世界十大穹顶建筑盘点
The following article is from 建筑志 Author 中标小王子
原文来自：建筑志
从非洲的蜂巢小屋到巴克明斯特·富勒的短程线圆顶结构，穹顶都是一种美的象征。对于西方国家而言，穹顶更是一个传统的标志。
△非洲的蜂巢小屋与蒙特利尔生物圈
穹顶建筑始于罗马，不同时期的文明都采用过这种半圆形的结构形式。今天，它也是我们最熟悉的建筑风格之一。它被继续用来装饰寺庙、教堂、清真寺、纪念碑，甚至政府大楼。下面就让我们一起来欣赏一下世界十大穹顶建筑。
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Top10. 万神殿(Pantheon) · 意大利
万神殿修建于公元126年，原本用来供奉罗马诸神，自7世纪后这里便成为了罗马天主教堂。万神殿圆顶为无钢筋混凝土质地，中间成中空状态，谓之为万神之瞳，其规模之大自竣工两千年来一直长踞世界同类建筑之首。
△万神殿
万神殿的结构简洁明了，主体呈圆形，穹顶的最高点也是43.3米，穹顶内部五层凹格，凹格的面积逐层缩小，但是数量相同，因此更加衬托出穹顶的巨大，并给人以一种向上的感觉。
穹顶顶部有一个直径8.9米的圆形大洞，用于采光。这个洞也是万神庙唯一的采光点，这样以来光线从顶部泄下，并会随着太阳位置的移动而改变光线的角度，给予人一种神圣庄严的感觉，十分适合宗教建筑的本性。
△万神庙的大穹顶
神庙整幢建筑都用混凝土浇灌而成，但是当时的人们能用混凝土浇灌出如此巨大的穹顶依然是一个奇迹。
Top9. 圣索非亚大教堂 （Ἁγία Σοφία）· 土耳其
圣索菲亚大教堂位于现今土耳其伊斯坦布尔，有近一千五百年的历史，因巨大的圆顶而闻名于世，是一幢拜占庭式建筑。
△圣索非亚大教堂
教堂内部的空间广阔，结构复杂。教堂正厅之上覆盖着一个最大直径达31.24米、高55.6米的中央圆顶，圆顶直径较万神庙的穹顶直径少了四分之一，但高度却多了四分之一。圆顶下连绵的拱廊使圆顶看似失重，其下方的40个拱形窗户引进光线，使室内呈现色彩。
如何在立方体的建筑上放置圆形穹顶，一直是古代建筑学的上的难题。圣索菲亚大教堂给出的解决之道是帆拱，四个三角凹面砖石结构将世界上最大的圆顶之一架设在了恢弘的大厅之上。
△圣索非亚大教堂
室内地面铺上了多色大理石、绿白带紫的斑岩以及金色的镶嵌画，在砖块之上形成外壳。这些覆盖物掩饰了柱墩，同时使外观看起来更加明亮。
Top8. 泰姬陵（ताज महल） · 印度
泰姬陵是位于印度北方邦阿格拉的一座用白色大理石建造的陵墓，是印度知名度最高的古迹之一。它是莫卧儿王朝第5代皇帝沙贾汗为了纪念他的第二任妻子已故皇后姬蔓·芭奴而兴建的陵墓。
△泰姬陵
主殿上巨大的圆顶是泰姬陵最壮观的特征。圆顶高度近35米，其高度和圆顶底部的直径相仿，其下约7米高的鼓形圆柱底座使圆顶显得更为突出。这一形状常被称作洋葱形圆顶或番石榴圆顶（amrud）。圆顶顶端为莲花形装饰，进一步凸显了圆顶的高度。
△泰姬陵
△泰姬陵内部的示意图，描绘了姬蔓·芭奴和沙贾汗石棺外的屏风，以及大厅上的穹顶。
泰姬陵陵墓建于1648年，位于印度莫卧儿王朝时期，拥有世界上最知名的圆顶之一。难怪它被评选为“世界新七大奇迹“之一。
Top7. 岩石圆顶寺（قبة الصخرة）· 以色列
岩石圆顶寺（又名岩石圆顶清真寺），于公元688到691年建立，是保存最完好、最为重要的伊斯兰早期建筑杰作。
△岩石园顶寺
据史料记载说，马立克哈里发之所以下令建造这座清真寺，一方面是为了纪念和缅怀先知穆罕默德的“登宵”之举，另一方面也有当时复杂的政治考虑。
△岩石园顶寺平面图
圆顶清真寺建于公元七世纪，是伊斯兰建筑中现存最古老的典范，长期以来以其金色圆顶的美丽美景而备受赞誉。但那是外面的。在圆顶内部，马赛克突出了犹太人，基督徒和穆斯林神圣的内部空间。
Top6. 千年穹顶（Millennium Dome)）· 英国
千年穹顶位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上，是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑。用现代科技营造传统宗教梦魇的现代设计，直刺云天12根100米高的钢桅杆，犹如歌特式建筑高耸入云的塔尖，表现出现代西方追寻与上帝同在的梦幻。
△千年穹顶
弯项直径320m，周圈大于1000m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采用圆球形的张力膜结构。膜面支承在72根辐射状的钢索上，其截面为2×φ32，这些钢索则通过间距25m的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑，吊索与系索同时对桅杆起稳定作用。另外还设有四圈索行架将钢索联成网状。
△千年穹顶
建筑师理查德·罗杰斯（Richard Rogers）设计的千禧穹顶作为一个为期一年的临时建筑，于1999年12月31日落成，跨越千禧之年它仍然屹立不倒，最终成为O2娱乐的核心区。
Top5. 美国国会大厦 （United States Capitol）· 美国
大厦最初由威廉·桑顿博士设计，该建筑以一个圆形大厅上的圆顶以及它的两翼作为标记。每一翼作为一个议会的所在地，北翼是美国参议院，而南翼则是美国众议院。
△美国国会大厦
它是一个典型的新古典式建筑。国会大厦是一幢全长233米的3层建筑，以白色大理石为主料，中央顶楼上建有出镜率极高的3层大圆顶，圆顶之上立有一尊6米高的自由女神青铜雕像。
△美国国会大厦的新古典主义圆顶
托马斯·乌克尔·沃尔特（Thomas Ustick Walter）的新古典主义圆顶直到19世纪中期才被加入国会大厦。今天，从里到外，它都是美国的永恒象征。1800年以来就是国会会议的召开地。国会议员聚集在此制定法律，美国总统亦在此宣誓就职、并且宣讲每年的国情咨文。
Top4. 徳国国会大厦（Reichstag）·德国
德国国会大厦是位于德国首都柏林米特区的一座建筑。1894至1933年间首先是德意志帝国的帝国议会，后来在魏玛共和国时期是共和国议会的议会会址。1933年毁于火焚。
△波恩斯台特1872年的设计
二战后遭到废弃，东德在东柏林另建共和国宫以召开人民议会，西德也在波恩以联邦大厦召开联邦议院。1960年代该建筑受到局部翻修，但是直到1990年10月3日两德统一的时候才得到完全恢复，此时根据建筑设计师诺曼·福斯特的方案重建。从1994年开始每五年德国联邦大会在这里选举德国联邦总统。1999年开始它是德国联邦议院的会址。
△德国国会大厦
英国建筑师诺曼·福斯特（Norman Foster）用德国柏林的高科技玻璃穹顶改造了19世纪新文艺复兴时期的德国国会大厦。
△德国国会大厦穹形圆顶特写
像过去历史悠久的圆顶一样，福斯特1999年的圆顶是功能性和象征性的，但是以新的方式。斜坡让游客“象征性地在他们的房间代表的头顶上升”。中心的“轻型雕塑”，“将地平线反射到室内，而遮阳板跟踪太阳的路径以阻挡太阳能增益和眩光。”
Top3. 休斯顿太空巨蛋体育场（Astrodome） · 美国
1966年4月，位于德克萨斯州休斯顿的太空巨蛋体育场启用时，是世界上最大的圆顶体育场馆之一。在当时，被称为“世界第八大奇迹” 。
△太空巨蛋体育场 CSU Archives/Everett/Rex
随着太空事业的停滞，太空巨蛋也日渐萧条，2008年之后，它彻底告别了比赛。由于过于巨大，这座太空遗迹的命运一度面临推倒重建的窘境，实在是不经济又伤感情，太空巨蛋不可避免地走向萧条。
△休斯顿太空巨蛋体育场
2005 年邻城新奥尔良遭受卡特里娜飓风袭击，15 万灾民被临时安置于此。超级穹顶因为在飓风来临时成为避难所而最为著名。
Top2. 圣保罗大教堂（St Paul's Cathedral） · 英国
圣保罗大教堂(St.Paul's Cathedral)是世界著名的宗教圣地，世界第五大教堂，英国第一大教堂，教堂也是世界第二大圆顶教堂，位列世界五大教堂之列。
△圣保罗大教堂
圣保罗大教堂最早在604年建立，后经多次毁坏、重建，由英国著名设计大师和建筑家克托弗.雷恩爵士（Sir Christopher Wren）在17世纪末完成这伦敦最伟大的教堂设计，整整花了35年的心血。
△圣保罗大教堂穹顶特写
圣保罗教堂另一个建筑特色，是少数设计、建筑分别仅由一人完成，而非历经多位设计、建筑师的教堂之一。教堂内还有一个建筑师雷恩的墓碑，上书“If you seek his monument, just look around”。
△圣保罗大教堂平面图
教堂是古典主义风格，覆有巨大穹顶，高约111米，宽约74米，纵深约157米，穹顶直径达34米。这座宏伟建筑设计优幽完美，内部静谧安详，是建筑大师雷恩最优秀的作品。塔顶是眺望伦敦市区的绝佳地点。1981年举行过戴安娜王妃与查尔斯王子的婚礼大典。
Top1. 佛罗伦萨大教堂（Florence Cathedral） · 意大利
对于许多建筑师来说，意大利佛罗伦萨圣母百花大教堂的圆顶是世界穹顶建筑的杰作。由当地金匠菲利波·布鲁内莱斯基（1377-1446）建造，圆顶内的砖砌圆顶解决了佛罗伦萨大教堂屋顶洞的难题。对于使用佛罗伦萨以前从未使用过的建筑和工程技术，布鲁内莱斯基被称为文艺复兴时期的第一位工程师。
△佛罗伦萨大教堂
佛罗伦萨大教堂穹顶是利用天然混凝土整体浇铸的，会在穹顶的起脚处产生均匀的侧向推力，又称“环向应力”。为了平衡环向应力，或者如同万神殿一般利用厚重的墙垣，或者如同圣索菲亚大教堂一般利用帆拱和侧面半穹顶。这两种作法共同的缺点是需要环绕穹顶设置大量的结构部件，因而只能远眺穹顶，在近处会被结构部件遮挡视线。
△佛罗伦萨大教堂
为了彰显穹顶的外型，建筑师设计了一个高高举起的穹顶，使观者在近处依然可以欣赏其轮廓。与万神殿相比，教堂穹顶的最大直径（42.2m）少了不足1m，但是却远远比前者高得多，这进一步增大了平衡侧推力的难度。设计师Neri和他的继任者都没有解决这一难题。在此后将近半个世纪的时间内，多次尝试均以倒塌收场，甚至有人断言这个穹顶永远也无法建造起来。
△佛罗伦萨大教堂穹顶特写
为了解决这些问题，设计师没有试图重现万神殿，而是发明了一种前所未有的工艺：他将哥特式建筑的尖拱和肋架券技术应用到穹顶之上，把壳体结构改为框架结构。“鱼刺形”的模式建造圆顶，砖石从下往上逐层砌成，这样砖石的重量便能转移到距离圆顶最近的垂直肋骨。
△佛罗伦萨大教堂穹顶外观：白色采光亭和肋架券，砖红色蹼，褐色鼓座
我们可从圆顶之间的空间观察得到，布鲁内莱斯基在外圆顶的九个不同立面把其八个角的内侧加厚，从而构成九个砖石环形结构。为了抵消环向应力，外圆顶并没有嵌入链条，而全靠与内圆顶的底连接起来。
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