logo图片
使用手机微信扫码登录

御力于形:“拱”元素的出彩设计

2020.11.14

1001
640.gif

1.jpg

非常感谢

ImpactStudio

授权 建筑小学堂 分享以下内容

(本文已授权,转载请联系该公众号)


拱形在英文中写作“Arch”,其与“Architecture”关系之密切自然不必多言。拱形在圆、矩形、多边形等基本图形之外,更像是圆和矩形的结合,在美学上可谓是集二者之美妙——圆润饱满,又规矩扎实。同时,拱在受力上也体现出其独特之处:它是御压力于曲线,又将这股压力转化为推力,向两侧传导成为水平推力。本篇文章,小编将带大家从拱形结构的受力开始,对一些案例进行赏析,希望能给同学们的作品集设计带来一些灵感~




01 

拱的受力


拱的结构由拱券及支座组成,在荷载作用下主要承受轴向压力,有时也承受弯矩。由于较同跨度梁的弯矩和剪力小,因而能节省材料、提高刚度、跨越更大空间。拱的性质使应力可以它比较均匀地分布通体,从而避免集中在中央。


2.jpg

拱的受力示意图


实际上,大部分的承重结构均可采用拱,值得一提的是,拱的使用可以使内部空间更加宽敞。


3.jpg

拱营造的大空间效果




02

拱形元素在不同建筑构件上的使用


拱形的分类下有着等多种形式,它们之间有着共性又存在着细微的差别,这使得拱形元素可以在建筑中以丰富的构件形式表现出来。下面,小编将从拱形元素在门窗、承重、穹顶等几个方面通过对案例的分析介绍其应用,希望能对你有所启发。


2.1  拱形门窗与历史的对话

这是一个在Souda Ferry Terminal Competition获得了Honorable Mention的方案,在这个方案中,拱形窗的使用是为了呼应查尼亚市和整个克里特岛的建筑和艺术遗产,同时,也是对类型学的应用。


4.jpg


5.jpg


它原先是15世纪末由威尼斯人建造的港口修船厂。船厂开了许多的拱形门以便在建筑内部修理船舶,这些建筑的立面形式是由一些可高达9米且底部都与海岸平行连续的窄长的拱形组成的。


6.jpg

旧修理厂历史照片


7.jpg

拱的形式演化


在这个方案中,拱形元素连续排列的建筑特征被保留下来,同时为了保证建筑空间感受的丰富程度,每个拱形又大小不一。这既突出了历史连续性的概念,又让建筑在现代建筑环绕的环境中显得不那么突兀。


8.jpg 

建筑内部使用场景


在材料的选择上,主体结构也是组织其形式的主要设计元素,是由露出清水混凝土制成的。建筑东侧和西侧面朝大海,为了获得更好的景观体验和采光,玻璃幕墙外部分设置铜制遮阳板遮挡阳光。遮阳板采用的是金属穿孔板,图案设计采用了米诺安壁画的纹样并对原始图样进行了转化,这使得建筑的文化性更加突出。


9.jpg

拱形与立面穿孔板的搭配使用


10.jpg

立面穿孔板的图案演变


11.jpg

立面穿孔板的最终图案


此外,拱门的线性排列也是定义和细分空间的一种方式。在建筑的轴测图和剖面图上可以清晰地发现,这个方案的设计思路非常清晰,从“拱”这个简单的图形开始,通过对高和宽的不断变换,拱门有了大小上的区分,并且根据它们所分隔的空间将要进行的活动进行调整和组合,划分出了多种多样的空间。


12.jpg


13.jpg

建筑轴侧图和剖面图

http://object-e.net/projects/souda-ferry-terminal


2.2  变化的拱形门与灵动的朝圣场所

这是来自HHF Architects为墨西哥“Holy Week”活动设计的朝圣者中心,从蜿蜒的入口进入后,游客可以祈祷、观景、休息。并不对称的开口通往平台下方的大厅。外立面上是略有倾斜扭曲的拱形门,从这个建筑平面图我们还能看到,两个切圆位于两个切圆之间,大致形成了一个螺旋形。


14.jpg


15.jpg


在这样的一个建筑中,方形的门窗毫无疑问会显得格格不入,于是,这些略有不同的拱门,这保证了形体上的顺畅不被打破,同时也使得这座建筑增添了一丝古朴和厚重。在材料的选择上,裸露而粗犷的混凝土与拱形一起呼应了它的朝圣背景。


16.jpg

 建筑立面上的拱形元素

https://www.instituteforpublicart.org/case-studies/lookout-point/


2.3   拱形穹顶与承重结构

这是来自Michael Ryan Charters 和 Ranjit John Korah 在芝加哥建筑双年展中的获奖作品“揭幕”。这一竞赛的目标是建立“一座新的建筑、设计和教育中心”。


17.jpg


这个方案是由多层拱券结构搭建而成。“表皮和拱券”相组合,共同完成了这个博物馆的设计。除了在其中木质的拱券被隐藏在了现代的表皮(为了使建筑物获得良好采光的同时保证阳光不直射其中的艺术品)之中以外,设计者还将20世纪中叶的现代主义摩天楼和城市中最早的由陶土制成的高层建筑通过选择的材料——陶土,联系在了一起。


18.jpg

室内效果图


在白天,这个建筑可以轻易地凭借其闪闪发光的外表皮和其附近的其他建筑现代的外表相融合;而在晚上,拱间的灯光照亮了外部,透过半透明的表皮,我们能看到其拱状的外形。


20.jpg

夜间效果图


除此之外建筑没有采用一般上窄下宽或一般宽窄的外形,而是将其设置为“两头尖中间宽”的钻石形状,这种反重力感的设计在美学上获得了极大成功。


21.jpg

逐渐收窄的底层


木材这种在现代设计中经常采用的古老材料在这种尺度上还没有应用的先例,但是它却极好地融入了结构中拱券的元素中。在我们的作品集设计中,选材也是非常重要的一个点,这个方案既考虑到了拱券通常的用材,又考虑到了现代社会的审美需求,值得借鉴。


22.jpg

超大尺度的拱券

https://www.archdaily.cn/cn/775564




03 

拱形元素的综合使用


在这样的一个建筑中,方形的门窗毫无疑问会显得格格不入,于是,这些略有不同的拱门,这保证了形体上的顺畅不被打破,同时也使得这座建筑增添了一丝古朴和厚重。在材料的选择上,裸露而粗犷的混凝土与拱形一起呼应了它的朝圣背景。


3.1  拱形与构成的碰撞

这是来自耶鲁大学的一个针对Vauxhall火车站的综合交通枢纽的设计,在这个方案中,拱形元素与平面构成发生了碰撞融合,形成了一个极具艺术美感的建筑。


23.jpg


Vauxhall火车站位于伦敦东南部标志性的MI6大楼对面,是多个公交节点的交汇点。设计将这些杂乱的运输节点组织起来,并使之变得清晰。


24.jpg

由构成到方案


大面积的公共空间和商业长廊被拱形元素结合到了一起。这个方案根据现代主义画家Theo van Doesburg画作的风格重新绘制了一个CIAC(一个由FAT设计的住宅综合体)的意向画作。“拱”的类型学要素被提取出来,并与空间的功能进行匹配。


25.jpg

拱形Typology


这些拱形要素被用于“重新混合”的游戏中,以发现意想不到的构图。这些包含着拱形的组合单元成为在各种传输节点周围创建框架的交通枢纽的构建块。

在我们的作品集设计中,完全可以采用类似的手法,对一个简单的基本图形(例如拱形)进行typology分析,将它们变成如同积木的小模块,最终通过合理拼合得到一个完整的建筑系统。

http://pitcrit.com/vauxhall-transit-hub/


3.2  拱形与圣洁的婚礼礼堂

这是位于泰国曼谷的一个婚礼礼堂,设计工作室PHTAA Living Design将它命名为“Aube ”,意思是“拥抱”。有趣的一点是,“拱”这个字在中国文化中可以译作“合抱”,而两个人的结合就好像是两个刚刚好合适的部分相合抱在一起。这也使得这个婚礼礼堂有了更唯美的巧合和文化呼应。


26.jpg 


值得一提的是通往订婚室的步道。柱子与柱子之间将婚礼的行进队伍时遮时露,这个由拱形组成的序列形成了一个私密却不封闭的空间,并且保留了传统婚礼所需的户外条件。


27.jpg


白色曲线形的墙壁拥有模仿一个摄影工作室墙壁的实际优势,它既可以作为空白画布使用,也可以借助天窗的漫射光,或者是利用外墙上曲线的几何形状形成的光影效果。


28.jpg

内部墙壁


主要内部空间分为主婚礼厅和订婚厅。主厅独立坐落在一个三面环绕着拱形回廊的庭院当中,实际上婚礼步道和回廊式的庭院也是一个对于教堂拱形步道元素的再现,又或者是一个新的解读。


29.jpg 

主婚礼厅


这些拱被解构成半个拱的模块元素,并绕不同的轴线旋转。这使得整个婚礼堂显得现代而不失庄重圣洁。


30.jpg


拱和曲线墙体在建筑内部以各种形式重复,包括庭院中的新娘扔出捧花的雕塑化楼梯。这些拱不仅仅形成了主厅的外立面,还和回廊的拱相互交叠,再次创造出一种和谐而灵动的感觉。


31.jpg 

雕塑化的楼梯


主厅的天花板上拱形天窗的檐口处缩小后被用作舞台后方墙壁的装饰元素。弯曲的墙壁和镂空的地方,与柔软的窗帘一起,这些势必为新婚的夫妇创造一个难忘而感人的婚礼。


32.jpg 


33.jpg

婚礼堂内部

https://www.archdaily.com/627398/impact-hub-belgrade-ured-architecture-studio/



04 

拱与建筑的未来


从罗马人通过加入拱来替代横梁和柱开始,结构的重量被安置在更少、更结实的支撑物上。毫无疑问,拱的使用历史已经非常久远,但它并未过时。

随着越来越多新型建筑材料的发明和参数化建模的使用,我们可以把数学上更加复杂的曲线融合到建筑中,使得看上去中规中矩的拱有更新颖的形式。下面这张图时巧妙地利用了“拱”的受力特色而生成的参数化装置。类似的手法在建筑上的案例还有很多,小编也期待每一个读到这篇文章的你能有更新颖更震撼的设计。


34.jpg

参数化与拱的结合


总之,在作品集的方案中,我们也可以将“拱”作为一种设计元素,适当替代方形和完全的参数化建筑,可能会取得意想不到的效果。同时,如果想要跳出“形式”的束缚,我们就需要从更深层次挖掘“拱”这个设计要素在建筑中被应用广泛且长盛不衰的根本原因。建议大家从哲学、美学、力学三个层面,对“拱”进行更深层次的分析,如:“拱一般用在什么类型的建筑上来表达一种什么哲学目的?”;“拱的重复出现可以给人带来什么样的心理感受?”;“拱在受力上的优点可以如何改善建筑的结构”等。

今天的文章就到这里啦~希望大家能体会到“拱”独特的魅力并应用到自己的设计中去。



35.jpg

感谢 ImpactStudio 授权分享

微信ID:IS_impactstudio

欢迎关注他们的微信公众号




-End-




编辑 | 与鹿

校对 | 与鹿


版权声明

    内容由 ImpactStudio 授权建筑小学堂编辑发布

    如有转载请联系原作者


投稿邮箱

    53963608@qq.com


640 (3).gif