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建筑师游灯会

清明小长假,打卡了几条文化老街,发现几乎每到一条老街,都会看到成片的灯笼。灯笼似乎从屋檐下的一个点缀变成了大家都喜欢用的文化符号。

关于这一点,建筑师深有体会。方案不够,灯笼来凑。为了将建筑界的灯笼都汇集到一起,一场“建筑师游灯会”应运而生,让我们一起来看看有哪些作品应邀而来。

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第一件作品是建筑师Dustin Feider系列作品——树屋中的一件。无论是支撑结构还是形态,它都做到了和灯笼一样的轻盈、通透。

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▲Treehouses
图片来源:http://inhabitat.com


第二件作品是代表中国参加了迪拜世博会的国家馆“华夏之光”,由上海世博会中国馆总设计师何镜堂设计。

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▲迪拜世博会中国馆
图片来源:网络


第三件作品是在武汉楚河之畔的汉秀剧场。因为造型像“红灯笼”,故又名红灯笼剧场。

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▲武汉汉秀剧场
图片来源:网络


这个看起来平平无奇的花灯楼竟是“世界最大灯笼型建筑“的吉尼斯世界纪录保持者。

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▲兴宁市熙和湾客乡文化旅游产业园的花灯楼
图片来源:网络


最后,隆重登场的是我们今天的主角——新保利大厦。它由SOM和北京特种工程设计研究院联合设计而成。

等等,你告诉我这是一个灯笼?

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▲新保利大厦外观
图片来源:网络


别急,让我们详细介绍一下。


灯笼的诞生


新保利大厦位于北京东城区东四十条桥西南角,是保利公司的新总部和保利博物馆的所在地。与东北角的旧保利大厦相对而立。

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以下是甲方爸爸和建筑师的对话。

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挂灯笼

问:把灯笼挂起来需要几步?

答:1.把灯笼做好 2.把灯笼挂起来 3. 把门关上


▪ 01. 做“灯笼”


“灯笼”是新保利大厦中承担博物馆功能的楼中楼,也是大楼中对外开放的部分。

为了增强“灯笼”本身结构的稳定性,它的立面为米字形框架的静定结构。

根据博物馆的光照需求,在特定位置开一些小窗,再罩上一层褶皱玻璃外表皮,一个合格的灯笼就做好了!

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▲木墙与褶皱玻璃的连接


▪ 02. 挂“灯笼”

要想把一个45米高,5吨重的“灯笼”挂起来可不是容易的事儿。建筑师是如何实现的呢?

首先需要一个稳定的框架,最稳定的当然是三角形结构了,正好能藏在建筑里,柱子还能当核心筒,一拍即合!

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那么,“灯笼”用什么挂上去呢?普通的拉力绳?恐怕不行。

这时候该亮出我们的王牌了——摇臂

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▲摇臂系统
图片来源:SOM官网


“摇臂”(The Rocker)的设计灵感来自将结构视为活动实体而非静止对象的理念。主要由两个主拉索、摇摆臂和主销轴组成。

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它和传统的悬吊系统有什么不同?

要知道,地震和风压会使三角形框架顶面相对于下方距离30米以上的“灯笼”的顶面产生多达0.9米的摆动。

使用传统悬吊系统时,两个对角线线缆会试图抗拒这一运动,从而造成线缆受力显著增加。

让我们做一下受力分析。

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传统悬吊系统。水平风力F越大,绳子拉力T相应增加。

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而改进后的“摇臂”相当于将原来的“定滑轮”变成了一个“逆向滑轮”,可以改变力的方向,在任何一个角度形成一个平衡力矩,这样建筑屋顶、博物馆和幕墙能够在不使线缆受力显著增加的情况下自由、安全地运动。

“灯笼”正好充当了索网的平衡物,提供了预应力。(没想到“灯笼”太重也有好处)

不想做物理题?没关系!我们来做个简单的实验。

先做一个简单的框架和摇臂模型,在AB线缆末端连接弹簧。如果弹簧在侧向运动测试中不会被拉长,则表明任何地震引发的位移实际上都不会使线缆张力增加。(是不是浅显易懂)

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▲摇臂实验
图片来源:SOM官网


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可以看到,摇臂可以巧妙消解两个顶面之间的位移,实验成功!

一个摇臂只能消解一个方向的风力,怎么办呢,没关系,安排两个!

两个竟然还不行?那只能靠个边了。

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费了九牛二虎之力,灯笼终于挂好了!

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▲“灯笼”之下
图片来源:SOM官网


以为这就完了?屋里漏风可不行。


▪ 03. 关门封面

为了挂灯笼,不小心把洞挖大了,全部封上玻璃?面积太大结构上行不通。

这时候“摇臂”又派上用场了。

原本不可能实现的90米高、60米宽的玻璃幕墙被摇臂的两根绳索分成三个区块,形成褶皱,解决了传统双向索网不能解决的跨度问题。不仅如此,连续的折面还增强了玻璃幕墙结构的整体刚度。

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最大的窟窿补好了,其他的怎么办呢?

为了整个大楼更节能更好用,解决日照问题是一个关键点。建筑师灵机一动,给整个建筑安装了一个“百叶窗”。百叶窗放大到建筑尺度就成了每层4m(一层6m),间距0.75-1.5m的巨型石材百叶。

石材百叶的排列规律依据北京四季自然光照算出春分、夏至、秋分、冬至时的日照。通过石材本身和内层玻璃幕墙形成一定角度,保证冬季最大限度日照和夏季最大限度遮阳。

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石材百叶除了遮阳的功能之外,好像还有别的作用。官方对于为何使用石材百叶是这么描述的:“百叶间隔的空间与中国园林美学中的借景,移步换景有着异曲同工之妙,将室外景观框为一幅幅图画,为办公空间添加了一抹生动的色彩。”(真的吗?我不信)


灯笼后记

经过这么多对于“灯笼”的介绍,灯笼的概念是不是已经植入了你的脑海?但事实上,第一次看到新保利大厦的人很难把这个庞大的吊楼和灯笼联系起来。

而关注过SOM的人或许知道,SOM事务所受密斯的影响很大,在将技术手段演绎得玲离尽致的同时,又将技术转化为人最高层次的审美享受。在他们的设计逻辑中,相比起文化意象,建筑结构、节能环保、技术美学等更可能成为设计的切入点。

让我们再来回顾一下新保利大厦中重要组成部分之间的联系。

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我们不妨大胆猜测,“灯笼”、石材百叶的“移步换景”等意向都是用户基于建成的建筑所冠给它的“美誉”,而非建筑师的本意。抛开这些“美誉”,单纯地用感官去体验新保利大厦,我们或许会有不一样的收获。

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再次探析新保利大厦的设计手法,我们可以发现其技术手段是一以贯之的,各主体之间相互关联,各空间之间相互嵌套,形成了一个统一、完整的空间形态。

摇臂作为结构的交点与空间的焦点,在整个建筑中起到了枢纽的作用。

它将吊楼的重量传递到核心筒上,吊楼反衬出摇臂的力量美感。它将玻璃幕墙分为三部分,实现了超大尺度的横向跨越,而玻璃幕墙的尺度也放大了摇臂的形态本身,使它成为了空间焦点。

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总体看来,新保利大厦在SOM公司结构创新与一体化、节能环保、技术审美的贯彻上可以称之为一个成功的案例。

然而作为北京CBD众多高层写字楼中的一员,它实在说不上多特色。即使被冠上“灯笼”等具有中国传统文化特色的“美誉”,也不能使它具有传统韵味。又有多少“灯笼”建筑反而是对灯笼本身意向的侵害呢?

所以,灯笼还是灯笼,建筑只是建筑。

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▲新保利大厦模型

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▲幕墙外观

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▲摩天中庭



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