关于皮埃尔·鲁基·奈尔维的建筑设计中如何兼顾艺术与技术的分析

时间:2022-07-04 03:46:17

关于皮埃尔·鲁基·奈尔维的建筑设计中如何兼顾艺术与技术的分析

【摘要】建筑是,而且必须是一个技术与艺术的结合体,并非技术加艺术。从佛罗伦萨市体育场到意大利空军飞机库,从都灵的展览馆B厅到罗马小体育宫,再到后来的巴黎联合国组织总部,“钢筋混凝土的诗人”皮埃尔·鲁基·奈尔维一生一直在诠释着结构理性的艺术,致力于将艺术与技术相融合,而非刻板地单纯技术性地对待建筑。奈尔维认为只有把建筑作为一个有机体,一首好诗歌一样丰富多样的,充满了诗情画意的对象来看待,建筑才会具有关学的价值,而不仅仅是技术和结构的结合。他的作品与思想,对于今天的建筑发展仍然有着巨大的贡献与影响。

【关键词】奈尔维;钢筋混凝土;结构理性;艺术;v型支座;罗马小体育宫

中图分类号:TU-80 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2013)05-144-02

一、序言

当我想起建筑的技术与艺术的时候,首先跃入脑海的是钢筋混凝土工程这个名字,它仿佛成为了某种意义上经典建筑材料的代名词,它几乎可以浇筑成为任何的形状,又同时具有强烈的结构整体性,这几乎让它成为一种最有适应性的材质。而当我想到钢筋混凝土这个名词的时候,就不得不想起“钢筋混凝土的诗人”,一个在20年间先后获得了国内外12个建筑师协会和艺术学院授予的会员或者荣誉会员的称号,并8次获奖,在国际建筑界造成极大轰动的工程师,他就是皮埃尔·鲁基·奈尔维(Pier Lugi Nervi)。

二、关于P·L·奈尔维

P·L·奈尔维(1891-1979),意大利工程师,建筑师。是现代几位使结构和施工发生变革,创造了新空间形象的先驱者之一。奈尔维毕生都致力于探索钢筋混凝土的性能和结构潜力,凭借他超群的结构直觉,运用他创造的钢丝网水泥和多种施工方法,创造出风格独特、形式优美、有强烈个性的建筑作品。他十分重视寻求在本质上和结构上最为经济的解决方案,并且认为只要设计者细心地处理技术和经济问题,对承重结构及其节点的曲线加以提炼,就可以得到显著的艺术表现力。他曾说:“建筑是,而且必须是一个技术与艺术的结合体,并非技术加艺术。”在他的设计与思想中,始终认为合理的结构方案如同璞玉一样,本身就蕴含着美的因素。

关于钢筋混凝土,奈尔维有着自己完整而独到的见解。在《建筑的艺术与技术》一书中,他曾说,从建筑观点看来,混凝土的流质形态及其整体性,是在力学和施工观念上以及在造型能力上取之不尽的源泉。所有钢筋混凝土结构构件在力学或者构造上都提供某些启示,可以转化为一种有表现力的艺术形式典型。

奈尔维的一生建造出了一系列巨大的钢筋混凝土工程,从佛罗伦萨市体育场到意大利空军飞机库,从都灵的展览馆B厅到罗马小体育宫,再到后来的巴黎联合国组织总部,钢筋混凝土的建筑中无一不透露出一种浑然天成的朴素的美。

三、具体作品分析

(一)佛罗伦萨市体育场(1930-1932)

佛罗伦萨市体育场(1930-1932)可以说使奈尔维一举成名,这一建筑被认为是力与美进行了完美的统一,是意大利现代建筑运动的名作,也是一个著名的旅游景点。当时,市政当局要求在看台上加上雨棚但是不能遮挡视线,但是由于看台的尺寸和所要求的座位数目很大,因此必须在大约330英尺长的距离上悬挑82英尺。

为了使各点的控制截面上的结构要求与能够让人满意的外观能够得到统一,奈尔维对于承重结构的形状与节点进行了反复的修改,最终得到了如下图所示的这个方案。

这是一个悬挑22米,长100米的钢筋混凝土结构,轮廓像是弯矩图。它并没有当时人们所认为的钢筋混凝土所具有的死板,反而结构巧妙合理,造型简洁优美,对于当时的人们来说很是新奇。

在这一设计中,为了解决这个悬挑所到来的受力问题,奈尔维采用了自平衡的结构设计方法。具体的做法他后来在作品中也进行了多次运用,这就是他的V型支座设计。利用悬臂的v型支座形成了看台的支座与雨棚,在v型构建的前方加以前撑,形成了形式稳定的三角形桁架,减轻了构件自重所带来的压力。既可以防止由于悬臂而带来的巨大倾覆力,同时前撑本身也具有功能,因为它正是看台部分。上图中虚线A-B表示所有荷载的合力作用在柱1和柱2的中间。用于合力作用在两柱之间,这就减少了造价甚高的基础锚固。

在这之后的几年时间,奈尔维又应市政当局的邀请,为体育场设计了增加的工程,其中的精彩之处是连接顶层看台与场外部分的三个螺旋形楼梯,楼梯属于典型的小型构件,几乎无法按照理论进行计算。因此,在考虑到混凝土的塑性适应性,奈尔维为每个简单的小型构件设定比一般情况下更大的应力进行建造,结果在各个方面都非常令人满意。

佛罗伦萨市体育场建成后的效果图非常壮观,巨大的悬挑斜飞而出,看台暴露在外,整体建筑给人的感觉飞扬轻快而具有饱满的力度感。结构上浑然一体,构思上严谨有序,它的存在极好地诠释着奈尔维贯穿始终的工作方式,即“力学原则本身已提供了艺术上的表现力”。

(二)意大利空军飞机库(1935-1938)

如果说佛罗伦萨体育场是就建筑的技术与艺术向奈尔维提出的第一个问题,那么意大利空军飞机库可以说是奈尔维关于这个问题最有趣的解答。这些飞机库内部无柱的空间尺寸为131英尺X328英尺,其中一个侧面完全由两个洞口组成,每一个洞口宽164英尺,高26英尺,用于安装大型的活动门。前两个飞机库使用的钢筋混凝土现浇的手法,后四个飞机库采用的是预制肋现浇街头的技术,大大减轻了结构的自重,建筑的形态也更加活泼灵动。

在基本结构体系的选取上面,奈尔维做了很多次尝试。刚开始他想使用梁架结合的模式,做了许多次尝试结果都不令人满意。后来他决定使用拱。这种形式在技术上传力路线相当简洁明了,而在艺术方面又非常形象生动,带有一些哥特风格的色彩。拱的形式是一个统一的承载集体,在应力达到支座与中柱之前,就可以自然地扩散。同时,在门洞一侧辅以大型水平桁架来承受作用在结构外侧边缘上何在的水平分力,整体建筑拱肋相交成变长约为15英尺的四边形,上面再加盖石棉水泥瓦形成屋面,这一点在上面的图中清晰可见。

倘若此时纵观奈尔维以后的作品,会发现这样的结构常常出现。交错的拱肋体现出一种粗犷而朴实的美感,这样的结构已经成为了奈尔维作品的一大特色。但是在当时的条件下,对于应力的精确计算存在着很大难度,而在施工上也要冒很大风险,例如混凝土结构的硬化,脚手架之间的热膨胀差都使工程的进行处于一种难以预见结果的状态。得益于当时空军技术部长吉拉尔德上校的支持,这个方案才得以实现。同时,施工完成后也出现了很多问题,例如由于在结构和覆盖物之间的热胀差异而导致砖垫层会因季节的变化而产生破碎,但通过增加膨胀缝的布置,问题也都得到了很好的解决。

尽管在后来1994年春季的时候,这些飞机库都被撤退的德军摧毁,但也无法磨灭它在建筑史上的重要地位。奈尔维反复的应力计算与实验,已经在此时形成了他独有的一种工作方法,也充分验证了他曾说过的一句话,“结构的正确性与功能和经济的真实性一样,是形成建筑令人信服的美学价值的充分必要条件。”

(三)罗马小体育宫(1956-1957)

罗马小体育宫是为1960年罗马奥运会而修建的,实际上,小体育宫的建筑师是阿尔巴尼?维特洛齐。他在设计了小体育宫的平面图之后请奈尔维加一个顶,要求屋盖体系与运动场地,看台和其他设施各自独立。

奈尔维为它加了一个像是反扣过来的荷叶一样的圆顶,拱顶边缘位于支撑间的部分向上拱起,既可以防止产生不利的弯矩,又使得边缘像波形一样上下起伏,像一面倒扣的荷叶,获得了很好的视觉效果。

而罗马小体育宫的另一个精彩之处就在于外部的36根Y型斜撑,这些Y型斜撑正是罗马小体育宫结构上的精髓所在。它们上下端为铰接,Y型的三向交点处为刚接,底座互相锁住形成一个具有三向刚度的空间结构。Y型支座的应用而同时在艺术上,为了充分表现“力量”这一主题,显示出体育建筑的性格,奈尔维把支撑圆顶的36根Y型斜撑直接暴露了出来,此时建筑大气而坚挺的美在一瞬间显现出来,从入口处的立面照片我们完全可以体会到建筑的气势与所彰显的性格。Y型支柱需要必要的支撑,因此下面设置了一圈竖向的支柱,最后,这些支柱被作为维护结构的一部分被保留。

在天花板的设计上,我们不难看出军用飞机库的设计结构又再一次呈现在眼前,这已经成为了奈尔维作品中的必要部分。整个拱由1620个壁厚25毫米的菱形板槽拼装起来,在板缝中布筋现浇成筋。菱形预制模版的尺寸从屋顶边缘向中心减小,放射状的菱形构件给了混凝土屋顶一种编织感,使得室内的结构具有一种优雅的韵律感。而且由于预制构件的精确性,使得整个天花板看起来十分精致而具有艺术的美感,一条条精致的拱肋组成了迷人图案,从里面望去,整个拱顶就像悬浮在空中一般,而且操作起来又十分经济简单。

罗马小体育宫是又一个艺术与技术获得完美结合的成功案例,而且他的在建筑中将技术与艺术结合起来的方法,此时已经形成了一种显著的风格。它所表现出的和谐的秩序与结构元素的可感知性,体现了结构的美与经济性原则。奈尔维一直致力于在设计中进行结构的计算,并且指出结构的计算并不等于结构的设计。他认为,建筑的美来自于合理的结构本身,而并非任何附加的装饰,而我们在他的作品中所看到,也正是这样一种纯粹朴素的“结构中所传达的美。”

四、结束语

奈尔维被称为是“钢筋混凝土的诗人”,他始终认为钢筋混凝土是人类迄今为止所能找到的最好的材料,具有理想的可塑性和丰富的表现力。他反对用传统的梁柱体系来运用这种材料,而经常采用超静定空间结构,特别是拱壳。他提出了形体强度和钢筋混凝土中结构的盈利重分配的说法。认为根据结构逻辑构思出来的方案,自然具有一定的总体强度。

奈尔维的一生一直在诠释着结构理性的艺术,他讲求效率,讲求经济,“在结构领域内寻求经济的方案,这意味着找出最合于自然的解决方案,找出最直接的方式,用最少的材料将恒载和活载传到基础上的办法”。同时也讲求在结构中表达艺术的美感。

奈尔维反复对青年建筑家强调:建筑材料,统计数字,建筑技术,经济效益,功能需求都仅仅是建筑表达的语汇而已,希望青年建筑家不要刻板地单纯技术性地对待建筑,而要把建筑作为一个有机体,一首好诗歌一样丰富多样的,充满了诗情画意的对象来看待,只有这样,建筑才会具有美学的价值,而不仅仅是技术和结构的结合。

最后仍然要回归到奈尔维曾说过的那句话:

“建筑是,而且必须是一个技术与艺术的结合体,并非机械地技术加艺术。”

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