结构体在建筑设计中的尺度关联讨论＊

王方戟 袁榕蔚

WANG Fangji,YUAN Rongwei

1 上海博风建筑设计咨询有限公司

2 同济大学建筑与城市规划学院

1 建筑总平面图

1 古怪的细节

在勒•柯布西耶（Le Corbusier）设计的艾哈迈达巴德棉纺织协会总部（Ahmedabad Mill Owners' Association Building，1954），三层天花上有一个古怪的细节，看上去那是白色天花吊顶上的一个装饰，实际上这是结构及吊顶系统的一个特例（图1～3）。在这座建筑中，为了在天花处完成材料的交接，柯布有选择地暴露出部分结构梁，将另外一些梁用吊顶遮盖起来1。三楼的古怪细节暴露出的是支撑集会大厅顶部船形屋顶及高窗结构的一部分（图4，5）。为了让集会大厅在三层的高大空间中有一种独立的感觉，隔墙使用了弧线；为了实现与主体结构之间的便利交接，其上船形屋顶及高窗的结构梁都是直的，这处古怪的细节将弧线与直线间的错位关系表达了出来（图6）。有兴趣的人可以通过上下层比对找到这个细节的技术含义，对于他们来说这处细节就像考古意义上的痕迹。对于不了解或无法理解这个细节的人来说，仅将被陌生化了的暴露结构看成一个天花上的装饰也无妨。这座建筑的很多细节及视觉体验，都来自于这般对结构体在空间中露或藏的操作。

所谓结构体就是维持建筑主体站立及稳固的构件，与其相对应的有围护体、设备体、装修体、填充体等。结构体是建筑空间中尺度较大的构件，针对建筑设计的讨论很难回避对它的讨论。在建筑设计语境中讨论结构体的动机之一，是考察这一纯技术的构件如何才能与建筑中的空间体验联系起来。那么在建筑设计的语境中，结构体是可以被孤立出来进行讨论的吗？要回答这个问题，不妨继续对柯布的棉纺织协会总部进行分析。

2 反衬

这座三层的房子位于一个东西长、南北窄的庭院的东端。庭院西面临街，东面对着萨巴马蒂河（River Sabarmati）。建筑南北两面为实墙，东西两面为钢筋混凝土遮阳格栅。建筑主体由框架梁柱及南北实墙支撑。按照前文的定义，梁柱及实墙为建筑的结构体，立面上的遮阳格栅为建筑的围护体。其中西面格栅横向格板深2.75m，纵向格板在平面上斜向布置（按主导风向方向布置），板宽3.92m（图2）。东面格栅纵横格板宽度均为1.65m，满足了立面形态的表达及从内望向对岸的视线通透2（图7）。由于东西立面上遮阳格栅的尺度非常大，加上它们占满了两个主立面，在人们直观感受中格栅更像是建筑的主“结构”。建筑内清水混凝土柱子直径0.5m，从数据看，作为结构体一部分的柱子的尺寸并不小，但巨大格栅的反衬下，柱子显得相对纤细，观感上的结构性反而很弱（图8）。建筑给人的印象更像是一个由格栅支撑起来的盒子，中间的柱子是次要的结构。由于这样的反衬关系，尽管建筑使用的是跨度经济的钢筋混凝土结构，但是三层部分给人一种大跨的高敞感。结构上独立的东西遮阳格栅3具有遮阳与立面造型的双重意义，但仅仅这些作用还很难解释为什么要用接近4m宽的巨大构件，通过反衬建筑内部，尤其是三层，获得了建筑师期望营造的空灵盒子，而非一个框架结构体的效果，这应该也是建筑师设计如此巨大格栅的主要目的吧。

2 从坡道旁看艾哈迈达巴德棉纺织协会总部西立面

3 建筑三层厕所及天花处

4 电子模型中天花上的梁

5 船形屋顶及高窗结构与暴露出的转角梁的关系

6 古怪线条所在部分结构的轴测图

7 从对岸遥望建筑东立面

8 结构体及围护体的轴测尺度比较

9 坡道剖面图

3 延伸

建筑被设置在狭长庭院东端，主要是为了留出院子沿路部分以设置停车场及附属设施，这就导致建筑离院子主入口相距较远。为了减少人们入园后、进入建筑前在停车场旁步行的冗长感，柯布设计了一个平面长38.3m的坡道。坡道让人在进入庭院后不久，即体验到自身与建筑物的关联。坡道将人自然地引上具有对外功能的二层，使得建筑自然划分出对内及对外功能区块4的同时，还在视觉上调整了立面的比例，在一定程度上减小了建筑给人的尺度感受。坡道宽2.6m，靠近主要庭院的南侧为栏杆，栏杆扶手为一个长直径0.5m近椭圆形断面的长筒。坡道北侧使用了实体栏板。栏板顶面为一块宽度0.85m的钢筋混凝土板5（图9）。从使用的角度看，无论栏杆还是栏板顶板的尺寸都显得有些过大，栏杆本身的结构及构造显得较为臃肿复杂，但这样的处理不是为栏杆本身服务的。坡道使用两种完全不同的栏杆以给人一种面向庭院主要空间敞开的感觉，更重要的是坡道北侧实栏板及栏板上部的顶板与坡道共同形成一种具有结构尺度的实体。让本来就很长的坡道与夸张的实体栏杆组合在一起显得更加厚重，给人一种似乎是大“梁”的印象，而实现坡道跨度的结构实际上处于不太被人注意到的坡道下方。这个被夸张的栏板可以说是一个虚张声势的道具，似乎是立面上的巨型遮阳板被横放在坡道旁一般。它与立面上的巨型遮阳板一同，在体验中将“结构”的感觉从建筑内延伸到庭院中。这样也使由建筑内部及立面所创造的建筑存在感得以突破边界，辐射到场地更大的范围上。

4 混淆

建筑的三个楼层中，底层供内部使用，二层门厅部分对外，其他部分对内，第三层是一个完全对外的楼层。一层层高5.1m，二层5.3m，三层8.3m，层高设置上充分体现了把资源尽量向具有公共性楼层倾斜的想法。具有8.3m高度的三层空间在东西两面大型遮阳板围合下，给人一种空灵的感觉。为了强化这种感觉，三层的集会大厅、衣帽间及厕所都被设计为弧墙的独立体量，以衬托出外部开敞空间的完整感。三个房间中厕所体量最小，并处于大厅靠中的位置，非常显眼。但这种独立体量厕所的管线较难解决，除了有从屋顶通下来的上水管外，还需要设置出屋面的排气管。通常的厕所管线是通过吊顶或暗藏管道井加以解决。“像吊顶或管道井这些（在设计图纸中）被填黑的区域，不仅对于后续使用者来说完全‘无用’，而且从概念上来看它也是建筑师无法触及的东西。建筑师们因它而被关进由别人（设定吊顶高度的技术人员）切剩的残余空间，并在自己的设计中显得像一位外来者。[2]”在又要维持空间关系上的概念，又要解决管线问题，还要避免被动地利用“无用”空间来简化问题的压力之下，柯布给出了出乎意料的解决方案。他将管线包在一根露明的管道井中，直白地设置在厕所顶上，其外施以白色涂料（图3）。虽然建筑中柱子都是清水混凝土表面，根据表面材料专业人士很容易就能判断出管道井，但对于非专业的人来说，这根在尺度上同结构柱差不多的椭圆断面井完全就是“柱”，是“结构”的一部分。柯布在这里用装修的方法塑造了一个“柱”的意象。由于这个管道井在尺度上与实际柱子接近，其与真实结构在视觉上产生了混淆。这是空间概念在先的条件之下，灵活解决技术问题的尝试。这种假借结构体尺度特征，让一根管道井堂而皇之地寄生在具有表现力的主体空间中央的做法，表现出建筑师的幽默感。

5 尺度关联

在建筑设计中，不同构件有不同的常规尺度。一般来说结构体是其中尺度相对较大的构件，这也是为什么建筑中的结构体一直是建筑设计讨论中重要话题的原因之一。但是在设计中“一个设计方案的总体考虑应当成为细部设计的前提，而不是相反。……只有在懂得为了实现二维的空间围护、空间组织和次级体系建构时，一维结构构件是如何组合起来的，这些一维结构构件在建筑学意义上才可以被认为是有关联的。同样，只有在懂得了当二维构件体系再次被组合后，在更为宏观的三维空间中如何有效地发挥作用，这些分体系在建筑学意义上才能被视为是有关联的。因此，虽然构件形态是最基本的要素，但整体空间形态与分体系之间的关联是更为综合的，也是概念性的东西。它们应当被置于优先的地位，并决定了具体构件在设计中应该怎样被设计及处理。[3]”按常规尺寸对各个构件进行设计的方法使构件形成了自然的尺度级差，这是“跳跃尺度”的建筑设计方法。通过艾哈迈达巴德棉纺织协会总部这个例子，可以看到另一种“接拢尺度”的设计方式，它不是以构件的常规尺寸为依据进行设计，而是将不同构件在同一个尺度关系中进行设计。在这样的设计方法中，建筑被看成是具有连续尺度关系的构件集合体。这是以概念来决定细节，以关联来决定相对关系的想法。在这一想法主导的设计中，结构体是尺度关联中的一环，因而是很难被孤立出来进行讨论的。在这座建筑中柯布以反衬、延伸、混淆等具体的尺度变换方法，将结构体与其他构件在感知上纠缠起来，以一种相对化的方式让结构体融入了连绵的建筑尺度关系之中。无论是结构体还是非结构体，它们的形态及尺寸都不仅仅以技术要求或“常规”的考虑来决定，而是在一种总体关联之中被决定。其中，对于建筑设计中最核心的要素之一“体验”来说，各种构件之间尺度的连续性更是一个极其重要的部分。

＊注：本研究得到国家自然科学基金项目（51778421）资助。

注释

1 这座建筑天花设计的原则是只暴露单向的梁及体量边缘的梁，而将另外一个方向的梁予以遮蔽。一方面可以让结构梁具有装饰性，但在视觉中它们已经被陌生化，显得不那么像是“结构”；另一方面，可以让清水混凝土柱与白色天花交接时有一个过渡的材料带，使柱子顶部不至于显得突兀。因此，侧边的清水墙面也与白色吊顶之间有了自然的交接。

2 由于基地对岸是当地洗染工洗涤及晾晒棉布的河滩，其场景与建筑作为棉纺织协会总部的功能相配。柯布的设计构思就是希望建筑既是这个场景的背景，也在建筑中可以自由地俯瞰到河边情景[1]。因此对于设计构思来说，东面的遮阳格栅是非常重要的构件。

3 在柯布的设计中有很多类似的钢筋混凝土遮阳构件，但绝大多数都是依附在主体结构之上，并非独立。在这座建筑中，巨大尺度的遮阳格栅被设计成独立的结构，让主体结构可以更加轻巧。这种内外两层结构的做法在昌迪加尔议会大厦表现得更为明显，其外层结构被放大，容纳了敞廊、办公等功能。内外结构之间形成高窗，以解决建筑中部大进深空间的通风、采光及排水等技术问题。

4 从功能分区的角度看，建筑底层相对独立并为内部使用，设置了职员办公室、餐厅等；二层较开敞，设置了对外的接待功能，并有会议室及负责人办公室；三层有一个最开敞高大的敞厅，既可作为该层唯一封闭集会大厅的外部疏散区域，也可以单独用作酒会等功能。此处不但高敞，而且朝东俯瞰萨巴马蒂河，景观绝佳。

5 这座建筑的屋顶花园也有同样的设计处理，女儿墙顶部覆盖了一条宽达0.83m 略向内倾斜的钢筋混凝土斜板。这个处理让女儿墙有了体积感，能与屋顶花园上的其他建筑体量对话，同时也将基地周围建筑及风景推远，让屋顶空间更加具有独立感。

图片来源

图2，3 由汪剑柃拍摄；图1，7 来源于文献[1]；其余均为作者根据相关资料绘制。