藏在星河里的建筑 | 建筑精说建筑
建筑精 说建筑
01
星际之旅
星空，可能是除去各种臆想的概念，我们能看到最接近“神圣”的事物。
每一枚能用肉眼看到的星，透过一副双筒望远镜，你能在它的周围发现100枚甚至更多的星，如同尘埃一般，融化在画布的背景之中散发着永恒的味道。
▲来源网络
我能想到最浪漫的事就是陪你看星星。
别急，还有更浪漫的，那就是——在站在“星河”里陪你看星星！
如果没人陪，没关系，让阿精陪你来一场浪漫温馨的星际之旅吧~
▲来源网络
02
第一站：基地
首先我们来到孕育星河的地方——建筑原场地。
上海天文馆的场地距离上海市中心75km远的在青青草园上···
▲来源网络
等等，这75km的距离还是上海吗？
开玩笑！那宇宙都是以光年为单位的，这点距离就是探索宇宙征程的开始！
这片草皮临近滴水湖畔，虽然距离远了点，但这里却被赋予了建造全世界最大的天文馆的使命！有多大呢，场地就占3.8万㎡（相当于5.5个标准足球场大小）。
建造天文馆的第一步就要找到建筑逻辑。这就像写文章得先定中心句，画画得先明确主题。
在古代文明里，天文学就与建筑产生千丝万缕的关系。建筑常被用来当作不同文明不同文化下对宇宙认识的表达方式，通过对建筑结构、形式、方位、细节的探索来映射特定意识形态下的宇宙观。
英国索尔兹伯里巨石阵观测日月在不同季节的起落。
▲来源网络
教堂暗室日晷确定二分二至日。
▲来源网络
埃及金字塔空间映射星座结构。
▲来源网络
南亚曼荼罗具有宇宙象征意义。
▲来源网络
这些建筑是人类将自我与宇宙紧密相连的证迹。
对于地球的观测者来说对天空最初的认识就是太阳月亮和星辰，由于地球、太阳、月球和各个行星等天体以一种复杂的方式不断地改变着他们的相对位置，如今人们也逐渐发现其中的规律 ,那就是三体问题，三体运动是天体力学最具魅力的主题，也是我们最为熟悉的太阳 － 地球－ 月球系统的写真。
同样上海天文馆的建筑本身，即是对天文学上著名的三体问题的具象化。回到场地，在宽阔通达的地方排布三颗星星。
因为宇宙中没有直线与直角。如何用三颗天体生成建筑形态呢？建筑师意图抽象出引力和轨道，用三颗星星构成的天体运行轨道组合形成天文馆主体建筑外轮廓, 因为天文馆南边临河，视野良好，依据“站得高望得远”的原则将星星高度依次递增。
▲来源网络
螺旋的起点是最靠近湖的球，它的直径和附近滴水湖的直径之比恰好与地球和太阳的直径 之比相当 ，有着很强的天文寓意，整体螺旋则模拟了星体的运转轨道。
线有了，面还远吗？面有了，建筑的造型还远吗？建筑的造型有了，设计费还远吗？
再加上盖子，看着风骚的造型，像极了小时候玩的外星航天器。
03
第二站：三体
基于三体逻辑，天文馆自然离不开三大主体元素——圆洞天窗、天象厅球体和倒转穹顶。但看问题要看本质，不管什么体基本上都是个球。
圆洞天窗——虚球
都说人要脸，建筑要门面，主入口的氛围意境还是很讲究的，设在靠近主干道的位置，方便人们直接进来观看。而相对的依据星星的位置和主干道的走势设置天文馆的出口。
作为高逼格的入口，建筑也自然配上了高逼格的40m大悬臂，而我们的第一个星球就位于大悬臂上。可能是上海的天气过于炎热，小小星球就这么升华了，只在悬臂处留下一个倒置圆锥的形态，形成了圆洞天窗。
大悬臂挺好看，那结构师的干净的头顶也挺好看。
为了解决问题，在悬臂里搭建一个混合钢带桁架，且遵循弧形结构，并用混凝土柱支撑。
天窗的开口根据冬至、春分、夏至日的太阳照射角度而设计，阳光透过圆洞在底下广场和水池上形成光影，告诉人们一年的光图。
▲来源网络
特别是在夏至正午时分，光斑则会与天文馆入口广场地面上的圆形标志完美重合，成为节气标志。
天象厅球——实球
作为第二颗重量级天体，它以胖墩墩的姿态出现在天文馆的另一翼。这个球体是球幕影院的所在地。
为了让人们沉浸在宇宙星体之间的状态，设计师决定把球体支楞起来，支楞的方法有很多。结构师挠挠头发，好说。
设计师说：但我想要那种星体悬浮的效果，做出最原始天体的轮廓。
结构师猛吸一口气。
那就用壳体混合结构，由钢结构球体网壳和曲面混凝土壳体底座两部分组成，混凝土壳体为接近半球形的混凝土薄壳。
顶部通过 6 个牛腿支承一个直径为29m的球体网壳，达到悬浮星球的建筑效果。为了减小混凝土壳体的厚度，减轻混凝土重量，在壳体外表面设置上翻加劲肋，保证壳体内表面的光滑。
球体网壳与下部曲面混凝土壳体之间仅通过 6 个牛腿支座连接，通过在混凝土壳体顶部设置型钢混凝土环梁，保证了球体网壳与混凝土壳体之间力的传递从而打造悬浮的效果。这种壳体结构不仅承载能力高、刚度大、而且还节省材料。总之，物美价廉！
球幕影院周围设置一圈环廊连入影院内部。当游客环绕建筑行走时，球体将逐渐进入人们的视野，仿佛正从其他星球逐渐靠近这一新的星球，且置身于球体下方时，游客还会体验到失重的感觉。
▲来源网络
在球体与建筑之间存在一条圆环形的缝隙，阳光通过缝隙找到大厅形成一个圆环，而圆环也在一天之中不断变化，呈现出太阳运动的黄道轨迹，参观者提供了一个方向的参照物。
▲来源网络
倒转穹顶——半实半虚球
第三个球位于建筑中庭，它就像一小半个西瓜皮，西瓜被砍了大半还把挖走了瓤，于是乎形成了倒转穹顶成为露台。
倒转穹顶采用了一个巨大的倒置玻璃张拉结构与建筑相连。
在白天太阳光通过倒穹顶表面的玻璃照射进室内中庭，可以在室内观察太阳和月亮的运动轨迹。在晚上倒转穹顶阻挡周围地面的灯光，重新创造了一个地平线，让人们置身其中，全心观赏星空。
▲来源网络
倒转穹顶中心凹槽设计成正南正北，也可以在一天的不同时间将一道光线投射在中庭地面上，所有游客都可以看到这条光线随时间而变化。
至此三个天体的和与之对应的建筑衔接介绍完毕。
圆洞天窗——混凝土柱支撑
▲来源网络
天象厅球——连接点
▲来源网络
悬挂
倒转穹顶——倒置玻璃张拉结构
▲来源网络
其实，这三个球还有个隐藏身份，那就是自然之钟。每颗星星都闪着光，并且都随着时间的更迭留下周期性的时光印记。让身处其中的人们在建筑体验中意识到天体运动对我们的重要性。
当我置身于天文馆中，忍不住赋诗一首：
呦，宇宙是多么的辽阔，建筑的造型让我了解到星体的运作，圆洞天窗拨开我认识节气的迷惑，天象厅球告诉我太阳的升起下落，倒转穹顶把我带到远离干扰的室外星河。嘿，别拦我，我要到达这些快乐星球，去感受宇宙的波澜壮阔！Skr ~
提问：怎么到达呢？
解答：这······（整段垮掉）
安排流线！
已知：天文馆为地上三层地下一层的建筑，圆洞天窗位于一层入口处，天象厅球横跨地上地下两层，倒挂穹顶则在建筑顶部。
为了增加建筑采光，在中心挖一个洞贯穿至底部。
至于怎么到达吗，在中庭里每一层加个楼梯不就完了。
设计师：可是我想要游客也变成展示宇宙的一部分，在建筑中模仿宇宙天体的运动~
天体运动大多为圆弧形，圆弧形的楼梯······我知道了是旋转楼梯。为了追求极致，360度旋转根本不够看，咱直接爱的魔力转圈圈，搞它个720度变成螺旋坡道，连接了各楼层的球体。
除此之外，还有3条通道从露台到底作为楼层之间的垂直交通。
再插入其他交通盒，室内流线就基本确立了。
室外从倒转穹顶出发围绕天文馆，加入连接三颗星星的户外坡道。
还有通入地下的阶梯。
除了三个球体外，天文馆还在地上三层各设置一个展厅，地下则为观影厅和就餐区。其他办公区、垃圾房、教育区和小展厅等辅助空间则围绕中庭排布。天文馆的主体建筑基本完毕。
04
第三站：星河
位于宽阔的场地的三颗星星构成天文馆主体，星河里的其他星星自然就构成附属建筑和景观节点。
那么如何让星星相互关联？
建筑师：星座连线法：
但是，宇宙没有直角，作为宇宙一部分的天文馆怎么能有直角呢？
高级建筑师：轨迹运行法
可以从物理学经典的“三体问题”中汲取灵感，在设计上着眼于太阳系内天体之间由引力所产生的错综复杂的运动轨迹。
以天文馆建筑为中心将星体的轨道画出来，形成螺旋形的绿化带,由三颗主体星星向外自然延伸勒出星系的旋臂形态。
等等，这形状有点眼熟，好像......
天文轨道可以在整块土地上铺开，这些轨道贯穿整个场地，使得景观、附属功能部分和天文馆主体建筑形成一条灿烂的星河。
这就是由纽约和上海的知名国际建筑事务所Ennead设计的全球最大的天文馆——上海天文馆。
▲来源网络
▲一层平面图 ©ennead
▲二层平面图 ©ennead
▲三层平面图 ©ennead
注：
1.未注明出处分析图为作者绘制，转载请注明出处
2.其他图片已注明出处，侵删
3.文案仅代表作者个人观点，欢迎指正～
▬
本期原创 / 小柳丁
# 鲁迅美术学院环境设计本科生，一个喜欢看天上的星星和品尝一切美食的笨小孩，擅长画画和胡思乱想
▬
本期原创 / 安藤小李
#中央美术学院建筑学院，建筑学搬砖分学，熬夜科从事人员，喜欢说唱、钢琴、游戏一系列奇奇怪怪的建筑小白
编辑 / 白雎 审核 / 言西早
本期内容为一只建筑精原创并编排，版权归一只建筑精所有。欢迎转发，转载请在后台键入【转载】、商务合作请在后台键入【合作】。
RELEVANT
相关内容
悬挂结构——扩大空间跨度的利器|建筑精说建筑
作者：三月三
SELECTED
精选内容
短时效建筑——天真又诗意的妄想|建筑精杂谈
作者：裴七
什么？厕纸卷也能造房子？！|建筑精杂谈
作者：贰柒
为什么库哈斯要把德国馆给掰弯！|建筑精杂谈
作者：XD
【一只建筑精的文创小店】
最近有路易斯·康的建筑秩序系列文创新货到店，共有4款嗷
▽点击下方图片链接查看建筑精文创推文详情
怎么找到我们的文创小店呢：
淘宝搜索店铺【一只建筑精的文创小店】，那个戴着红帽子的就是我们；
拿起手机淘宝扫一扫下面介个【二维码】即可
▲淘宝二维码
不想看文字？
点击【原文链接】即可关注阿精同名b站号
建筑解析视频版，给你不同的体验！
👇