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resistant shape

形态抗性建筑演化与形成

architecture resistant shape

概念 形态抗性

natural inspiration

自然形态 自然的特性及其他灵感来源

resistant shape

里程碑 项目实例

resistant shape

其他途径 没有与形态抗性直接相关的实例

winery

利用形态抗性我的经验

henry zilio

联系方式

形态抗性 建筑演化与形成

对自然的观察,我在想其中的片段是否也可以为建筑所吸收利用。










概念 形态抗性

自然中充满流线形态元素,曲面的几何特征给与自然事物自身特质限度内最大的抗性。
所有自然元素无一例外的,都在慢慢演化中,获得最优雅简洁,且最具抗性的形态特征。
建筑又何尝不应该具有这样的野心?
Vituvius(古罗马建筑师、作家) 曾指出建筑应当具有的最基本特征:firmitas (强度),utilitas (功能) 以及 venustas(美感)。
当建筑具有应有抗性,并且当这种抗性在形态上相应体现,建筑的美感就会以最自然的方式传递出来。





自然形态 自然的特性及其他灵感来源

观察自然万物...


冰洞的类拱形支撑结构

ice

鹦鹉螺

nautilus

弯曲的股骨支持骨盆

femore

里程碑 项目实例

建筑历史上不乏以此为切入点的实践,在此是一些具有代表性的实例。


Eladio Dieste - Atlantida教堂 - 1958/60

dieste resistant shape
dieste architecture
dieste project

教堂本身是一个流动内向的环境,包含一个四边形的中殿(16*30平方米)
Dieste设计了双拱的顶棚,建筑整体将曲型的拱顶和拱粱结合起来。最终的形态结构不仅满足了自我支撑的功能,也使得设计通过这样的形态将屋顶的重量通过墙体正负抵消于每一个曲率转折点。
这一方式实现了相对单薄建筑材料的更大跨度,创造出三维的抗性表面。更加引人入胜的是建筑的实现利用了砖材料而非钢筋混凝土。砖元素的衔接采用了金属栅的强化,并填充以水泥砂浆。最后用强化混凝土配以喷砂处理了建筑表面。
Dieste通过双拱屋顶重新探索了传统构造工艺,并且通过保留传统建筑空间的体量与形式感重新组织成新的建筑风貌。



dieste building

舒缓空间

dieste

屋顶弧线贴合墙体弧度

dieste

屋顶弧线贴合墙体弧度



Renzo Piano - Paul Klee博物馆 - Bern, Switzerland


renzo piano
renzo piano project
renzo piano

这个建筑作品的结构形态透过胶合板材在曲线中游走,容纳有博物馆、学习中心和礼堂,并被曲线准确地分隔开来。这些区域因为空间和隔音的需求被设置于一层,不过建筑却因为外形独特的设计而非常具有认知度。
在这个作品中,建筑本身与自身环境紧密交流,并且表现于高度延续的整体景观。建筑曲线与周围丘陵的轮廓融为一体,这种融洽也同时体现在建筑空间及环境的关系中。波状的曲线也不再负担支撑的角色,取而代之的是整个地面来承担必要的承重,在次促成景观与建筑的深层联结。



renzo piano

波形



renzo piano

融入地面的曲线



renzo piano

建筑与地平的对应

其他途径 没有与形态抗性直接相关的实例


wrong example
wrong example
wrong example

现今城市中的现代建筑,并不总是以形态抗性为首要考量。
建筑本身的形式美感与标示性越来越占主导地位,而也因此,建筑外形在很多作品中脱离支撑结构本身,成为首要甚至是唯一的形态生成依据。最终的外观尽管华丽光鲜张力十足,可是反映内外沟通的“结构真相”却无从查证,甚至有的建筑结构还为单纯的外观效果做出妥协。我们无法辨认建筑材料特性形成的结构语言和建筑美学之间似乎必要存在的关系,形态与结构之间的不平等性越来越严重。

利用形态抗性我的经验


Henry Zilio - "Contrà Soarda" 酒窖 - Bassano d/Gr. (Italy)


winery
winery building
winery project

基本项目

Contrà Soarda酒窖位于意大利Bassano del Grappa镇的迷人群山之中。
项目启动于1999年,包含耕作基地整理、藤架装置、酒窖、附属设施(品酒区域及外围建筑)以及正在进行中的农场旧屋翻新。
设计灵感来自于传统农业村落,同时借助于现代科技和建筑手段以取得创新而富有现代感的成果。
设计师将酒窖沿地面向下发展,形成微气候适宜储酒的地下空间,而酒窖只有部分可为外界所见。
以下为本项目中酒桶储藏室的策划、设计和施工过程详述,其指导精神就是形态的抗性。


酒桶储藏室概念

winery architecture
winery
winery

储酒室是整个公司的核心,囊括酒品的生产和储藏并提供给参观访问人士品酒的良好机会。
作为准备工作,我们进行了一系列基于结构形态和几何的评估。
结构限制是本项目设计中非常重要的一个参数,用以考量建筑承载构建材料以及上方土壤的向下压力的能力。


winery
winery
winery structure

设计将不同高度的地面和墙体收纳进规整的方形空间内,同时加盖弧状的屋顶。

winery

建筑平面,包含着重标示的储酒室



受到建筑大师诸如Antonio Gaudì a以及 Eladio Dieste的启发,研究过程最终倾向拱形屋顶系统。

如果设计策略同时着手处理建筑形态和富含审美的几何外观,那么建筑的最终形态将会是一个完善而富有抗性的建筑整体,而无需重新从单一角度出发考量建筑的耐受力。
储酒室包含了一个主室(9 X 12 m)、六个壁龛(1,5 X 3,2 m)以及 一个约7.5米深的倾斜区域,将建筑延伸,直至山体的岩石自身形成建筑的其中一面墙体。

早期的草稿


由屋顶形成的压力传导至侧墙



波浪形的拱顶是形成舒缓空间的主要因素,连带形成了主室和坡面的空间体系。


winery
winery
winery
winery

屋顶借助于双向成拱的形态将波浪线的游动和横跨的弧度结合起来,波浪跨度4米,而横弧跨度9米。最终,这些数据决定了壁龛和旋转楼梯的位置,以及整个生产空间的面积。并且也因此,建筑形态与承重需求非常轻松地契合,满足了屋顶重量的下放传输 。

拱顶与壁龛的联系

壁龛的承重作用



弧线的传输作用决定了波浪线的基本尺寸范围,而最终建筑形态的结果同时也理所当然受到审美(波动次数)和稳定性(依据弧度的耐受力)等考量的制约。


winery


通过研究,我们得出了弧度波动的相对稳定区间落在约200cm范围内,并结合美学的决策,使最终的拱顶流转在距地面200-475cm(波底200-270cm, 波顶400-475cm)。

Longitudinal - sectional generating arch / Cross - sectional generating arch



材料

建筑材料的选择考虑到的首先是承重的强度需求,当然,也同时具有设计时审美的偏好。石材刚好满足了以上两点,最终的材料选择是灰色和粉色的石灰岩砖,尺寸大约是一立方米。
石砖先被锥子和铁楔切分成厚片,然后通过锤和凿子粗略的打磨,最后再进行精细打磨,为置砌做好准备。

winery
winery
winery henry zilio

在正式堆砌前,我们通过物理模型模拟了并探讨了实际且详细的施工细则,毕竟一旦施工,最后结果只有在拆除模架暴露出完成后的屋顶才能被揭晓。
于是我们认真考虑了石材的处理方式,大小厚度都经过严格的推敲,以便达到预期效果。

三个弯弧表面必须被同时构建,原因之一是保障底层结构的稳定性,再来是为了屋顶的视觉延续性,否则,屋顶将会有可能存在不必要的拼接瑕疵。

winery
winery
winery

曲面模具由高密度聚苯乙烯及木架成型,由当地工匠制作并包装运输,之后在场地上搭建而成。
石砖由一个当地建造师和他的助手处理并搭建。每一块石材都被精细挑选,并且用心打磨,石块由水泥混以沙粒粘结。尽管接缝有一定的辨识度,可是和石头的组合很和谐。
完成铁网定型之后,20厘米的混凝土浇筑完成了整个屋顶的构建。
曲面模具中的部分材料也被回收利用进了坡道构造。

winery
winery
winery resistant form

为了雨水的导流,屋顶拱背覆以轻质混凝土,随后加盖聚苯乙烯板,最后附土完成。

最终的成果成为了中间计算和技术运用成功的最好证明,在形态、结构和平衡上都是一件完美的作品。所有这一切呼应了“形态抗性”的主旨。

(来自项目报告)

winery
winery
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注释
"Contrà Soarda" Winery, ITALY, 36061 Bassano Del Grappa (VI)

Designer: Henry Zilio, architect and engineer
Henry Zilio was born in 1956 in Maracay, Venezuela.
He graduated in engineering in Padua (Italy) in 1980 and in architecture in Venice (Italy) in 2000. Since 1983, he has been coordinating an architectural, structural, urbanistic and infrastructural planning studio in Bassano del Grappa (Vi). The studio is characterized by the spirit of a multidisciplinary research and experimentation workshop, where specialists in various fields co-operate with skilled local artisans.

联系方式

Henry Zilio Architect Engineer
Italy- 36022 Cassola (VI) - V.le Venezia

固定电话 +39 0424 513839
移动电话 +39 335 6824051
电子邮箱 mail@henryzilio.com 网址www.henryzilio.com