发挥的空间,积极主动的换位思考,共同掌握好两个专业之间的微妙平衡。
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