大跨建筑实例分析

大跨建筑实例分析

【摘要】大空间建筑形式各异，我们通过列举两个建筑-汉诺威26号展厅、世博会大屋顶，并对其进行异同分析，对大空间建筑进行进一步的了解。

【关键词】大空间建筑；汉诺威26号展厅；世博会大屋顶

随着时代的发展，大跨空间建筑形式各异，通过对大空间建筑的学习，让我们对它的一些结构体系选择有了初步的了解。下面，我们我们通过列举两个建筑-汉诺威26号展厅、世博会大屋顶，并对其进行异同分析，对大空间建筑进行进一步的了解。

1.汉诺威26号展厅

26号展厅是为德国贸易展览会组织DMAG设计的。作为“2000年世博会的第一件展品”，它的设计体现了本次世博会的主题：“人--自然--技术”。巨大的展厅长200m，宽116m，布置成三跨。整个建筑外观是一种独具艺术性的技术，是建筑结构和对环境中可持续发展的能量形式进行优化开发的完美体现。它被称为世界上最杰出的贸易博览会展厅之一。通过开发一种人工和自然相结合的通风概念，使其在建筑物中空调方面的投资费用减少50%。大厅通过巨大的、面向北方的玻璃进行采光。同时，屋顶下端局部安装的镜面反射区可以将人工光与自然光反射到室内。

设计的目的之一是，开发一种大尺度建筑几何造型，使其综合以下特点：

——具有适应大跨度空间的理想形式的悬挂屋面结构。

——具有代表性的断面形状，使功能性的空间高度足以呼应大厅的巨大面积，同时能提供一个自然通风的必要高度，从而保证了热量上升的构造效果得以充分发挥。

——建筑物的大面积区域允许自然光线进入，但同时又可避免日光的直射。明亮但不耀眼的光线是创造整个大厅空间品质的关键所在。

在平面上，以新的方式开发设计的大厅分为两个区域：

——空间宽敞、没有支柱，可以进行灵活布置的展示区。

——较窄的、置于展示区域之间的交通流动和服务区。在这些区域设有脚手架状的钢柱，用以承受悬挂屋顶和水平方向上的荷载。

其他的设施包括三个餐饮中心、洗手间和技术用房，以及空调室和废水处理室，均设在大厅两侧的六个独立的立方体结构中。

其他的设施包括三个餐饮中心、洗手间和技术用房，以及空调室和废水处理室，均设在大厅两侧的六个独立的立方体结构之中。

新鲜空气经由沿着服务区的透明导管，通过位于4.7米高的巨大入口进入大厅中。空气向下流动，在整个地面上均匀分布。地面处的空气入口也以相似方式提供新鲜空气，然后空气被加热并逐渐上升。浑浊空气则经由屋脊处连续的折板排出。这些折板能根据不同的风向，以不同的角度单独开启，以确保有效通风。这种作用方式通过固定在出口处的水平条状构件得以增强，创造出一种“文氏管”效应。

2.世博会大屋顶

汉诺威．2000建于汉诺威世界博览会中心位置的是一个巨大的、舒展的屋顶结构，其造型有力而优雅，由此界定出可容纳大量观众的开敞的户外空间，可以用于音乐演出、各种表演、艺术展示及其他活动，同时也在天气变化时为观众提供蔽护。这个极富创意的木结构建筑由10个边长40m×40m、高度超过20m 的大木伞组成，如同巨大的雕塑构成了一个水路网络和人工岛屿之下的复杂建筑组群的一部分。

通过将现代制造流程与传统工艺技术相结合，这个大尺度的建筑物由木质材料建成，采用一种透明的合成薄膜来抵抗气候的侵扰，它可以被视为是展会主题在建筑上的具体体现：“人-自然-技术”。该建筑将在2000届世界博览会之后一段很长的时间内仍明确阐述这个主题。因为它独特地使用了生态材料，木材作为原材料进行建造。在其有限的用色与变化的形式上，它是现代建筑设计在木结构建筑方面令人印象深刻的一个例子。

该建筑的屋顶展示了木材料建筑物在德国的潜力，以及如何将其用于较大型的建筑项目中。

利用垒叠式木板结构能够特别有效地完成双曲线网格壳体，这也是首次使用于大面积的鞍型曲面。木质材料从材料本身的轻盈与建筑构件粗壮的体量（这是通过结构计算得出的承载最大风，雪荷载所必需的尺度），在美学与结构上达到了一种平衡。屋面网架直接在基地旁巨大的脚手架上进行装配。中间部位坚实的木支柱与上方向外出挑的屋顶的结合同样也是通过建造方式来实现木材的保护。

在这个工程进行的过程中，我们可以清晰地看到，通过工作与协调活动的合理分配，中型木结构公司-通常是家族式的公司-有能力完成具有挑战性的、庞大的、有创意的、富于艺术性技术的木结构建造。

网壳的负荷传递到强有力的中心承重体，它是由整根的树干做成的柱子组成。如此大的结构不可避免地需要能够相应抵御足够的风荷载的支柱，在使用木支柱和支撑杆的情况下，这种支撑常常由钢构件来实现。而在该建筑中，这种支撑则是通过薄片状的平木板来完成的。用于做支柱的银杉树干来自于南部黑森林

地区。森林管理局很乐意有人来砍伐高达50米以上的树木。因为这样能给新树腾出生长空间。从这种意义上说，并不需要将树木完全砍伐干净，森林就能恢复活力。木材在建筑物中使用得越多，森林的未来就越好。

透明的屋顶薄膜由阻燃材料的ETFE构成，其光滑的表面有自我清洁的特性。充分理解屋面的空间几何形状，通过三维连接体对屋面进行划分，将薄膜切割成小片并铺设到屋顶复杂的反双曲面结构上，这些步骤必须经过细致认真的工作来完成。对屋顶下的自然采光情况进行了日光仿真程序的计算，并通过着色进行了修正。

3.小结

两个建筑所属的受力体系不同，建筑形式也相异，但是在诸多不同中，也有其相似性。下面我们将对其异同进行分析。

3.1相同点

首先，建筑虽然形式相异，但是两组建筑都具有可拼装性，均有一个单元体组成，通过不同的组合方式进而拼装成整体。其次，不论从技术上，还是从材料的选择上他们都很环保节能。

3.2不同点

首先，建筑的结构体系不同，26号展厅属于悬索结构体系;而世博会大屋顶属于双曲面壳体,整个受力属于悬挑结构.其次，建筑材料不同，26号展厅的材料选择为钢和玻璃；而大屋顶为木材。但不论怎样，这两种材料都具有其优越性，钢，虽然一次投入比较大，但是具有很高的可回收性，很环保；木材，在德国这个产木大国里，具有再生资源的优越性，也很环保。

综上，大跨建筑各有其不同的特点，不论从材料的选择还是体系的选择上，都各具特色。但是环保节能、建筑的可拼装性已经成为建筑发展的一个趋势。这也为我们以后的建筑创作提供了一条新的思路。■

【参考文献】

［１］英格伯格.弗拉格等[德].托马斯·赫尔佐格.建筑+技术[M].中国建筑工业出版社.2003.

［２］大师系列丛书编辑部.托马斯·赫尔佐格的作品与思想[M].中国电力出版社.2006.