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混凝土系列(六)|如何驯服混凝土——混凝土的建造逻辑
混凝土的塑造方式总的可以分为外塑和内塑两种,不同的塑造方式对应不同的建造逻辑。今天我们就跟大家一起讨论下混凝土的不同的塑造方式!
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内容导读

各位建筑师,大家好,我们混凝土的系列已到中期。前半部分我们讲述了混凝土的历史和基本性能,以及围绕基本性能的一些表现逻辑。后半程我们将讲述混凝土的工程技术知识及最新的一些发展趋势,前半部分偏于理论,后半部分更接近实际工程,请大家持续关注哦!

声明:本篇章主要内容引自广州同尘建筑设计咨询公司张翼,陈陆雍文章《模板与钢筋——混凝土的材料塑性表现的双重逻辑》,版权归原作者,如需阅读原文请联系原作者。

前面讲到,混凝土的众多表现方式,这都是基于混凝土的塑性可以被塑造成各种形式的特征。但重要的是,要实现塑造,混凝土必须依靠外在的辅助条件,这就是混凝土的建造逻辑。

混凝土的塑造方式总的可以分为外塑和内塑两种,不同的塑造方式对应不同的建造逻辑。今天我们就跟大家一起讨论下混凝土的不同的塑造方式!

01 外塑——模板逻辑

只要模板可以,一切皆有可能!

我们知道,几乎所有金属制品都是通过在模具中浇注熔融态金属来实现的,处理混凝土这种流态,同样也不例外!不管我们前文提到的各个建筑案例,无论是十大经典建筑,还是松露住宅,都是以“支模-浇注”的基本原理来实现的。模板的逻辑本身并不复杂,区别的地方就是,具体采用什么方式什么材料来搭建模板,从而巧妙塑造各种极端形式的要求。

下边我们就来看几个,非常规模板的建造案例,常规方式不再介绍:

1模板解决数字化建造案例——上海五维茶室↓

五维茶室的设计虽然涉及到了数字化问题,但其建造方式,依然最后通过数理逻辑抽象,由面抽到线的方式,成功运用最基本的条形模板解决了复杂曲面的支模问题。

2模板复杂模板系统——瑞士劳力士学习中心↓

劳力士学习中心的模板系统为一个复杂工程,均为工厂统一预制。模板系统为模板基座和上部OSB 定向刨花板系统组成。建造商为此建造了一个50*50的测点网3D系统。下部的框架结构均由电脑操控自动切割而成,施工现场精确调整基座下部脚手架位置。

3以土为模板——日本丰岛美术馆↓

丰岛美术馆的混凝土浇筑是用了没有前例的方法,因三维曲面的屋顶没有接缝,为了实现低成本的浇筑,使用了堆土的模板。

4燃烧模板——瑞士还愿堂↓

这个 Bruder Klaus Chapel 内部的空间是先用树木搭建而成,从附近森林砍伐来的112根树木达成帐篷被熏烧3周之后,筑好外墙后用火烧掉这些树木,完成了一次诗意的建造。树干职位模板留下那些粗糙的凹坑,同时也凝固住树木味道。

一言以蔽之,只要模板能解决,那混凝土就可以被塑造成任何形状!,那混凝土一切皆有可能!

模板的另一个问题

肌理

模板材料一定会在混凝土表面留下建造材料的肌理。而每种不同材料的模板所留下的肌理绝对不同。这种独特的肌理赋予了混凝土丰富的自然表情,成为混凝土的又一重要表现力。

比如柯布,其很早就意识到这种种基于模板肌理的表现形式。马赛公寓的架空底层混凝土模板痕迹就是最好的例子。细拼木模板有意识的交叉排列,给粗犷的混凝土增添了不少细腻成分。

同样,康利用平直钢模浇筑的混凝土墙面却如花岗岩般坚硬和光滑。康正是用将钢模板坚硬冰冷的特质赋予了混凝土,混凝土才获得了石材板的优雅。沙尔克生物研究所就是最好的案例!大幅的钢模板正好符合了石材的特质。

最后要说回到安藤,安藤恰恰看到了金属模板任性的一面,所以他反其道而行,将模板蹂皱,从而赋予混凝土墙丝绸般的柔软特质。

以上,就是混凝土模板逻辑,肌理表现的最有代表性案例,都是充分发挥了不同模板的不同特质,赋予混凝土不同的细腻质感!

02 内塑——钢筋逻辑

追随钢筋,获得形式的解放!

固然模板可以将混凝土塑造成各种形状,但是模板本身要呈现出各种形状就是一件非常困难的事情。尤其在有机建筑理论盛行之后,模板的塑造与这种自然形态的矛盾越加突出。

混凝土本身是一种抗压性能良好的材料,与钢筋搭配的混凝土,可以获得很抢的抗拉抗弯强度。钢筋是线性的,并且足够柔韧,也可以更敏感的顺应力的走向,故而追随混凝土的形式受力上更有优势,因此更容易获得有机形式!

在这一点上,有最重要突破的当属结构大师奈尔维。奈尔维的很多作品是以受力为出发点,很多结构不能以简单的几何控制线进行定位,浇注混凝土的支模成为难题。

(意大利建筑师奈尔维↑)

为解决这个难题,奈尔维以细钢筋按设计形态弯曲成框,罩以双层铁丝网封面,喷射砂浆成形并抹平,由此获得形态自由的钢筋水泥模板。

奈尔维很快发现这种模板本身就具有极好的强度,不仅工艺简单,而且非常轻薄。于是在开发出自由模板技术的之后,奈尔放弃了现浇混凝土,直接将模板技术改造为预制混凝土技术。

(钢丝网水泥预制构件拼装屋面↑)

所以,奈尔维从阿勒利大厅、都灵馆C大厅到罗马体育宫的一系列名作,都是通过组装轻薄的预制混凝土折板来实现的。

(罗马体育宫内部↑)

罗马小体育宫优美的球顶天花著称于世。它是一个建筑设计、结构设计和施工技术巧妙结合的优秀艺术品。球顶由1620块用钢丝网水泥预制的菱形槽板拼装而成,板间布置钢筋现浇成“肋”,上面再浇一层混凝土,形成整体兼作防水层。预制槽板的大小是根据建筑尺度、结构要求和施工机具的起吊能力决定的。

(罗马小体育宫↑)

可以看到,比起混凝土追随模板,追随钢筋,形式的塑造变得更加轻松。

内塑与外塑,模板与钢筋,构成了现代混凝土建筑的最重要建造方式。

认识到这两点本质,我们驯服混凝土,获得自由的时刻就不远了!

 

2016.08.24
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