当代建筑思潮研究之“结构与解构”――以丹下健三“代代木体育馆”为例

当代建筑思潮研究之“结构与解构”——以丹下健三“代代木体育馆”为例Studyonthecontemporaryarchitecturalthoughtsof“StructureandDeconstruction“——TaketheYoyogiGymnasiumofKenzoTangeasExample一、建筑简介Introduction建于1964年的东京代代木体育馆，由当时著名的建筑师丹下健三所设计，它是为1964年的东京奥运会而建。建筑采用悬索结构，它是60年代的技术进步的象征，脱离了传统的结构和造型，被誉为划时代的作品。代代木国立室内综合体育馆的整体构成、内部空间以及结构形式，展示出丹下健三杰出的创造力、想象力和对日本文化的独到理解。整个建筑特异的外部形状加之装饰性的表现，似乎可以追溯到作为日本古代原型的神社形式和竖穴式住居，具有原始的想象力。这可以说是丹下健三结构表现主义时期的顶峰之作，最大限度地发挥出材料、功能、结构、比例，直至历史观高度统一的杰出才能。该建筑是丹下健三，也是日本现代建筑发展的一个顶点，日本现代建筑甚至以此作品为界，划分为之前与之后两个历史时期。一、建筑简介Introduction二、建造背景Background二战之后，日本经济萧条，国家满目疮痍。至1945年10月，东京人口下降到349万，仅是战前的一半。被战机轰炸一百多次的东京，大部分地方成为废墟，日本失去了近一半的国民财富，经济混乱，物价飞涨，失业率屡攀新高。二、建造背景Background1951年，美国结束对日本的占领期，日本恢复了国家主权。在此之后，日本开始通过一系列措施，谋求经济和政治上的国际地位。然而当时在很多外国人的眼中，日本还是战后的一片废墟，MADEINJAPAN也往往与“价格低、质量差”的印象联系在一起。日本强烈地意识到，必须改变国外的成见，而举办奥运会就是最好的宣言，日本人期盼奥运的相关建设带动整个国家经济的复苏。二、建造背景Background1940年奥运会原本确定由东京承办，但推行军国主义的日本毁约弃权，导致那届奥运会流产；50年代，战后的日本申办第17届奥运会，结果败给罗马。但日本人却在申办路上越挫越勇，而他们的执著也终于取得了成果。继争取到1958年第3届亚运会举办权后，东京如愿以偿地获得了1964年奥运会的举办权，而这也是奥运会第一次走进亚洲。日本沸腾了。该兴建怎样一座体育馆，以迎接这一次寄托日本人复兴厚望的奥运盛会？又有哪位建筑师，能够担此重任？全日本在期待三、建筑师Architect丹下健三1913生于大阪1935-1938东京大学建筑系1938-1942前川国男事务所1946任教东京大学工学部建筑系1949晋升为教授获广岛和平中心设计竞赛一等奖并出席国际现代建筑协合大会开始在国际上崭露头角广岛和平纪念公园丹下因赢得广岛和平中心设计竞赛开始崭露头角日本政府想凭借这样一位本土大师的设计，在国际上彰显日本人的自信。对于当时那个阶段，丹下健三说：对于我来说一个大的转机是从1960年前后逐渐开始的。在研究新的工业化社会将会给我们带来些什么的时候，我发现建筑环境和城市环境都开始急剧地变化。在这个过程中，我们应该考虑建筑如何与之适应。四、建筑构思Inspiration60年代，正是建筑界新思潮风起云涌的时代，放眼世界，建筑的天空满布现代主义、后现代主义的呼声，而日本向来以强烈的民族性著称。那么，在这次寓意深远的世界性体育盛会上，这个崇尚道法自然、以砖石土木建筑闻名的国家，将兴建怎样一座既拥抱未来、又彰显传统的主体建筑？丹下又将如何在传统与现代之间，找寻一条通往民族复兴的建筑之路？日本传统民居四、建筑构思Inspiration大和民族根深蒂固的传统观念一直以来深深影响着丹下健三。童年时代，他喜欢在木质的吊桥上玩耍，追逐和嬉戏，感受桥下流水潺潺、聆听鸟鸣啾啾。附近神宫的庄严映衬出桥桩的厚实、索道的优雅和桥面的坦荡，让丹下感觉到，这就像武士、菊花和刀，是真真切切的日本，一个刚柔并济、融合了自然与人文的日本。传统的木结构建筑，让他感受到民族深厚的历史底蕴和潜在的巨大力量。日本传统武士、菊花和刀日本传统文化武士、菊花和刀，日本的三件宝四、建筑构思Inspiration当丹下从记忆中走出来，他立即决定，以吊桥和神宫作为建筑蓝本，为世界展现一个饱含传统精神的现代日本。于是，他拿起笔，两座优雅的造型跃然纸上。东京代代木体育馆融传统于现代如武士般隐忍克制，却又像利刀般锋芒毕露，凝聚着大和民族复兴经济和国力的愿望。它聚集着世界友谊，如菊花般纤柔，却盛放激情和欲望四、建筑构思Inspiration代代木体育馆，包括一座游泳馆和一座球类馆。体育馆总用地面积9．1公顷，南北有近6米的高差。第一体育馆为两个相对错位的新月形，第二体育馆为螺旋形，像个大蜗牛，两馆均采用悬索结构，中间的空地形成中心广场。宽敞的人行步道将两馆联系起来，贵宾和管理人员入口在步道的下面。观众人流和车流也巧妙地分开了。五、建筑分析Analysis平面及立面建筑面积：25396平方米长边240米短边120米建筑高度：最高处40.4米南北有近6米的高差建筑层数：地上两层地下两层座位数量：15000个混响时间：控场3s满场1.9s五、建筑分析Analysis第一体育馆（游泳馆）功能分析：第一体育馆用于游泳与跳水比赛，结上冰又可以进行滑冰比赛，游泳池还有一个隐藏起来的活动盖子，盖上盖子，可以在上面举行柔道之类的比赛。交通流线：东西向宽敞的人行步道将两馆连成一个统一的整体，并巧妙的将观众人流、车流明确的区分开，贵宾和管理人员的入口在步行道的下面。第一体育馆圆形的两端伸出两个方向相反的尖角，正好是宽阔的观众出入口。五、建筑分析Analysis第一体育馆（游泳馆）EntranceEntrance地下一层平面详图地下二层平面详图一层平面详图二层平面详图第二体育馆是举行篮球或拳击比赛的地方入口也突出在圆的外面五、建筑分析Analysis第二体育馆（球类馆）五、建筑分析Analysis室内空间代代木体育馆室内空间透视五、建筑分析Analysis天窗形式第一体育馆——斜坡式天窗两道悬索形成一个脊，脊的两侧为采光用的天窗，在室内形成两道光带，符合整个建筑的形体及氛围。第二体育馆——锥形天窗支撑柱的顶部为采光口第一体育馆天窗第二体育馆天窗五、建筑分析Analysis采光分析照明设施构造及安装示意水平照度分析五、建筑分析Analysis通风分析侧送风方式是体育馆比赛大厅采用得最广泛的一种气流组织形式，其中采用喷口侧送方式最为常见。体育馆比赛大厅无论规模大小，通常都具有空间大，比赛场地位置低，观众席逐渐升高的“碗型”特征。并且风口离空调区域较远。因此采用侧送风方式能够充分利用这一点，喷送口风射流长，流量大。这种气流组织方式可以使空调区域温度均匀靠近喷口的后排观众基本处于回流区，避免了“脑后风”。通风游泳池由于没有经费设置空调，用直径1.5m的16个喷口，使室内空气回转流动，风速1m/s，从而使体育馆内温度下降（该项目获得日本建筑学会特别奖）五、建筑分析Analysis音效分析1.巴形图悬索结构的金属屋顶形成了带有鲜明民族风格的凹曲屋顶，其构思原型来自日本纹章图案“巴”。巴象征意义很多，其中有象征平和平衡之意.2.海浪和海螺类似海螺的独特造型给人很强的视觉冲击,是一个由瞬间的海浪漩涡引发的灵感设计。整个设计线条没有直角直线，流畅的线条让人想起的是浮世绘中的海浪神秘。六、结构分析Analysis灵感来源3.蜘蛛网采用的悬索结构来源于蜘蛛网的灵感：用数根自然下垂的钢索牵引主体结构的各个部位，从而托起了总面积20000多平方米的建筑。六、结构分析Analysis灵感来源代代木国立综合体育馆，是丹下健三结构表现主义时期的顶峰之作，达到了材料和结构的高度统一。六、结构分析Analysis丹下在没有任何可借鉴的先例、没有任何可参考的理论的情况下，大胆设计出世界首创的柔性悬索结构，让两个形状不一的场馆看起来像是海边的贝壳。优雅而富有张力结构表现主义的巅峰之作六、结构分析Analysis悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用，结构中不出现弯距和剪力效应，可充分利用钢材的强度；悬索结构形式多样，布置灵活，并能适应多种建筑平面；由于钢索的自重很小，屋盖结构较轻，安装不需要大型起重设备；目前悬索结构连接节点的加工技术和锚固系统已很完善，预应力张拉工艺及控制技术也非常成熟，因此悬索结构的加工、制作和施工也比较方便。悬索结构优点六、结构分析Analysis柔性设计当时被视为最复杂的设计，复杂在于大跨度、大空间，让场馆及其他设施都被统一在了这个用高张力缆索为主体的悬索屋顶结构之下。它脱离了当时勒·柯布西耶推崇的柱式造型，被视为划时代的作品。柔性结构设计六、结构分析Analysis•柔性屋面结构：悬索结构•屋面结构主要组成部分：两个塔柱上的两条中央悬索及分列两侧的两片鞍形索网•跨度：为126*120m结构详解六、结构分析Analysis1.首先是一个类似悬索桥的系统，它是吊起整个巨大屋面的主要构件。它决定了结构的尺度，它的安全也决定了整个结构的安全2.然后，两边各有一个半圆形的钢筋混凝土刚性环被从主缆上伸出的众多钢缆吊离地面，与地面形成一个倾角，构成了整个体育馆的基本形态结构形成过程六、结构分析Analysis结构形成过程实际上没有把主缆的锚锭放在中轴线了，而是顺时针转了一个角度且两边吊起的也不是半圆，是各在端部伸出一个尖角直通主缆的锚锭，形成最终像是两个错开的半圆。最后，在众多吊索的中央增加了一道圈梁，以制造出现在这样的屋面曲线六、结构分析Analysis结构形成过程总的来讲它就像是一个人在用力地拽起一个圆环。背索没有直接连到主塔上，而是从后面绕出来，在主塔身前绕了一圈之后连到了塔尖上。传力路径没有大的变化，但建筑效果却突然生动了起来六、结构分析Analysis屋面结构详解长轴方向有两根相距126m。高40.4m的钢筋混凝土桅杆柱，两根各由37根外径330mm的钢缆组成的主索支撑于两根桅杆之上。次索沿短轴方向布置，穿过主索与外围的钢筋混凝土支座环连接。索网上部用焊接起来的4.5mm厚的钢板覆盖，内表面用石棉板保护。六、结构分析Analysis屋面结构详解两片新月形的靠悬索支撑，中间沿用了日本民族中的吊桥撑起了整个建筑，非常的柔性，流动。同时这种悬索结构实现了大空间，大跨度的可能，使室内场地不受柱网的干扰六、结构分析Analysis此建筑的神奇之处在于，丹下健三在承受拉力最大的两个斜坡的交界处，他把两个承重钢索分开，以减轻钢索的荷载，减少钢索的拉力，形成现在的平面。在室内，却没有一根支撑物。屋顶形成一个圆形，就像固定在柱子上的一块布。屋面结构详解六、结构分析Analysis结构形式自然而言带来了错开的新月形的平面形式，给体育馆这一基本封闭的空间带来开放性。主索两端所形成的三角形入口，自然地把观众导入体育馆内。此外，两根主索之间的缝隙还设置了顶光，勾画出屋脊轮廓的同时，也在视觉上形成了一个流线型的、宏伟别致的内部空间。屋面结构详解六、结构分析Analysis球场馆结构分析这是一个由瞬间的海浪漩涡引发的灵感设计，其类似海螺的独特造型给人很强的视觉冲击。整个设计线条没有直角直线，流畅的线条：让人想起的是浮世绘中的海浪神秘。七、建筑之外BeyondArchitecture东京复苏当奥运场馆建设如火如荼进行的同时，日本政府耗资30多亿美元改造城市，场馆附近美军过去的老住宅楼被统一改造成奥运村。新干线正在修建，新的城市供水系统、高速交通网络等都在加紧建设。整个东京，生机盎然。七、建筑之外BeyondArchitecture时代背景代代木体育馆是上世纪60年代建筑技术进步的象征，柔性设计当时被视为最复杂的设计，复杂在于大跨度、大空间，让场馆及其他设施都被统一在了这个用高张力缆索为主体的悬索屋顶结构之下，它脱离了当时勒·柯布西耶推崇的柱式造型，被誉为划时代的作品。如同奥运对于日本的意义，这座建筑对于日本的意义，