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一场有关弗雷·奥托的对谈

2016.04.05 | 
UED

作者:UED

说到弗雷·奥托,你最先想到的是什么?帐篷屋顶、拉索结构、膜结构、充气结构?那些造型奇怪的仿生建筑实验?早在20 世纪70 年代他就已热衷的那些被动式绿色建筑实验?还是他对建筑学与社会关系的反思?弗雷·奥托不是一位简单的建筑师,就像他的名字在德语中的意思一样—自由—他很难被纳入任何一个既有的框架。他是建筑师,也是工程师,他是环保主义者、人文主义者,也是一位特立独行的思想者和教育家。

作为德国著名结构工程师,约尔格·施莱克(Jörg Schlaich,下文简称JS)以其创新而又突破性的桥梁、大跨屋顶等复杂结构的设计而享誉世界。他与弗雷·奥托先生结缘于自己的学生时代,在1972 年慕尼黑奥林匹克运动会体育设施屋顶工程中,他们既有通力合作,也不乏激烈争执,最终使得这一精彩的建筑构造得以实现。采访希望能通过这位结构工程师的视角,让读者了解到更多的慕尼黑奥林匹克运动会体育场馆的生成过程。


UED:您曾与弗雷·奥托有过很多合作,能讲讲您与他第一次合作的情形吗?

JS :1956 年,我还是个学生,在安卡拉实习。一天晚上我在书店里闲逛,看到一本书叫作《弗雷·奥托:悬挂的屋顶》。我花了63 土耳其里拉买下了那本书,回到住所,在扉页上写下:Jörg Schlaich, 1956 年8月。这是我第一次知道弗雷·奥托其人。之后从安卡拉到开罗再到西西里,在漫长的旅途中,我一直带着这本书,每天读一点。通过这本书,奥托为我开启了一个新世界,在那里我认识到在结构设计中受拉元件的魅力。

回到柏林后,我去奥托在Steglitz 的事务所拜访他。我对他说:“我读了您的书,对您建筑的轻盈和动态非常神往。我希望能为您工作,请给我一个机会。”奥托带我参观了他的事务所,给我介绍了他的项目,这让当时才22 岁、还在念大学的我受宠若惊。但毕竟奥托还是没有雇用我,他对我说一旦事务所有这个需求,他会跟我联系。

过了几年我毕业了,回到家乡,开始在斯图加特的事务所Leonhardt und Andrä 工作。那是1968 年的事。在工作中,我从侧面了解到奥托作为建筑师的杰出和重要。当时在Leonhardt und Andrä 工作的一位同事,Egger,在协助弗雷·奥托进行蒙特利尔世博会德国馆的设计工作。Egger 就坐在我隔壁的办公室,我通过他了解了当时项目的一些情况。从建筑的角度来说那个设计很棒,但结构上有很多问题。我当时年轻气盛,对Egger 说我可受不了这种折腾。

斯图加特壳体跨度8.5m,中间无金属承重结构。这个10mm 的玻璃壳体只通过纤细的黏贴缝连接,12 年以来抵抗着各种气候条件。

这个Smart 壳体是世界上首个可自动调节的壳体结构。木构跨度为10m,但只有4cm 厚。每个支点的移动抵消了整体结构的变形和振动。

UED :折腾?

JS :是的。Egger 不想跟建筑师冲突,想方设法调整结构去配合建筑师的想法。但有一些做法是不可取的。比如说屋顶的膜结构用拉索支撑,每两根拉索形成一个交叉点,交叉点以螺栓固定。当屋顶因为受力产生形变的时候,这种由螺栓固定的节点就会产生扭矩。更好的做法是以四根两两平行的索相交,之间由铰链固定,这样的井字交叉可以适应各种形变而不会产生扭矩。但我没有参加蒙特利尔世博会德国馆的结构设计,只是作为旁观者提了一些自己的想法。后来在慕尼黑奥运场馆的设计中,因为我的坚持,我们使用了井字形带铰链的节点。

1972 年慕尼黑奥林匹克运动会体育场馆

UED :既然已经讲到慕尼黑奥运场馆的建设,能介绍一下当时的情况吗?

JS :奥运场馆最早的中标方是Behnisch &Partner 以及他们的结构设计团队Fürgen Joedicke 和Heinz Isler。中标的概念方案在实现上的难度很大。竞赛组委会建议Behnisch & Partner 与第三名方案的设计者Heinle Wischer & Partner 合作进行深化设计。Behnisch 和Wischer 在几番讨论之后,发现双方无法在设计理念上达成一致,所以打消了共同设计的念头。但Wischer 出于对Behnisch 方案的认同和对奥运场馆修建的责任感,建议自己在竞赛时合作的结构工程师事务所Leonhardt und Andrä 加入奥运场馆深化设计的团队。

我是作为Leonhardt und Andrä的项目负责人加入慕尼黑奥运主会场项目的团队的。Behnisch的方案以弗雷·奥托设计的蒙特利尔世博会德国馆的设计为榜样,是一个帐篷式的膜结构。但奥运主场馆的体量巨大,无法以与蒙特利尔世博会德国馆相同的结构原理实现。而且帐篷罩住一部分看台,组委会提出应该参考第三名的方案,让屋顶的支点位于看台外围,屋顶侧挑于看台上空,以求不遮挡观众的视线。这一要求也加大了结构设计的难度,设计组提出了很多解决方式都不尽如人意。

时间非常紧,设计组的压力也很大。在多轮试验后,我找了个时间偷偷溜回柏林,找到那本叫作《弗雷·奥托:悬挂的屋顶》的书,把当时自己做的笔记都看了一遍,回到斯图加特后我提出是否可以让弗雷·奥托以顾问的身份参与建筑设计,Behnisch同意了。我们的合作就是这样开始的。

Behnisch & Partner :竞赛方案体育场馆立面图

我记得第一次小组讨论之前,我开车去接弗雷·奥托,在等红灯的时候我对他说,咱们利用这个机会好好合作,去做我们认为正确的事,但我们也应该尊重Behnisch的设计意图。弗雷·奥托的建议是将主运动场巨大的帐篷结构拆分为一组侧面悬挑的帆式结构,这些结构两两相连环绕看台的大部分。

侧挑的帆式结构也可以用于小运动场,他们组成的整体既能够符合Behnisch概念方案自由而充满动感的平面造型,也能满足组委会对于看台屋顶侧挑的要求,而且从造价的角度来说也是一个可以接受的方案,虽然与最初点式支撑的帐篷构想相去甚远,但Behnisch也接受了这一方案。最后建成的方案与弗雷·奥托的建议相差无几。

Behnisch & Partner :竞赛方案体育场馆模型

UED:那能说是弗雷·奥托拯救了慕尼黑奥运主会场吗?

JS :他的建议当然非常重要,但我认为是整个建筑师、工程师的团队通力合作才让这个建筑成为可能。如果不是这个团队高度契合的工作,奥运会场的设计和建造在这么短的时间内是不可能完成的。在这个合作的基础上,我们首先设计出了运动场的屋顶。通过一道圆形的拉索连接,我们实现了让整个顶侧挑于观众席上,拉索上的受力是巨大的,这在当时的技术水平下是一个非常有挑战的结构。我们在拉索的两端连接了体量巨大的地基,将受力导入地下。

作为工程师,我们希望让每一片侧挑的帆最后围成一个环形,这样主索受力分布均匀,也不用将拉力通过地基导入地下。但扇形的屋顶形态是整个概念设计中很重要的元素,Behnisch希望人们在看台上能够有广阔的视野,特别是朝向湖区的一面不应该被屋顶结构所遮挡。环形的屋顶也会破坏概念设计中平面的自由和跳跃。在结构的合理性、经济性与设计构思的完整性之间我们不得不做出一个取舍,Behnisch 坚持自己最初的概念,我们作为结构师也就帮他实现了自己的构思。

俯瞰奥林匹克公园

奥林匹克公园屋顶和地景的关系

UED :听上去这个团队合作也不是没有争执的。

JS :争执很多。之前我讲到弗雷·奥托在蒙特利尔世博会上用的单索结构有很多问题,在慕尼黑奥运场馆的设计中我们坚持使用了双索井字交叉的节点。奥托建议平行的索之间的距离为1250px,他的出发点是安全度:这样的距离工人施工的时候可以直接站立在结构上而掉不下去,我们不需要建额外的结构辅助施工,当时也没有时间建造这样的辅助结构了。

我们从造价的角度提出要加大索与索之间的距离,将之提升到1875px。因为1250px×1250px的网格相比1875px×1875px的网格多出了将近一倍的交叉节点,这对造价的影响是惊人的。虽然这里可能会出现安全问题,但我们参考了传统木构建筑,椽子之间的距离都是1875px,以此为论据我们坚持加大拉索网格的间距,奥托很反对我们的建议,他甚至说如果到时候工地上出了问题就应该由我们负责。

还有一次很激烈的争论是关于帆式结构的主受力杆件。在制作实体模型的时候,因为模型不精确引起的受力不均衡造成了每一根受力杆件都往不同的方向偏倒。弗雷·奥托非常欣赏这种随机出现的不确定性,坚持就按照这样的形态来进行设计。对于我们工程师来说,按照受力最合理的方式去排布杆件才是正确的做法,我们很难接受这么牵强刻意的结构。

索网构造局部

屋顶马鞍面和结构支撑与地面连接构造

UED :这个设计不只是建筑设计很杰出,应该在结构设计上也有很多划时代的成果吧?

JS :我们当时对结构提出了很多就当时的技术水平来说算是创新的解决方式。最重要的可能是全钢浇筑的节点了。那之前的拉索都是由钢或木结构的页片加铰链和螺栓固定,我们提出根据受力的方向浇筑一个无缝连接件。

这样的钢构件因为没有连接点, 所以更加坚固,而且是为单个节点量身定做,所以在受力的方向上与形态吻合,更加耐久,而且也更加简洁美观。慕尼黑奥运场馆是历史上第一次用到整体浇筑的钢结构拉索连接件。其后巴黎的蓬皮杜中心也效仿了我们的做法。现在它已经是索结构中的标准做法了。

屋顶马鞍面和结构支撑体系示意图

UED:这个项目之后您和弗雷·奥托还有合作吗?

JS:没有了。我们可以说是分道扬镳。弗雷·奥托开始跟来自英国的结构工程师Haphold 合作。他更需要那些对他言听计从的结构工程师。而对于我来说,共同工作意味着一定会有争执,这时候双方的意见可能都应该被仔细衡量。但我们之后也一直都有联系,也会聚到一起讨论一些有关设计的问题,虽然我们大多数时候还是不能达成一致。在奥运主场馆的工作完成后, 我又与建筑师Helmut Jahn 一起完成了冰球馆的设计。这个建筑使用了膜结构的屋顶,弗雷·奥托的影响也很明显。

UED :您怎么评价弗雷·奥托?

JS:他是一个很有意思的同事,而且我得说他是我的榜样。在我之后的职业生涯中,我一再在自己的工作中发现他对我的影响。我们经常用到各种轻质结构以及树枝形状的柱。能够跟他合作慕尼黑奥运场馆,能够在那个项目中遇到那么多有意思的同事,是我的幸运。

本文摘自《城市·环境·设计》(UED)杂志第97期“1972年慕尼黑奥林匹克运动会体育场生成|约尔格•施莱克访谈”。


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