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柯布西耶宫
——帐篷母题与蜂房体系

2023-06-06李俊男张翼

建筑技艺 2023年2期
关键词:伞形柯布西蜂房

李俊男 张翼

柯布西耶宫位于瑞士苏黎世,常译作“柯布西耶中心”,又名海蒂·韦伯博物馆(Heidi Weber Museum),是柯布西耶在欧洲唯一的展览建筑。

1960年,时年73岁的柯布西耶接到女粉丝海蒂·韦伯的邀请,为她设计一座标志性的房子。她既是室内设计师,也是一位相当活跃的艺术品收藏家,这座房子的建造由她自掏腰包,设计要求同时满足私人收藏馆和展览馆的双重功能。海蒂无愧为柯布西耶的头号粉丝,她希望能在这座建筑中摆满属于柯布西耶的艺术品和设计作品——也就是说,这栋房子必须是能代表勒·柯布西耶的完整作品。这也是本文将其译作“柯布西耶宫”的原因。

建筑于1964年动工,经过苏黎世市政委员会的批准,建于苏黎世湖畔的一块基地上,最终于1967年落成,彼时柯布西耶已经去世。除开其他构思中的作品,这个建筑可以看作柯布生前设计的最后一个作品。

柯布西耶宫的主体一反常态,采用了钢和玻璃建造①。钢板焊成的伞形折板大屋顶与角钢、彩釉喷涂钢板、玻璃拼成的“立方体单元”构成了这个建筑最为显著的特征(图1)。

1 两大基本特征

1 “帐篷神庙母题”与伞形大屋顶

1.1 伞形大屋顶

伞形大屋顶是柯布西耶宫最显著的外观特征之一。屋顶由三大部分组成,总体尺寸约12m×26.3m(39.3英尺×86.2英尺),左右为投影面11.9m×11.9m(39英尺×39英尺)的两组等边“阳伞”,中间通过一跨2.38m宽的平顶相连。每组伞由4片大小相等、不同倾斜方向的4mm钢板和对应的钢梁架焊接而成。钢板和钢梁构件均在工厂完成加工。在施工现场,两组伞先在地面完成拼装和焊接,然后通过起重机吊装到9m(30英尺)高度,通过6根均匀分布四周、截面扁而高的矩形钢柱和3根相对平面均匀布置的圆形截面拉杆支撑,并保障整体结构稳定性(图2)。

2 伞形大屋顶及其吊装

从形式来看,用平钢板制作的伞形屋顶一仰一俯,形成了一种被拉直的波浪效果。伞形大屋顶与下面的立方体单元相互独立。施工时,大屋顶先完成吊装,随后于其下方进行立方体单元的装配施工。届时,屋顶可以起到遮风避雨的作用,使得装配过程免受外界天气的影响。

1.2 帐篷神庙原型

这一屋顶虽然有伞形外观,但其实并非来自伞的原型,而是基于帐篷神庙的母题进行了类型学演变。

在《走向新建筑》中,柯布西耶介绍了一个“原始部落的人给神建造的遮风挡雨的神庙”的图示——一座置于荒野中的希伯来庙宇。这是一座游牧文化特有的帐篷形式的建筑,木结构梁柱构架支撑起表膜,通过膜和拉索张拉获得整体的稳定性。表膜既是屋顶遮蔽也是空间围合元素,结构、围护、比例等因素被统一在充满张力的表膜之下(图3)。

3 希伯来神庙图示

弗兰姆普敦将这一神庙称作帐篷形式与“大鹏展翅”的庙宇原型的完美结合——前者是建构形式,后者代表一种建筑类型,并将柯布西耶宫的钢折板屋顶描述为柯布西耶建成作品中持续发展神庙原型建构道路的完美结局。

1.3 从帐篷神庙到折板钢伞

1.3.1 “外骨内膜式”翻转

柯布西耶宫用钢结构重构了“骨+膜+索”的帐篷形式,但对原始帐篷做了典型的“柯布西耶式”翻转。藏于覆膜屋顶之下的结构被翻出,6根截面扁而高的矩形钢柱被外翻于顶棚主体外侧,与屋顶钢梁一起成为传递压力的“外骨骼”;4mm厚的平板“钢膜”挂于钢梁骨架之下成为“内皮”,完成庇护的功能。骨翻于外,使得内部空间无柱(图4)。

4 柯布西耶宫的“外骨”与“内膜”

这一操作早在1937年的巴黎国际居住展新时代展馆中已有尝试(图5)。1939年“水季”烈日博览会展馆(布鲁塞尔)继续发展了帐篷母题,并奠定了“外骨内膜式”翻转操作的基础。面对展区的整体规划,柯布西耶提出了统领概念:一个无边的大殿。屋顶采用格构式钢架保障了自身的刚度,稀疏的楔形柱将其支撑于展馆群之上,二者一起形成了大殿的“外骨”;柔性覆膜挂于屋顶骨架之下形成张拉的形态,较难发现的是,此时柯布西耶已经在试图让张拉膜的伞表现一仰一俯的特征。在群体组合上,这些半柔性顶棚开始表现出伞形单元的特征(图6)。此后,柯布西耶仍不断探讨“骨与膜”的操作,甚至发展出朗香教堂“钢骨+混凝土薄壳”的屋顶,混凝土竟被像充气膜一样使用!

5 巴黎国际居住展新时代展馆

6 “水季”烈日博览会展馆

“水季”烈日博览会展馆也提供了另一推演起点——吊挂,柔性覆膜被吊挂于屋顶骨架之下。“骨”并不是其目的,起庇护作用的“膜”才是。

这一逻辑在1950年完成的巴黎主导艺术的综合——“迈罗门1950”初稿方案中被进一步推演。可以清晰地看到,木构架、拉索、屋面板组成的对展览空间形成遮蔽的“阳伞”或“雨伞”开始表现出“吊挂的板状屋顶”的特征。这一尝试距离柯布西耶宫的折形钢板屋顶仅一步之遥,《柯布西耶全集》甚至钦定其为柯布西耶宫屋顶的第一次确定的形式(图7)。

7 巴黎主导艺术的综合——“迈罗门1950”

柯布西耶宫的屋顶被吊挂在排出主体之外的钢柱上,屋顶钢板吊挂在钢梁之下。钢板看似折板,实则其弯折技术要素并非板本身,这一方式与帐篷的柔性膜如出一辙。在帐篷原型里,屋顶本身的柔性材质难以塑形,立柱的支撑、拉索的张拉才使其成立,而柔性材质使屋顶获得了柔和、轻薄的曲线。柯布西耶宫的屋顶也一样,钢板本身并不直接参与塑形,柯布西耶极力保留了轻和薄的特征,弯折则由钢梁骨架实现。

钢梁和矩形柱结构看似复杂,其实仅仅是简单的“转角和底部刚接的‘钢框架’+悬挑梁”的组合结构,自然获得了根部大、端部小的变截面梁特征。于是悬挂于梁底的薄钢板也就随之获得了实现弯折的技术基础。弯折的方式使得平钢板开始起伏、柔软,更接近作为起点的帐篷母题的外形特征。外骨使得内膜弯折。

1.3.2 拉压分离

除了受压的骨架,柯布西耶的操作也一直保留着拉索,并清晰区分了受拉和受压构件。在巴黎国际居住展新时代展馆中,格构钢柱外侧的拉索基本与原帐篷无异;“水季”烈日博览会展馆的外围,与格构屋顶的节点对位设计了一圈拉索;“迈罗门1950”方案则直接采用了“立柱+拉索吊挂”的结构方案。

柯布西耶宫延续了这一拉压分离的结构逻辑。矩形柱和悬挑梁是以受压为主的构件,支撑起伞形屋顶;而搭于悬挑梁之上的楔形截面梁与圆钢杆一起拉住屋顶,保障轻质、大悬挑屋顶的稳定性。也许是出于伞形的形式需要,柯布西耶仅使用了单根拉杆,而非拉索的方式(图8)。

8 柯布西耶宫的拉杆

1.3.3 旋转90°的伞单元

钢结构的装配特性使得柯布西耶在具体操作帐篷母题的时候并没有延续连续序列的方式。在昌迪加尔大法院的设计中,混凝土屋顶表现出被整列柱子拉拽的膜的意象,屋顶连成一体,获得了极为独特的连续弧形体量,柱子则形成整齐的序列(图9)。而柯布西耶宫屋顶的左右两组伞一仰一俯,每组伞成为独立的单元。

9 昌迪加尔大法院

左右两组伞实际上是旋转90°的相同构件,构造一模一样,立面却截然不同,获得了一仰一俯的立面特征。这一巧妙的动作,既使得屋顶整体表现出仰伞和俯伞间隔拼组的波浪构图——这一构图也来源于单组伞自身在X向和Y向弯折方式镜像相反;又原封不动地保留了伞形单元的独立和最少的单元类型(图10)。旋转90°的操作其实早在“水季”烈日博览会展馆中就已被使用。

10 旋转90°的伞单元

柯布西耶曾多次尝试更为“伞形”的做法。虽然整体表现来自帐篷母题,但从建构角度,各自独立的伞简单的交接方式不仅能简化单组伞的装配,也便于组织伞群和统治整体,并匹配标准化和批量生产。而最终建造的柯布西耶宫表明了这种做法是更为结构合理的选择。

苏黎世展览馆是柯布西耶宫的前身。在第一稿草图中,除了屋顶形式,柯布西耶基本沿用了“水季”烈日博览会展馆的方式。每柄伞相互独立,用上宽下窄的楔形柱与地面点式交接。这种方式对场地的破坏更小,基本可以适应或保留不同的、甚至凹凸不平的地形特征。伞与伞之间的交接也是点式的。不过,这一方案从未在柯布西耶的实际项目中得以实现,甚至连更细化的草图或手工模型都没有。

从基本构型到场地条件的带入,柯布西耶显然有将伞形发展为体系的野心。但这稿方案的结构形式不够成熟:对于单组伞而言柱子数量不够,如果想要结构稳定,就需要增加柱子;对于伞群则要求足够的数量,实现相互扶持。这显然无法满足柯布西耶的概念构想,既不能实现单组伞清晰简洁的概念,也受到伞群数量的限制,与伞形体系的野心相去甚远(图11)。

11 苏黎世展览馆第一稿概念方案

在正式稿方案中,楔形柱被替换为了上下等宽的矩形柱,显得更为平稳且具有体量,与底板的交接也更加稳固。这一方案至少保障了单组伞的稳定性,两组伞的连接也得以清晰表达。但这一方案的弊端也很明显:首先,柱的方向与立面平行,在结构上受力不利;其次,3根柱承担一柄方伞的方式,在两组伞时尚能清晰连接,但当出现更多组伞,中间位置必然会出现双柱并排的情况,显然不能使单组伞保持概念清晰;而且矩形柱直接参与了伞组的构成,V形梁向下的位置将对柱顶造成切割,与伞组的装配意图相悖(图12)。

12 苏黎世展览馆深化方案

所以,柯布西耶宫的方案较苏黎世展览馆有了明显的调整。首先,矩形柱被旋转了90°,并被排出伞体量之外,满足了结构受力的需求;然后,柯布西耶在伞与伞之间插入了“第三者”结构体。

单组伞旋转90°后,翻折方向相反的特征解决了当伞组数量较少时的群体效果问题。比如,两个伞单元很难构成一组序列,而旋转后的差异令它们分别具备独立的特征,反而更好一些;而“第三者”的加入则使各组伞之间秋毫无犯,单元清晰明确,伞群体系得以成立。(对于第三者体量的讨论,此处暂不展开,将在“3.3两柄伞与中间体量的秋毫无犯”中作详细论述。)

2 蜂房体系与干式装配

2.1 立方体单元

1961年,柯布西耶设计了柯布西耶宫的第一稿方案(即苏黎世展览馆深化方案,详见图12),其主体被设计为混凝土材质。1962年,在同一时期的斯德哥尔摩展览馆中,柯布西耶大谈人的尺度,这一概念影响了建筑剖面,继而延伸到立面的分割。一种说法认为,此时柯布西耶宫的业主海蒂·韦伯极力说服他朝着使用钢等预制材料的方向转变,因为她认为金属是一种可以实现和表达柯布西耶模度理念的完美材料。

1963年,柯布西耶在一版草图中重新探讨了立面的比例,决定了最终实施方案的方向。很快,基于钢结构和立方体单元的方案被定稿。建筑平面基于划定的网格,在X向分为11跨,单跨模数为2.38m;在Y向分为5跨,同样采用2.38m模数,并附加了1/2模数1.19m增加平面空间的尺寸组合,以匹配功能。在立面,方案呈现出立方体体量拼合构成的特征。

立方体单元的技术实现采用了柯布西耶在更早时期研发的蜂房体系(图13)。

13 立方体单元

2.2 蜂房体系

1949年,柯布西耶在燕尾海角的Roq和Rob两组住宅群方案中深化了2.26m立方框架结构,系统探讨了其结构潜力,并为此申请了专利。这种立方体组合源于1923年他在拉罗歇项目中尝试的标准化住宅细胞概念设计(图14)。他为细胞单元配上了清晰的建构体系:以一种型制的角钢用于整个建造,角钢断面尺寸根据不同项目情况计算确定,同型角钢之间通过焊接及角部螺栓连接的方式,形成基本的立方体单元(细胞)。在对这一体系的描述中,柯布西耶甚至配上了小人图示,明确交代了立杆-横杆构件的装配方式。

14 标准化住宅细胞概念设计

立方体单元的边长尺寸遵循226cm的红蓝尺模度,即单元的平面尺寸为226cm,层高也是226cm。单元可上下叠2~3层,既能独立成立,也可以嵌于更大的结构体系(如多米诺、莫诺尔等体系)之中(图15)。

15 蜂房体系

2.3 从技术到表现

蜂房体系给柯布西耶宫带来了两大基本特征:其一是细胞单元式的空间组织;其二是干式装配。

细胞单元式的空间组织方式最早可追溯到艺匠住宅(图16)。组织、批量生产、标准化和扩建开始成为关注的焦点。而在1923年的标准化住宅中,1/2单元的出现增加了组合的可能性。柯布西耶在这个建筑中尝试说明,方盒子的理性建造不会损伤任何人的主动性,可以根据个人的爱好来演绎。对于主动性的讨论极为重要,这意味着柯布西耶在拿它作为一个体系来发展。

16 艺匠住宅概念方案

干式装配是柯布西耶持续研究的另一个主题。在典型的多米诺体系中,“骨架”其实并非如最常见的图示那般似现浇混凝土的表现,而是由标准构件组装而成,双T托梁临时钩在固定于每根柱顶端的柱环上,构成简单的支架,通过这种办法和空心砌块叠合板确保楼板上下表面浇筑平整,而混凝土柱就在建筑脚下先进行浇筑,再随着上方的模架体系竖立起来(图17)。此时柯布西耶已经在讨论干法施工的事。而直到M.A.S装配式住宅项目②,柯布西耶才正式转向钢结构……

17 多米诺体系

(1)空间模度

柯布西耶宫的平面网格模数在X向和Y向均为2.38m,并附加了1.19m的1/2模数。网格没有严格依照2.26m的蜂房专利和红蓝尺的尺寸,而是略大于这一取值。

柯布西耶用多余的0.12m容纳梁、板、柱结构的厚度。他用模度工具设计预制装配体系,是为了让工业生产的产品在使用空间上与人发生关联。模度的数据以人体尺度为出发点,也将服务于人的具体感知和操作,因此作为控制手段的模度体系应以净距为尺寸的基本参考。这也是海蒂·韦伯能够说服柯布西耶金属结构更能实现和表达模度理念的原因——金属结构比混凝土结构“薄”得多(图18)。

18 柯布西耶宫的空间模度

更早的马赛公寓是柯布西耶对模度运用的典范,他用红蓝尺控制了层高、墙厚、柱径度等一系列尺寸。但这些运用都不如可忽视结构厚度的柯布西耶宫那么容易辨别。

(2)十字束柱

蜂房体系在室内空间中的占有是柱子(隔墙是体系之外的要素)。柱子作为空间限定要素在平面只是个点,它对空间自由组合和空间流动的影响是最小的。

柱子由4个立方体的边部角钢背靠背拼成,每组柱子的截面呈十字形。出于蜂房的单元式表现需求,柯布西耶宫的角钢十字柱必须保留其拼合构件的原貌(不可包外皮),这必然对构件和装配精度提出要求。密斯也曾在图根哈特住宅和巴塞罗那德国馆中用角钢和T型钢拼成十字柱,但出于降低装配构件的加工精度和施工难度的考量,密斯的十字柱并未全部提前拼合完成,而是预留了现场拼接安装的调节余地,并在拼合的十字柱外包裹了一层铬合金外皮,以隐藏构件施工误差导致的难以完美拼合的问题[10]。此问题在柯布西耶宫也一样存在,但难度更小。

首先,模度控制的蜂房单元使得柯布西耶宫的建筑尺度虽然与巴塞罗那德国馆相差不大,但每个蜂房单元的尺度远小于后者;其次,蜂房单元网格的模数使得柯布西耶宫的柱子数量远远多于巴塞罗那德国馆;最后,虽然柯布西耶宫的局部屋面可以上人,但大屋顶的庇护使得蜂房所受的风雪荷载远小于巴塞罗那德国馆,因此柯布西耶宫所受的荷载组合并不一定比巴塞罗那德国馆大。这些差异直接导致柯布西耶宫的柱长度和截面尺寸远远小于巴塞罗那德国馆的十字柱。构件的尺寸降低了装配精度问题的复杂性,不过这并不代表柯布西耶可以无视这一问题,角钢之间并非如看到那样严丝合缝地背靠背栓接,之间其实预留了接近角钢翼缘厚度的缝用于调节(图19)。

19 十字束柱

拼合束柱的方式进一步减小了每一片角钢所需的截面尺寸,框架梁同理。这也是柯布西耶能够在2.38m网格和2.26m模度之间,仅用多余的0.12m就容纳了结构厚度的原因。

(3)立方体骨架装配

每个立方体框由12根角钢焊接而成。在每个顶点,都有3根角钢交接,因此每一根角钢的两翼板都需要在端部沿45°斜切(图20)。

20 立方体单元装配

侧边的两组角钢框可以在工厂中预先焊接,并在现场优先立起来,再焊接与之垂直的4根角钢,完成立方体的搭接。这一方式有效减少了现场焊接的节点数量(图21)。

21 现场单元拼装

蜂房单元之间通过角钢上下两端的多个螺栓进行连接,连接方式更加纯粹,角钢既是结构支撑体,也是蜂房立方单元的边线。在立面,背靠背的角钢以翼缘示人;在底板,底部角钢自然成为单元分缝。模度网格以实体的形式装配进了建筑的方方面面(图22)。

22 实体模度网格

(4)带肋钢板

一仰一俯的两层角钢给楼层板预留了120mm的厚度,柯布西耶在其中设计了一种由钢板焊接而成的带肋的标准结构板。其肋条呈井字形,将边长2.38m的钢板均分成9格(1/2网格的板分成6格),电线和灯管可以藏于肋条围成的内凹空间中。带肋钢板四边预留凹槽和螺栓孔,可以正好卡在蜂房骨架之间(图23)。

23 带肋钢板

带肋钢板的设计不仅使得蜂房骨架得以暴露,在室内保留了基本蜂房单元的特征,井字形的肋甚至可以加强其装配特征,同时也使结构板的自重做到了最轻。带肋钢板单元在工厂完成焊接加工,运到现场后进行吊挂安装,用螺栓与角钢框架连接。

(5)外皮与隔断系统

外立面并非如看到或想象那般是立方体,而是与蜂房骨架脱开的额外的一层表皮。外皮采用与蜂房背靠背的角钢框作为其自身的骨架,并通过螺栓安装到蜂房骨架之上。这层皮获得了一定的自由度,完成了对内部蜂房的收尾,并预示着连接潜在蜂房的接口。脱开的角钢框以翼缘示人,形成一条深深的线脚,强调了蜂房单元。在外立面深深地烙下了模度的印记(图24)。

彩釉钢板和玻璃窗的构造进一步强调了这一蜂房立面框。钢板和玻璃并非直接嵌进角钢之间,而是进一步脱开。彩釉钢板单元通过四边预设的连接件与角钢框进行螺栓连接。钢板单元的长边基于2.26m模数,宽为1/2模数尺寸,略小于蜂房角钢框之间的尺寸(图25)。玻璃窗也采用相似的方式嵌进角钢框之中,与更次一级的钢框连接,形成玻璃的窗框(图26)。

25 彩釉钢板节点

26 玻璃幕墙节点

这一脱开的方式明确表明这些面板是独立于结构框的。面板奠定了体量的表现,钢框形成了清晰的结构,两者的脱开使得这一建筑同时获得了体量和骨架搭接的呈现。

从柯布西耶对门窗的处理,可以看出他对体量的表皮——面板的处理原则:尽量保证体量的完整。窗被清晰划分为采光窗和气窗,采光窗部位将一整块玻璃嵌进角钢框,纤薄的角钢线条在立面中如同窗框本身;而在气窗部位,通长的长条形窄窗旋转开启,以满足通风的需求,并尽量减少对立面的影响。对于建筑的入口门和分区门,采用整面墙尺度的中轴旋转门,以保障单元体量的完整性。在屋顶体量和连通混凝土坡道的位置,柯布西耶设计了一种特有的带圆弧的门,可以直接在矩形面板之上成为开洞(图27)。

27 “舱体门”

对于转角的处理,柯布西耶在阳角处又拗进了一片角钢,于是阳角处也形成了四片角钢拼接的状态,这本无可厚非,耐人寻味的是,在阳角的层线处,柯布西耶也拗进了一小段水平的角铁,这一动作无疑是在表明,立方体还在继续(图28)……而在阴角位置,两个方向的角钢框相遇,减掉了一根角钢。钢板与角钢主框脱开的距离刚好使得两个方向的钢板相遇,拼合得严丝合缝。

28 转角节点

(6)节点螺栓表现

业主海蒂·韦伯曾自豪地宣称柯布西耶宫的建造过程用了22 000颗螺栓。这表明对于这一建筑的某方面评价包含了螺栓拼装,因为它量化了干式装配率(图29)。

29 螺栓表现

柯布西耶的干式装配重点在于摒弃复杂的匠人组织工作方式,房屋及内部设施仅采用一个装配组拧螺丝的方式即可完成装配。他认为这样可以减少传统不同工种匠人组织之间,由衔接所导致的巨大时间浪费,并更进一步地在房屋建造中引入泰勒制③进行科学管理,使建筑作业标准化、规范化,提高生产效率。这正是柯布西耶对于工业化大批量生产的终极追求。

索尔坦在与柯布西耶合作混凝土建筑时曾不止一次吐槽他对于抽象概念而非真实建造的追求。但在这个钢结构的房子中,柯布西耶却并不试图掩盖拼装痕迹,相反节点连接处密集的裸露螺栓是一种现代的节点表达。这来自柯布西耶对原始茅屋的研究。

3 神庙帐篷与蜂房体系的媾和

帐篷母题和蜂房体系在柯布西耶宫内并存,需要考虑将两者组合在一起。

3.1 脱开——第三则构图

在柯布西耶的“四则构图”中的第三则,他注明了“很容易、方便、可组合”。这则构图清晰图示了两个体系组合的简便做法。

柯布西耶宫践行了这则构图。在平面,伞的整体尺寸正好能够笼罩立方体的范围,支撑折板屋顶的柱子脱离于伞之外,对内部空间毫无影响;在立面,伞形屋顶高于立方体结构,于两者之间留出了屋顶花园的空间。

在屋面层,核心筒伸出屋面之上的体量与大屋顶的交接更清晰地表达了脱开的操作。这一体量是整栋建筑里唯一异常的盒子,整体沿用了蜂房的体量和做法,但采用了V形内坡顶。V形复制了折板屋顶的形并与之协调,但二者在技术操作上清晰脱开,避免了交接,俨然一“体量描边精华”(图30)。

30 V 形体量单元

于是,伞形屋顶与蜂房相互脱开,得以各自表现,互不干扰。蜂房在伞下的范围内自由伸展,适应不同的功能平面。伞形屋顶也并不直接作为功能单元的顶,获得了自由表现的基础。

3.2 第三者体量

在蜂房结构和伞形屋顶之外,另一套功能体插入其中,将整个建筑有机地粘结在一起。这一功能体包括地下室、楼梯、坡道,它们都是混凝土浇筑的(图31)。

31 第三者体量

地下室主要由展览集会大厅、锅炉房、人防三部分功能组成。其顶板(即首层底板)及基础梁为钢结构伞和蜂房单元提供了平整的地面和结构基础。

楼梯限定在一个平面方形网格内,四周与主体钢结构明显分离。在隔墙、一侧的龛,以及屋顶V形钢盒子的包裹下,成为了展厅空间的“固定展品”,融入到建筑的有机整体之中,串联起竖向蜂房(图32)。

32 楼梯体量

坡道的宽度由平面网格的尺寸精确定义——在X向,建筑平面分为11个2.38m的网格,混凝土坡道占据正中网格。由坡道体量引出两组伞之间的一段平顶,连同其下的3根矩形柱和混凝土坡道一起界定出相对独立的矩形体量,成为解决一系列复杂交接问题的钥匙(图33)。

33 坡道体量

3.3 两组伞与中间体量的秋毫无犯

左右两组伞形屋顶与中间矩形柱的交接,并非将梁放上去的关系,而是用梁的侧面与柱通过预制连接件连接,这一方式更符合钢结构的梁柱交接方式,同时也使得柱对屋顶的作用由柱支撑转为屋顶像吊床一样挂在柱之间(图34)。

34 侧面拼接

侧接方式使得左右两组伞与中间体量秋毫无犯。既保证了矩形柱的完整性,不至于被变截面梁的底部斜切,同时也保证了两组伞的旋转一致性——即伞单元两个方向的整体尺寸和组成伞形屋顶的构件尺寸均保持一致,其中一组伞旋转90°之后正好与另一组伞完全一样。钢伞X向和Y向的边部均没有因为要和中间的矩形体量交接而侵犯对方,导致X向与Y向尺寸不一样,或导致出现需要被特别制作的构件。

中间体量也解决了另一个更为重要的问题:伞单元终于可以无限发展,形成单元清晰的伞群了。

前文提到,苏黎世展览馆由3根矩形钢柱支承的钢伞在多伞组合的时候,位于中间的位置会出现双柱并排的状况,显然不符合概念清晰的需求(图35)。矩形柱旋转90°并脱开之后,这一问题并没有得到解决,反而更为显著。但当伞与伞之间插入矩形体量之后,问题迎刃而解:中间体量充当了伞与伞之间的连接体和结构支承,这样在交接的位置也就可以取消伞组本就独立的柱子,于是交接处的梁柱问题也就不复存在。无论需要多少组伞拼合,伞组自身的柱子只需保留伞群最外的一圈。这一方式有点类似用“双柱+梁”的门式支承减中柱的技术做法(图36)。

35 苏黎世展览馆伞群拼接示意

36 柯布西耶宫伞群拼接示意

注释

①柯布西耶宫采用钢和玻璃建造,而非混凝土。很多文章称其为柯布西耶生平唯一一座玻璃和钢的建筑,其实并不准确。

②在1939—1940 年的M.A.S 装配式住宅中,柯布西耶持续数年的装配式系列研究得出了一个值得重视的结果:建构构件彻底的标准化,选用钢柱、钢梁,并将顶棚构件、立面板材构件、楼梯、门、窗、卫生设备统统标准化。

③泰勒制是美国管理学家弗雷德里克·温斯洛·泰勒创造的一套测定时间和研究动作的管理方法。柯布西耶曾呼吁“向工程师学习”,其中也包括管理学。

图片来源

1−4,7,8,10−36 李俊男绘制

5,6,9 梁惠琳、陈芸绘制

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