康策特的城市建筑 | 超越原型的结构体系
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前文：
原文于2013年第5期《时代建筑》。
本篇摘自原文专访部分，阅读时长约10分钟。
导读：
现当代的城市公共建筑具有天然的地标属性，设计城市建筑时，地标性 landmark/identity 和识别度是建筑师需要去反复推敲拿捏的关键。
视知觉中，廓形、色彩、肌理、骨骼等都是引发我们去认知物体的概念要素。而在100米的城市距离之外观看时，廓形 silhouette 是调动认知最关键的要素。BIG 网站的首页即由「廓形」的图标组成，也是我们对 BIG 项目的主要印象。
图48. 奥拓广场大楼 Ottoplatz Building
在上述几个要素之中，骨骼和廓形显然紧密相关，在此不去讨论 BIG 的设计，但即便是 BIG 的大部分项目，形状和廓形也是由结构所定义的。我们可以试着脑补一下康策特所处的语境，刻板印象中的 Swiss box 瑞士「方盒子」建筑可能会让一些人觉得无趣，规规矩矩的廓形也似乎不会给设计留下太大的发挥空间。
但是本文中援引的三个城市建筑案例，我们可以看到结构师如何让结构与空间互相成就，结构并没有急切地张牙舞爪成为视觉的主角，而是在平静的外表下创造出富含张力的建筑空间。此外，从历史原型的学习中得到启发，结合当代材料和建造技术所展开的再创作，也值得深思。
从 Robert Maillart 的 Schatzalp 中得到启发的 Ottoplatz 大楼结构方案
超越原型的结构体系
从库尔的火车站步行两分钟，便来到康策特与 Jüngling + Hagmann 合作设计的奥拓广场大楼（Ottoplatz Gebäude）。树荫下，这栋社区机构建筑与三四层高的民居站在一起，十分低调，似乎除了国际象棋棋盘般的立面开窗，并无奇特之处。然而走进内部，才发现用的是纯剪力墙加预应力楼板的结构，无梁无柱。而首层的大跨度开窗，秘密正在于立面的结构设计。仔细观察立面，会发现竖向的控制线并非严格对齐，每个开窗的洞口尺寸总是略小于旁边实体部分的预制部件，实体在垂直向的交叠部分正暗示着内里的乾坤。（图48-52）
若将棋盘般的立面纵向剖切开来，我们会发现在正交布局之下，隐藏的血管一般密布的斜向拉筋，如一捆捆纤维，诡异地穿过狭窄的实体交叠部分，将一块块预制构件与水平向的楼板紧紧地捆扎在一起，在立面上形成高达三层的巨型桁架式剪力墙（图53-59）。而在上层的内部空间，内廊错动的门洞的开口比例与外立面如出一辙（图60）。
构思草图
图53. 立面内部布筋图
图54. 首层及上层平面
图55. 剖面详图
图55. 立面构造细部
图56. 立面施工顺序（5：施加预应力）
图57. 立面构造分解
图58. 施工现场
图59. 施工现场
图60. 内廊两侧错动的门洞
内外的剪力墙一起，形成了一个巨大的整体桁架结构，并将首层空间完全解放出来（图61，62）。除了沿街的大面积开窗部分用作社区服务功能，内部巨大的无柱空间也给大型集会活动提供了灵活的场所。上层空间虽被剪力墙构成的内廊分割，但无梁的横向大空间仍可依日后所需灵活调整，满足了甲方在功能上的要求。有趣的是，每一个局部的子空间都是同构的，两侧错落的门洞与开窗都在向用户投影着整个结构系统的全貌。
图61. 结构剖面图解
图62. 结构模型
然而这样创新的结构是康策特的个人发明么？1900年，当时的 Schatzalp 酒店还是一座疗养院，迈雅（Maillart）为了在首层实现大跨无柱空间，在上层墙壁中埋入了皿字型的桁架，并将房间的开门错位布置（图 63）。康策特继承这一原型，并在整个奥拓广场大楼的立面上进行阵列，将跨度进一步扩大。端庄而不呆板的开窗设计，代表着机构的公共形象， 安静地服务着社区。创造性的结构设计又与立面造型紧紧咬合在一起，渗入到每一处室内的空间，赋予了这栋建筑一层多义而耐人寻味的性格。
图63. Schatzalp 酒店里藏匿起来的桁架结构
转过街角，又来到了由康策特事务所与 Staufer & Hasler 设计的城市媒体大楼。大楼面对着库尔重要的城市广场，高密度的老城区与新城区的宽阔街道在这里相遇。建筑师希望将建筑的首层打开，并通过清晰的体量与较大的开窗面积，与城市公共空间一起达到高度的开放与连续性。（图64-69）
图64. 库尔城市媒体大楼
图65. 入口架空空间
图66. 首层平面
图67. 二层平面
图68. 三到五层平面
图69. 剖面
为了贯彻建筑师的意图，结构师将首层以上的立面设计成高达五层的空腹桁架结构（Vierendeel truss）。大量的先张预应力钢筋埋藏在窗洞之间，如同缠绕着骨头的筋腱，将结构上效率并不高的空腹桁架牢牢地绷紧，保证了较大开窗面积同时，使得空腹桁架在结构上仍能成立。在办公室内部，巨大的开窗将城市的景观投射进房间；而从城市广场望去，透气的建筑立面也向市民表达着开放的姿态。在架空的首层，仅靠着外圈的三根立柱，整个立面便被轻描淡写地托起。结构师将高难度的力学动作隐藏在建筑的缝隙里，结构表达上后退一步，而将建筑的城市性推向前台。（图70-75）
图70. 外墙作为整体的空腹桁架结构落在5个基座上
图71. 构造剖立面图
图72. 预应力节点
图73. 预应力节点
图74. 预应力拉筋
图75. 预应力节点
类似的墙结构整体设计，在 Miller & Maranta 的巴塞尔 Volta 学校中再一次得到应用。基地上原有的工业厂房在地下留下了6米深的巨大油缸，建筑师则将这个空间改造成体育馆。学生在这个特殊空间里嬉戏的同时，城市的集体记忆也得以传承。（图76-79）
图76. 巴塞尔 Volta 学校
图77. 以前是油库的空间，被改造成了地下体育馆
图78. 纵贯的采光井
图79. 围绕着采光井的交通空间
在结构上，大跨空间被置于建筑的底部，而较小隔间的课室则位于上层。康策特通过连接分割课室的墙体，在大空间的上部形成了一个由墙和楼板组成的箱形结构，整体的荷载则落于两侧的剪力墙上。为了解决40米径深导致的黑房问题，建筑师在剖面上垂直开辟了四个错动的光井。这一动作，极大的弱化了箱形结构的整体性，给结构设计带来了新的难题。（图80-85）
图80. 墙和楼板形成整体的箱型结构落在地下层的大空间上
图81. 结构模型
图82. 结构模型
图83. 平面
图84. 地下体育馆平面
图85. 剖面
这一次，康策特给出的解答，是在箱形结构的墙体内布置斜向的钢筋受拉件。（图86-89）在剖面图上可以看到，大尺度的预应力钢筋在垂直的方向穿越课室空间，飞跃数个楼层。而在平面上，钢筋在楼板内部又形成弯折的曲线，犹如箭弓上绷紧的弦。所有的预应力结构如同大型的桥梁结构一般，紧紧地把光井切断的墙体和楼板重新捆扎在了一起。
图86. 布筋图解
图87. 平面布筋图
图88. 平面布筋图
图89. 剖面墙内布筋图
在结构上大张大和的设计，悄无声息地隐藏在墙体和楼板之中，建筑的外表和空间仍然呈现出一种极尽克制的冷静姿态。然而，倒置的底部大空间、主立面上错位的开窗以及内部错动的光井，仍旧在暗示着墙体和楼板内不可见的复杂结构。内敛的外表下，涌动着的巨大张力。
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「建筑工房」是什么
建筑设计教研机构「建筑工房」成立于2016年，专注于对设计工具与工作方法的研习。
围绕「设计能力如何被训练」的课题，我们以「工作模型」和「图像工具」为教具完成了四年的教学实验。「刻意练习」为理论，限定时间和工具为方法，「推敲迭代」式地推进设计，以模型去探讨城市与建筑在各个层级的问题，渐进式地抵达有质量的设计。
「好的设计是整合而信息致密的，
它的实现需要反复打磨推敲。」