欧洲装配式建筑的魅力

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第二十二届国际墙体屋面材料生产装备博览会

指导单位：◆中国建材西安墙体材料研究设计院 

主办单位：◆中国硅酸盐学会房建材料分会

◆《砖瓦》杂志社

◆ 全国墙材科技信息网

◆ 中国墙体屋面材料发展中心

◆ 国家建材工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心

浙 江 义 乌 国 际 博 览 中 心

2019年11月8日 ~ 11日

电话：[phone]

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建筑之美，包括工艺之美、材料之美、结构之美、建构之美等。为了更加清楚地深刻理解这些“美”，我们借助4个案例来感受一番。

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1

工艺之美

建筑的工艺工法和建筑形式的最终呈现是密不可分的。节选引用卢求先生发表在建筑工业化装配式建筑网《欧洲典范：最全的德国装配式建筑技术体系研究》一文中的Tour Total大厦案例，展现一下装配式建筑的“工艺之美”，如图1所示。

图1 德国 Tour Total 大厦

图2 德国 Tour Total 大厦细节 1

图3 德国 Tour Total 大厦细节 2

图4　德国 Tour Total 大厦预制构件示意

图5 德国 Tour Total 大厦预制构件 1

图6 德国 Tour Total 大厦预制构件 2

图7 预制构件安装节点

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2

材料之美

“砖块想成为什么？”路易斯·康说：“砖说：我爱拱券”。下面转载《建筑时装》纽约290 Mulberry Street案例，我们可以将其答案放到在数字化时代的建筑语境中，砖说：“我爱肌理和质感，我爱参数化”。这就是数字化“ 砖” 的材料之美：290 Mulberry Street项目所在城市规划要求该建筑朝向Huston和Mulberry 两条街的两面采用“石造建筑”外墙，这是为了与Puck Building—— 这个纽约最著名的石造建筑之一相呼应，整体协调，如图8所示。

图8 街区环境

纽约市建筑规范允许建筑每100平方英尺的面积内可以有10平方英尺投影在建筑红线外，挑出长度最多10英寸。这个规定适用于突出的装饰物，比如外圆角、檐板。SHOP提出了表皮的一种“波纹”设计方案——砖块在整个立面上突出堆叠（不是单调地突出，而是像一个外圆角那样）——这与建筑规范设想的环境并不是很融合。“波纹”的“峡谷”处在建筑红线上，所以尽管只有0.75英寸，但几乎整个立面都超出了建筑红线。为解决这一问题，SHOP利用分析软件计算出超出建筑红线的平均值，确保其可以满足建筑规范的要求，如图9所示。

图9 建筑外观 1

要使表皮上每块砖都以精确数值突出于表面，是难以通过泥瓦匠手砌来实现的。这些砖在工厂被预先制成预制墙板，如图10、图11所示。

图10 建筑外观 2

图11 构件运输

图12 建筑外观 3

  （1）BIM建模

图13 BIM 建模

  （2）BIM细化到每块砖布置的参数化模型

图14 参数化模型

  （3）BIM模拟拼装

图15 BIM 模拟拼装

  （4）确定所有基于BIM的构件模型

图16 预制构件 BIM 模型

  （5）CNC（计算机数字控制）制造的主要正片，橡胶衬板的底模

图17 CNC制造底模

  （6）浇注橡胶衬板

图18 浇筑橡胶衬板

  （7）橡胶衬板中嵌入面砖，形成墙板模具

图19 组合墙板模具

  （8）浇筑混凝土，形成预制外墙板

图20 构件混凝土浇筑成品

  （9）墙板吊装，完成外墙施工

图21 构件安装

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3

结构之美

罗马小体育馆

罗马小体育宫的设计者奈尔维是最著名的结构工程师、建筑师，他是“二战”后混凝土建造的“混凝土诗人”，其作品表现的是一种结构之美、技术之美，如图22所示。

图22 小体育宫穹顶仰视图

罗马小体育宫为钢筋混凝土扁球壳结构，球壳直径59.13m，其特征在于内部空间极强装饰性和表现力的“网肋”，既是整个建筑内部空间形态的典型特征，又是结构体系的重要组成部分。花瓣式的网肋，把力传到斜柱顶，再通过36个Y形支撑传至基础，如图23所示。

图23 斜撑将穹顶的斜向推力传至基础

整个球壳由1620块用预制的钢丝网水泥菱形槽板拼装而成，板间及之上布置钢筋，以此为模板，上浇混凝土，形成装配整体式叠合结构。从建筑内部看，圆顶如花瓣般绽放，规则的球壳和带肋拱壳造型，极富装饰性并充满韵律感，这种装饰不是后加的，是结构与生俱来的，结构之美因其而生，展现了“结构之美”，如图24、图25所示。

图24 预制叠合球壳吊装情形

图25 小体育宫穹顶的结构之美

后来，他进一步将预制模板技术改造为预制混凝土技术，由此独创了通过组装轻薄的预制混凝土折板来实现的装配整体式叠合结构。并与建筑师贝鲁奇合作创作了旧金山圣玛丽大教堂，教堂上端是一个双曲抛物面拱壳结构，内部开阔无梁柱，空间由1680个128种不同尺寸的预应力混凝土藻井组合在一起，外侧通过浇筑混凝土形成四块预制叠合混凝土拱壳。板块交接处嵌入窄长的传统彩色玻璃，构成十字形光晕。十字交叉处便是屋顶外17m高的金色十字架底座。教堂四角底部的玻璃在高耸的顶棚下透出朦胧的光，体现了蕴涵在结构逻辑中的诗意之美，如图26所示。

图26 教堂内部穹顶的结构之美

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4

建构之美

澳大利亚海浪大厦

建构之美是一种“素颜美”，是通过结构和构造，采用建筑本体表达出的非装饰的原生美。澳大利亚海浪大厦项目采用了500个曲边结构阳台板，不加任何装饰，利用建筑各层间预制阳台本身的排列组合，形成了一个螺旋状上升的“海浪”样式。

建筑是技术与艺术的结合，是技术理性与人文科学和艺术的统一。好的建筑首先是其存在的技术手段以及其所表现出来的形式美。建筑学应该回复初心，回归到一条的“技术理性的发展之路”上。回归技术理性，研究如何更加高质量、高效率地建造更为性能优异的建筑，以满足人的更高需求，是行业的发展方向，这是2013年我在参观旧金山泛美航空公司大厦时的感悟。如图30所示。

图30 旧金山泛美航空公司大厦

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