课程总结 | 概念与结构——2023级研究生《基本设计》课程成果

学术   2024-11-13 15:20   江苏  

指导老师

潘幼建 万军杰    

南京大学建筑规划设计研究院  物物设计工作室

学习中心:

A1    赵怡霖    孙    筱

A2    范孟辰    梁天宇

A3    吴明锴    张路虎

A4    彭   婷    李晓涵    苏泓铭

体育中心:

B1    张子璇    李    念

B2    谢晓天    杨    畅

B3    苏巧敏    梁鹏伟

B4    邱雨婷    黄辰逸    顾    靓 

评图嘉宾:

赵   辰   南京大学建筑与城市规划学院 教授

李   竹   东南大学建筑设计研究院有限公司

            建筑技术与艺术(ATA) 工作室 主持建筑师

孟宪川  南京大学建筑与城市规划学院 副研究员


教学目的

结构常仅被当作建筑克服重力的工具,而忽视其在建筑学范畴上具有的意义,我们也常在设计的最后阶段才展开对于结构的讨论,而忽视在设计的最初阶段结构对概念的推动。一个合适的结构可以推动一个优秀建筑的产生,结构的创新也是建筑创新的重要推动力。


关键词

概念 / 结构 / 整体性 / 差异性

概念:设计从一个清晰的概念开始,是有关空间和体验的概念。概念的生成需要产生建筑形式,同时建构意义,即是能让使用者产生感知和智性的愉悦,与人产生关联的形式。

结构:概念是抽象的,但是结构是物理实在的,结构是概念得以实现的媒介,它深刻的影响着概念在物质层面呈现的姿态。一个好的结构是为建筑概念服务的,从概念生成的最初阶段就需要有结构的思考。

整体性:方案需要逻辑严密的围绕一个概念开始,使其成为一个系统的整体。而非由各个部分以加法的形式组合而成,各部分互相需求。建筑的空间,结构,功能,形式从属于同一个概念,平衡各个方面的准则就是由概念的整体性来决定的。

差异性:一方面是与已有经验上的差异性,这种差异有助于唤起人们的感知和想象力,去给建筑概念和结构重新下定义和命名,产生新的理解和愉悦,以此建构意义。另一方面的差异,是建筑的视觉呈现与结构原理之间具有一定的差异性,它并不是一个一眼望穿的建筑概念,需要持续的从部分到整体之间来回思考,与空间秩序有关,与人们如何遭遇建筑和空间有关,结构在单个空间中通常是局部和碎片化,只有完整的体验了整栋房子,形成连续的空间记忆,才能理解整体的概念和结构体系。


设计任务

设计课程从教师对案例的分享开始,来建立学生对概念与结构的基础意识。学生观察和调研自己所在的南京大学浦口校区,从两个备选场地中挑选一个,发现问题,依据功能主题拟定任务书,提出空间概念和结构策略,回应场地,应对问题。

结构形式来源于学生对于案例的分析,通过分析理解结构原理,及结构与概念和空间的整体关系,以案例为基础做概念和结构的抽象和延伸,将其运用到自己的设计当中。


评价标准

· 结构与概念的整体性,结构设计是否强化了概念,并保证概念的清晰性。

· 结构是否主动参与到空间表达,并带来不同的空间体验。

· 具有明确设计意图的品质空间,空间和结构体验具有差异性和复杂性,能调动人的感知和智性的愉悦。

· 概念和结构设计的创新性。

· 概念和结构对环境和场地问题的应对程度。



学习中心


杆件与拉索抗侧向力系统创造的悬挂架空的轻盈空间

A1    赵怡霖    孙    筱

案例:长谷川豪——林中飞屋


因为场地是一片竹林,我们希望学生中心能够具有竹子轻盈、纤细这种基因特质。利用细长杆状的构件,在竹林中营造一个轻盈、开放、漂浮的与自然相融空间。使用的结构是杆件与拉索抗侧向力系统来进行悬挂架空,我们希望有一个地面架空层,形成一个地面的与自然相融的自由空间。



结构漫步

结构作为空间延伸的线索,带来建筑漫步的体验

A2    范孟辰    梁天宇

案例:克雷兹——布莱特恩校舍


由两条主要的动线和一条垂直疏散流线组织整个建筑的结构和功能划分。实体化的路径在建筑中穿梭切割出不同尺度的功能空间,每个空间只能观察到建筑结构的片段,难以直接阅读其传力逻辑。在结构的引导下对竹林和湖景进行框景,在三维空间中取得步移景异的空间感受。

交通体之间相互搭接,减少悬挑的不利影响。水平交通也被作为结构大梁拉结各个交通体,交通体直接且分出各功能功能空间,造成特殊的空间切分界面,悬挑楼板边缘通过拉杆减轻出挑压力。屋顶楼板做井字加强处理。



实墙与斜杆形成的自由空间与开敞外围护

A3    吴明锴    张路虎

案例:Kerez——力流分析


从克雷兹的三栋经典建筑(五户宅,劳琴巴赫学校综合楼,一墙宅)入手,分析其构件之前的传力性质,并将其归纳统一,最后找到构成复杂建筑传力的基础传力要素“三角传力体系”,将基础要素组合并赋形,即是“实墙和斜杆”。

通过实墙在内部的排列,根据不同层空间功能的需求,达到分割空间和传递受力的作用,外立面的设计把墙体换成了杆件,打开外立面并丰富其变化的同时,可以将楼板和屋顶的荷载直接传递到地基处,使整个建筑呈现内部是小三角力流层层传递,外部是大三角力流跃层传递的力学模式,形成了内实外透的建筑空间效果



弯矩抵抗塑造的轻与重

内力拟形逻辑下生成的竹林学习中心

A4    彭   婷    李晓涵    苏泓铭

案例:SOM——海耶斯园区亨氏公司总部


在第一个角度上,新的建筑空间应与场地中竹林与大地的关系相似,是一种“外向性与内向性的叠加”、“轻与重并存”;另一个角度,通过对内力拟形背后图解静力学逻辑的学习,希望建筑最终呈现出“多义结构”的状态:建筑的结构形式来自于自身的力学属性,结构自身能容纳活动,更是空间划分秩序界定参与者,最终还能容纳设备,成为“皮”所依靠的“骨”。通过以内力拟形为主、建筑学手法为辅的“手段”,实现第一个角度所提“概念”设想。

通过对跨度单元在二维方向上的修改,对力学分析结果的优化筛选,我们在初期得到了一个基本的受力单元的“图解”。在图解的基础之上,以抵抗弯矩为目标,赋予材料与空间的体量形式,需要既能做到适应结构的实际建造,又能表达“轻与重”的目标空间意向。最终通过对单元的结构构造细节,杆件尺度与截面大小进行细致的设计,并且在三维方向上根据单元的特性创造出符合目标意向与功能需求的空间。



体育中心


树形结构竖向生长与材料变化产生的森林感空间

B1    张子璇    李    念


案例:Grafton Architects——伦敦政治经济学院马歇尔大楼


通过分析Grafton Architects经典案例伦敦政治经济学院马歇尔大楼的结构体系,发现树形结构在竖向传力的基本规律,并探索其新的组合形式以及在塑造空间方面的独特表现力,以此作为设计开始的基础。

设计以树形结构作为结构原型,采用不同尺度的树形结构在垂直方向上进行叠加,利用不同材料暗示不同空间尺度和功能。树形结构的斜向枝杈起到结构转换层的作用,可以逐层缩小柱网跨度,满足不同空间尺度的需求。同时利用树形结构的柱网生成墙体划分空间,产生不同的结构状态。立面用简单的玻璃和墙体进行虚实区分,让树形结构产生半暴露的效果。在场地上,对场地北侧地块进行打开使北侧居住区与南侧的运动场连接,保留了场地现有的大部分树木,并且设置了供人行漫游的步道,让建筑与场地形成一体。



空间钢桁架的叠加创造的大尺度通透空间

B2    谢晓天    杨    畅

案例:Kerez——劳琴巴赫学校综合楼


钢桁架,巨型空间,通透,这些看似不兼容的单词从克雷兹的手中和谐地融为了一体。建筑师和结构师通过缜密的力线分析,用叠加的方式将巨型钢桁架组合,结构围合空间,空间彰显结构,建筑的使用者体验空间的同时也在和建筑结构产生了对话。结构在此时不再是一个简单的构筑物,而成为了与空间一样的特色。

在本次的设计中,我们尝试致敬克雷兹,用方形钢桁架与井字形钢桁架进行层叠,试图用空间去隐藏结构,带给体验者对于结构本体的思考。同时,方形桁架所创造出的大尺度空间则成为了建筑本身的运动功能区,利用核心筒贯穿建筑形成交通空间,使建筑整体呈现出与结构本身反差的通透感。




悬索体系塑造线性空间引发的反差感和轻盈性

B3    苏巧敏    梁鹏伟

案例:康策特——特拉弗辛纳步行桥


康策特设计的特拉弗辛纳步行桥以其轻巧透明的外观,满足了场地的初步设想。桥的鱼腹状结构创造了上下两个对比鲜明的线性空间,显示出其设计转译的潜力。

在将桥梁设计转化为建筑时,我们从两个维度进行了深入探讨:1. 横向维度:我们将桥面的宽度从狭窄扩展至适合建筑的空间尺度,并用钢材替换木材,以提高结构刚度,减少桁架的密集度,并强化了结构的薄弱环节。2. 纵向维度:为了克服直接转译导致的端部空间利用不足和美感缺失,我们选择将平面与曲面分离。为了维持结构原理,同时又避免结构变得笨重和脆弱。最终引用了悬索体系,让端部拉索直接固定于地面,从而释放上弦梁的负担,有效解决了结构难题。



桁架悬挂体系的多种构件形成变奏空间

B4    邱雨婷    黄辰逸    顾    靓 

案例:台湾高雄市立图书馆


借鉴高雄市立图书馆的结构逻辑,我们提取“巨柱”、“桁架”和“吊索”体系,结合“巨石阵”的意象,旨在打造力量感的外观和灵动的内部空间,呈现“反重力”效果。

体量生成上,一层规划游泳馆和篮球场,我们使用钢筋混凝土围合成的核心筒代替巨柱的结构功能,并在内部解决交通与辅助空间,以实现体育场馆内部的使用空间的纯粹性。为达到南北互动和视线通透,巨柱分散东西两侧,形成引导性空间和适宜尺度辅助区。根据景观和人流特点,调整垂直结构体量和分布,最终在核心筒上架桁架,桁架上吊索拉结楼板。

空间体验上,建筑外观体量感强,内部开敞通透,形成反差。二层空间“收紧”,吊索构件精致且灵动。三层桁架层,空间更紧凑,结构序列感和几何美突出,半透明屋面采光与光影交织,编织独特空间体验。


编辑 | 潘幼建

审核 | 华晓宁

南京大学建筑与城市规划学院
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