12.曼海姆圖書館（競(jìng)賽方案）：懸吊結(jié)構(gòu)成就通透之美

張路峰

設(shè)計(jì)：Bruno Fioretti Marquez

地點(diǎn)：德國(guó)曼海姆市

時(shí)間：2020

規(guī)模：7100m2

方盒子建筑一般會(huì)被認(rèn)為單調(diào)乏味而廣受詬病。許多建筑師在創(chuàng)作中都力圖打破方盒子，希望做出的建筑形體更為豐富多變。然而在現(xiàn)實(shí)中，方盒子建筑卻大量性地存在于城市之中，成為方格網(wǎng)城市肌理構(gòu)成的主體，因?yàn)樗谟玫匦?、空間性能、建造經(jīng)濟(jì)等方面具有無法拒絕的優(yōu)勢(shì)。因此，如何做出有品質(zhì)的方盒子，是對(duì)建筑師設(shè)計(jì)功底的考驗(yàn)。曼海姆圖書館競(jìng)賽的優(yōu)勝方案對(duì)此問題提供了一種精彩解答。

先看總圖布局。用地位于城市中心，建筑的體量和位置被周圍環(huán)境嚴(yán)格地限定了，建筑師在形體上沒有多少凹凸變化的余地，只能做成規(guī)矩的方盒子（圖1）。在這種情況下，建筑師能做的事情，就是最大限度地讓建筑更通透，更輕巧，讓建筑空間與相鄰的城市廣場(chǎng)更連續(xù)、更友好。從結(jié)果看，所有入圍方案都做成了方盒子，但只有優(yōu)勝方案看上去最為通透。

圖1： 總平面圖

接下來看結(jié)構(gòu)方案。該建筑最主要的結(jié)構(gòu)元素是四個(gè)核心筒，每個(gè)核心筒的頂部是四面懸挑的倒傘形鋼筋混凝土屋面（圖2），超大懸挑的結(jié)構(gòu)高度同時(shí)提供了屋面植被所需要的覆土厚度。屋面結(jié)構(gòu)層之下，自上而下的吊桿承拉各層樓板，其中二、三層樓板和四、五層樓板分別懸吊，吊桿位置的交錯(cuò)關(guān)系在立面上清晰可見（圖3）。由于采用了懸吊結(jié)構(gòu)，豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件只承受拉力，鋼材性能得以充分發(fā)揮，截面尺寸可以做到最小。建筑首層除了四個(gè)核心筒落地之外，可以做到完全架空，最大限度地保障了大廳空間與城市廣場(chǎng)之間的通透性。同時(shí)，懸吊結(jié)構(gòu)的采用也給地下車庫的設(shè)計(jì)帶來了自由：柱網(wǎng)可以完全根據(jù)車位的尺寸確定，不必受上部結(jié)構(gòu)的制約，大大提高了停車空間的使用效率（圖4、圖5）。這個(gè)方案之所以能做到最為通透，懸吊結(jié)構(gòu)方案的采用至為關(guān)鍵。

圖2： 結(jié)構(gòu)單元示意圖（仰視）

圖3： 透視圖

圖4： 橫剖面圖

圖5： 縱剖面圖

最后看空間組合。平面布局很有規(guī)律：四個(gè)核心筒及其上部對(duì)應(yīng)的懸挑屋面可視為四個(gè)基本單元，其中兩個(gè)正方形，兩個(gè)長(zhǎng)方形，呈風(fēng)車形排列。四個(gè)單元中間的空隙自然形成一個(gè)中庭（圖6）。中庭在首層和二層擴(kuò)大了一圈，周邊圍繞著圖書館的公共服務(wù)功能空間（圖7）。在懸挑屋面結(jié)構(gòu)層之上，還有一層獨(dú)立的空間，從立面往內(nèi)收進(jìn)一段距離，形成一圈環(huán)狀的屋頂花園。該空間的屋頂采用井字梁體系，由位于對(duì)角的兩個(gè)長(zhǎng)方形的核心筒支撐，形成大跨度的無柱空間，同時(shí)充當(dāng)了覆蓋下部中庭空間的天窗?？臻g組合關(guān)系極為簡(jiǎn)潔、明確。

圖6： 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

圖7： 首層平面圖

至此我們看到，這個(gè)貌似簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)其實(shí)暗藏了很多巧思。空間概念上的創(chuàng)新，有賴于結(jié)構(gòu)概念的創(chuàng)新，而結(jié)構(gòu)本身并未成為表現(xiàn)的噱頭，卻不露聲色地承擔(dān)了重要的責(zé)任，解決了關(guān)鍵的問題。比較其他入圍方案，在贊嘆建筑師精湛技藝的同時(shí)，不由得對(duì)競(jìng)賽評(píng)委的明智選擇由衷佩服。