结构的再现与呈现——比较Olgiati、Chipperfield和Kerez的三个网格立面构造

北山杉 2021-01-10 20:00:40

看到有广播在讨论Olgiati在Basel的新楼立面构造冷桥的保温层处理,刚好可以比较一下Olgiati,Chipperfield和Kerez在三个框架立面建筑中的构造处理的不同方法和策略。

Baloise, Basel, 2014-2020, Olgiati

Kaufhaus Tyrol, Innsbruck, 2007-2010, Chipperfield

Îlot A3, Lyon, 2013-2018, Kerez

Olgiati选择将上下楼层保温层向内延续180cm以解决混凝土楼板处冷桥的问题,同时保持楼板的延续性,强调其结构的一体性。具体向内延伸多少距离,这个需要Bauphysiker(建筑物理工程师?是这么翻译么,国内有对应的工种么)计算,以达到符合规范的保温系数。Foamgals是很贵的保温材料,180cmx10cm每个楼板都上下满铺,不得不说瑞士甲方就是有钱,可以为了实现建筑师的这种极致性付出昂贵的代价。

Olgiati Baloise 立面构造大样

Chipperfield对于这个结点的处理,应该属于目前欧洲最常规的做法,这里的保温是将檐口板和楼板断开,设置Isokorb(翻译成保温隔离块?是一个成熟的产品,保温层内设拉接钢筋,主要用来连接外挂阳台和主体结构),Isokorb内有钢筋可以把内外构件连起来。(经友邻纠正,这边内外楼板没有画钢筋连接件,所以断开处的保温层可能并非Isokorb,但也有可能是不同表达细度的图纸表达,因为立面无论如何还是得和主体结构拉接联系。Isokorb的做法可以在下面Olgiati在Zug的住宅立面构造中看到钢筋拉接,以及Kerez那个三角桁架的堆叠起来的小学立面构造中看到: https://www.pinterest.co.uk/pin/463307880413002673/

Chipperfield Tyrol 立面构造大样

Isokorb

可以在Tyrol的平面图中看到,立面后还有一排柱子,所以立面柱子和内部楼板各自独立承重。这样做的好处是便于施工,内部楼板和立面框架可分开操作,没有那么相互依赖。缺点也显而易见,即立面上的柱子只是自承重,而非真正的结构,是结构的某种再现式表达。这大概是Kerez和Olgiati这样追求极致的强迫症所不能接受或者说想要突破的地方吧。

Chipperfield Tyrol 平面图

可以从Olgiati稍早一点的方案中看到类似的处理手法,立面的柱子是一种结构的符号。

Residential Building,Zug, 2006-2012,Olgiati

Olgiati Zug 立面构造大样

Olgiati Zug 平面

Kerez在Lyon的构造手法在Chipperfield这种标准做法的基础上向前迈了一步,让立面的柱子成为了真正的结构。先施工自承重的立面框架柱,然后在柱网处用预留的钢筋与主体结构楼板浇筑,非柱网处檐板和主体楼板通过保温层断开,以使冷桥效应最小化,解决了立面的柱子只是符号的问题。(经友邻提醒,Kerez在这用的也许也不是Isokorb,保温层剖面处并没画钢筋连接件,连接钢筋只存在于位于柱网的内外楼板交接处,也就是说内外楼板断开处的保温层在平面上也许不是连续的,不过因为有窗下墙和过梁后面的保温层,保证了整个保温层的连续。但是如果这些钢筋连接处没有保温层,钢筋连接的部位冷桥效应也很严重,所以不知道是不是图纸表达的问题,这个得看Bauphysiker具体计算了。)前后两个浇筑过程中须十分仔细,避免施工过程破坏立面构件的表面。之后所有裸露的现浇混凝土表面会上一遍透明的疏水哑光防刮花保护涂层。Kerez希望将柱子和楼板的现浇表面都完整地呈现出来,形成一种匀质整体的效果,以匹配其灵活划分及一体化的使用及空间氛围,而呈现真正的建造美。

Kerez Îlot A3 立面构造大样

Kerez Îlot A3 立面施工构造

值得一提的是,Kerez在立面上选择了三种不同建造方式且自下而上渐细的柱子,一方面回应承重的变化,一方面呈现一种优雅轻快的立面比例。底下三层是夯混凝土柱子(内设钢筋),中间两层是现浇混凝土柱子,顶上三层为预制混凝土柱,可以说除了顶上三层的柱子,其余所有结构体的表面都是现场施工所得。楼层中另外几个自由布置的电梯楼梯核心筒则帮助整个多米诺体系对抗横向侧推力(风力和地震荷载),并由水平向的钢筋混凝土楼板相互连接。

Kerez Îlot A3 结构示意

Kerez Îlot A3 平面图

不过这些核心筒与其多米诺框架显然还是两个体系。Olgiati在Basel的Baloise楼则又往前走了一步,把核心筒和立面承重柱纳入同一个体系,让整个楼的结构成为一个整体,不可分割。他取消了传统办公楼位于中央的核心筒,取而代之还出人意料地设置了一个中庭,改善了采光的同时也让办公楼获得了特殊的空间体验。而将各个核心筒分散到周边后,去除了正常核心筒布局的办公楼在地面层冗长的消防通道。立面上背后有核心筒的柱子则纤细一点,没有核心筒的则粗壮一点,让立面上粗细变化的柱子更有一种奇妙的韵律感,暗示了其与众不同甚至充满神秘感的平面和结构布置。这里立面自然不能再和Kerez的立面一样断开处理,其粗细不匀的立面无法自承重,立面预制柱必须和内部的结构一起浇筑,形成结构的整体。而且不打断楼板让其延伸出去也让结构更加纯粹和极致,让立面上的楼板不像Chipperfield和Kerez那样假装是里面楼板伸出来的。所以保温层内包是最合理的选择。

Olgiati Baloise Basel 平面图

Olgiati Baloise Basel 立面图

对国内类似构造节点的处理不是很清楚,问了对构造这一块颇有研究的zx老师,他说Isokorb这种产品国内并没有,甲方嫌太贵,能采用的还是Olgiati这种内保温的手段,不过Olgiati的造型并做不出来,而且国内上色混凝土这一块也很不成熟,颜色留不久,可惜可叹。

本文的很多观点形成于和许多良师益友的讨论中,在此感谢。

谢绝转载。

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收到一些反馈,都很有启发,果然集思广益,可以获得同一个问题的多重视角,深化理解。在此可以稍微再补充两句,再贴几个案例及其构造做法。

总结来说,本文主要就网格立面在整体结构中扮演不同角色时,可以采取的不同构造策略展开了讨论。提到的C,K,O的三个案例分别代表了三种不同的情况,分别为: 1.立面自承重,与主体结构并置 2.立面自承重,且为整体结构的一部分 3.立面不完全自承重,是整体结构中的一部分 三种情况及其策略都是与具体方案、其使用类别以及所要实现的空间意图乃至甲方预算等等实际因素有关,并非想要说哪一种就一定好或者不好,更没有要褒贬哪一家事务所的意思,只是提供一种可能性的思路而已。

可以再补充几个反馈得到的案例。

Novartis laboratory building, Basel, Chipperfield, 2006-2010

没有找到清晰的构造图,但基本可以看清楚保温层的走势。

James Simon Galerie, Berlin, 1998-2018, Chipperfield

Davidoff, Basel, 2007-2011, Diener&Diener

R&D Building 103, Novartis Campus, Shanghai, 2007–2014, Diener&Diener

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