形式与结构︱联合国教科文组织总部大楼

联合国教科文组织总部大楼

UNESCO Headquarters

  • 设计时间:1955-1958年
  • 建筑设计:马歇尔·布劳耶 Marcel Breuer(咨询团队:格罗皮乌斯、柯布西耶、马克利厄斯和罗杰斯等)
  • 结构设计:皮埃尔·奈尔维 Pier Luigi Nervi
联合国教科文组织总部大楼 UNESCO Headquarters
总平面图 siteplan
图源:Syracuse University, Marcel Breuer Digital Archive.
联合国教科文组织总部大楼 UNESCO Headquarters
鸟瞰图
图源:UNESCO

刚架可以很好地作为上面承托多层房屋的基座,上面这些层楼功能都相同形成一个闭合的立方形统一体,而底层则是和外界相通的。同时又是将竖向荷载与风荷载集中到下面,在结构上印象深刻的形式。

一些著名的现代建筑就是采用了支柱部分收缩得惊人的刚架的。最有趣的这类方案之一是巴黎的联合国教科文组织总部大楼。框架的八字倾斜的腿和它那突出的收缩形式强调了底层的特殊功能。

各楼层只有两行内柱,将所有的荷载准确地传递到下面两铰框架的转角处。这些荷载大部分是轴向力只产生很小的弯矩。从框架的设计来说,这些荷载不严重。底层框架的造型和功能取决于房屋的横向稳定性。

联合国教科文组织总部大楼结构透视图
结构透视图:横向水平荷载作用
图源 Curt Siegel 《 Structure and Form in Modern Architecture 》
结构透视图 :纵向水平荷载作用
图源 Curt Siegel 《 Structure and Form in Modern Architecture 》

它的收缩形的柱腿这是个不寻常的可塑性的造型处理。它们显示的活力并非完全来之于起框架组成部分的作用。它们是两个方向功能明显不同的立体造型。在框架的平面柱腿的上部宽大,在转角处弯矩最严重,向下收缩。在建筑物纵向却是下部宽大,向上收缩。锚固在基础上保证结构纵向的稳定性。建筑的剖面和底层框架由于风力引起的弯矩图。这些弯矩真诚地反映在框架腿的形式上。

联合国教科文组织总部大楼
弯矩图
联合国教科文组织总部大楼
水平风力荷载作用下的弯矩图
水平风力荷载作用下的弯矩图

奈尔维的设计是空前的。完全由结构定律的理解启发了他的灵感。他认为纵向与横向的稳定问题是不可分割的。两者在他的思想上是同时存在的,是把它们做为一个整体想出来的。这样,他就求得了一个综合答案,即利用支座在两个主要方向的V形相反的办法,使两个功能区别明显。支座边缘统长而流畅,和对角线的干净细部给予这个不平凡的成功方案以很大的贡献。

UNESCO Headquarters
© Fonds Zehrfuss

简单而经济地表达

奈尔维说他所有的设计都是通过对力的分布的认识不知不觉地浮现出来的,然后再去寻找一个简单而经济地表达它们相互作用的造型。用另外的形式来抵抗这些荷载,也是有可能的。但是,只有一种形式是最优异的,或者象奈尔维所说的结构上是正确的,那就是最清楚地表现了经济原则的造型。

“经济原则”我们指的不仅在于简单地“节约”造价。它是一个复杂的概念,渗透在全部的设计过程之中。要用最少的手段达到最大的效果,甚至美学效果。这个原则适用于创作活动的一切领域,包括技术和艺术甚至自然界。这并没有“价廉”的含义在内,可以生动地引用密斯·凡·德·罗的一句名言:“不惜代价获取尽可能的纯朴!”

设计与计算

探索和发现这种造型是一种创作活动,基本上与“计算”无关,计算只是一个用来检查形式与应力是否相适应的手段。

引用奈维自己的语言,结构不仅仅是一个正确计算的问题,而且是一个设计,它能提供最强有力和最意味深长的说明。 只要对结构的力学完整性不存在任何偏见,也可以采用其他的比例。例如,为保证纵向刚度而设计的支柱如此之多,那么就可以将底端的宽度减小。

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