“ 水岸山居”结构设计的回顾与反思

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1、本土营造观下结构与建筑设计的协作[申屠团兵]ShentuTuanbing[陈永兵]ChenYongbing[何剡江]HeShanjiang—“水岸山居”结构设计的回顾与反思CollaborationofArchitecturalDesignwithStructuralDesignon作者单位LocalConstructionOutlook中国美术学院风景建筑设计研究院(杭州，310012)RetrospectionandReflectionofStructuralDesignforthe“Mountain收稿日期ResidencebyWaterside”2013/11/26我们自2004年开始

2、完成了王澍老师作品的大部分结构设计。他构连接支承；虽平面超长，因本身变形协调性较好，可不设缝。这的每个营造式创新设计虽规模不大，但对结构设计的挑战不亚于现样结构整体就可以实现从上到下的木—钢—钢筋混凝土的过渡，形代大型的建筑设计。如“太湖房”的不规则小结构，既要清水混凝成较为特殊的上下混合结构体系。土效果，又对构件尺寸限制，必须综合应用现代先进结构技术和材从结构设计的角度理解，屋盖顶篷除建筑美感和雨篷作用外基料方可实现。营造式的建设同样不轻松。设计对规范限制的灵活应本不影响下部建筑使用功能，而雨篷在这里有2个特殊作用：1)为用在建设审批时通过也不容易；现代工人们生疏了的工艺实施也需大量夯土墙提

3、供整体性保护；2)由此形成双层屋盖，除了肯定有利先做试样并监管和处理；施工产品检验和验收标准还得协商细化；于夏季的通风隔热，也非常智慧地解决了复杂的木结构杆件与下部总之相比常规工程设计需投入几倍精力。结构的交接问题，设计因此受规范技术约束就相对较少。木屋架上结构工程师综合应用生活中形成的营造观念、经验、知识提供技小青瓦屋面可常规设计，技术重点和难点集中在木屋架上。建筑师术支持是建筑师的希冀。建筑创作的完美实施同样也是结构工程师设想的覆盖整体的屋盖顶篷以间距1.2m的密排木屋架为主结构。单的愿望。特殊结构的设计应从深入理解建筑师的创作意图入手，抓榀屋架扩展到整体屋盖，需要解决单榀屋架平面外的稳定

4、性和屋盖住重点寻求合理结构形式、成熟技术和乡土匠艺的创新应用。通过的整体性。结构设计相应地设置了3大支撑系统：屋盖上弦平面支撑、加强团队配合和有效的过程控制等手段实现建筑与结构设计的契合。屋盖支座斜平面支撑、屋盖底部钢框架支撑。每榀屋架的受荷范围多年配合的经验积累，我们已有较完备的建设团队并形成较好的默契。并不大，但最大跨度达19.8m。王澍老师设计的木屋架立面形式为中国美术学院象山校园建设从二期建设之初到2009年热成型楼建设，较为随意的交叉杆，很新颖，类似人们安装在阳台上的金属伸缩晒无论从工程技术成熟度、过程和验收控制、建设各方协调性等各方面衣架。从结构设计角度研究，可通过杆件交叉角度变化

5、、增加各杆都有了很大提高。新近落成的“水岸山居”工程，大面积使用夯土墙的销轴连接点就变为超静定的稳定结构。屋架销连交叉杆需要同时和异形木屋盖顶篷的结构设计则意味着新挑战的开始。起到下弦杆和腹杆的作用，结构受力非常特殊。为达到杆件外观规格统一，杆件受力的变化可通过组合不同规格型钢来适应。1方案理解与体系回想江南乡村夯土墙情况和宁波五散房夯土墙的设计经验，我拿到建筑师称之为“瓦山”的方案之初，我们还是感到惊讶。虽们比较担心大面积使用夯土墙如何避免大量裂缝和土体剥落等缺陷然还是基于历史传承的创新应用，但相比以前作品变化还是有点大。的出现。好在王澍老师通过学校的生土实验室已经做了不少研究。既要符合现代

6、使用功能和政策，又要保留来自民间自然原生态的营遵照绿色、环保、可再回收的理念，夯土墙原料取自本地，且仅用造工艺，方案所示的超长超高的夯土墙和特殊的屋盖顶篷木结构如碎石、砂和黄土。试样成品达到了精细的装饰效果、土体剥落现象少。何实现？夯筑密实度和强度不仅从感官看足够，实验室还得出了结构强度和这个建筑设计可明显分为下部主体建筑和上部整体木屋盖顶篷渗水性的量化结果。作为结构工程师，我们对美术学院的建筑学院两部分。主体建筑平面分为7个独立的低层结构单元；以现浇钢筋实验室的研究结果多少有些不放心，为此，我们又拿美院实验室配混凝土框架为承重结构体系。木屋盖顶篷由下部主体建筑上设钢结比的夯土试块到浙江大学土

7、工实验室再次测试，证明美院建筑学院作品052建筑学报20141Works48008400480060004800960048001440019800840010500560072006000480060001根据建筑设计提取的标准形式屋架立面实心方木上弦杆上弦杆木构件木构件钢木组合构件(双序列)钢木组合构件双矩形扁木钢木组合钢木组合钢木组合(夹钢板)(夹T型钢)(夹扁钢加圆钢)2杆件截面的演化