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专题报道 设计研究 斯图加特奔驰博物馆的建筑结构
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斯图加特奔驰博物馆的建筑结构
12:34
上传:筑联网 摘自:筑联网
   “传奇之旅”展区被一个环形梁所包围。环形梁以环绕形斜面的形式由箱梁和立式外墙组成,它们由承重能力特别强的结构混凝土(B55)制成,墙厚达50cm。这个斜面连接核心简,支撑在外立面柱上,作为曲线形的连续梁承受垂直荷载。在此连续箱梁内还加上了肋,用以确保支撑柱与斜面之间的荷载传递。

   支撑柱在两个方向上倾斜,所有支柱在其六角形的截面上、当然也在其长度上都各自不同,因为它们支撑的是倾斜的斜面。UN Studio建筑事务所极其注重支撑柱的外观上有干净分明的棱角,希望以此细节表现他们对施工精确性的重视。一部分的支撑柱也采用预制的方式:带有钢质不拆卸模板。然后,待钢结构安装并校准完成以后,则对这些局部预制的支撑柱现场浇灌混凝土,以便将荷载传导至柱底部,而在支撑柱的顶端还必须预埋钢质构件。

   另外一个相当复杂的建筑部件是错落层面之间的扭弯结构。该部件由两个隐藏的层面构成,它们在核心简区域内形成与楼层等高的箱式结构。此结构向外立面的方向逐渐弯曲,形成一个倾斜的楼板,因此沿着外立面的方向看去,构成了一个倾斜度为大约13度的斜面。

   每层的楼板,也就是在斜坡核心筒以及扭弯结构之间的跨度最大达30m的水平面,同样是由钢筋混凝土制成的。楼板在“传奇之旅”展区内支撑在斜坡.核心筒和扭弯结构的上沿上;而在“典藏之旅”展区的楼板,梁则支撑在位于其下的“传奇之旅”展区的斜面墙上和核心筒上,还有部分间接地支撑在扭弯结构的下沿上。

   复杂吗?承重结构总是那么的复杂,以至于普通的测量手段和工具在某些位置都用不上。例如为了测量几何上复杂的建筑部件,以及找到和计算适用的受力构架工程模型,必须比通常耗费更多的精力。

混凝土和CAD
   所有的通风设备、电气管道、喷淋设备.暖气设备、烟感系统以及其它相关设备都必须隐蔽安装在围合空间的支承结构中。因为,如上所述,UN Studio建筑事务所希望在内部空间中,素混凝土表面尽可能不出现视觉干扰。此外,为几何结构如此复杂的建筑部件制作建筑模具已经足够困难了,也只有借助精确的三维数据模型才能实现。Zublin建筑公司和Wolff&Muller建筑公司开发了一种灵巧的建筑模具制作工艺,使对表面双重弯曲的混凝土浇灌施工能够如愿进行。预制的建筑模具配备了精确切割好的模板,此模板可以弹性的扭曲压成建筑师规定的外形。

   在这方面,还要特别归功于CAD-建筑专家阿诺德·瓦尔茨(Arnold Walz)先生。自项目之初,他就参与此建筑物几何形体的建模,并且通过他自己开发的电脑程序制做了可不断更新调整的三维参数模型。借助这个量身定做的三维模型,提高了确定各个项目的效率,可靠地协调了所有参与此工程的各工种的工作。如果针对棘手的几何造型,在施工过程中可能潜伏危险的话,阿诺德·瓦尔茨先生总能排忧解难,其中也包括在某些区域的混凝土双曲面。

防火
   如果着火了.在开放的40m高的空间内会出现什么样的情况?喷淋设备虽然可以阻止火势的蔓延,但是排烟是一个问题。Imtech公司,Halfkann+Kirchner公司以及Drees&Sommer公司设计出来的方案听起来很简单:在发生火灾紧急情况时,在博物馆内产生一股人工的龙卷风可以把所有的烟都卷往上空。借助预埋在环绕中庭四周墙中的6列喷嘴向龙卷风的旋转方向喷气,龙卷风可将烟雾都吸出展览层面并通过在8楼的排烟风扇把烟雾排出室外。此方法通过了模型试验,并且在现场实地试验也同样有效。

小结
   “这幢双螺旋型建筑已达到了混凝土技术的极限”,具有亲身体会的Zublin建筑公司在媒体报道中称。现在人们自然要问,为这么一个在草图上勾勒的几根粗线条,花费巨额建造费用是否值得。在博物馆现场,即使是专业人员,第一眼,有的甚至是第二眼都看不出其几何造型和承重效果。UN Studio建筑事务所在细节的设计和构造上也并没有特别的功底,相比之下H.G.Merz展览设计公司在内部空间造型设计时对细节就注重多了。

   然而,人们应该完全承认,博物馆工程在整体上还是让人信服的。这个来自斯图加特的汽车生产商得到了一栋造型强有力的标志性建筑,和一个功能完备,极具视觉诱惑力的博物馆。正如在汽车制造中就从不可能出现直角一样,该博物馆也运用合理的流线形曲线造出了柔和的外形效果。
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