建筑艺术|生命的大树—东京奥运主场馆“新国立竞技场”解析!

2021-08-06 13:31:04 

近年来,绿色环保逐渐成为潮流。作为绿色环保材料的木材,因其纹理美观,隔音性能良好,加之木材在结构上质轻且强度大的特性,成为了最受欢迎的建筑材料之一。


正在火热进行的东京奥运会,其奥运场馆就因其使用木材建造而备受关注。除了奥运场馆之外,本届东京奥运会最大亮点之一的奥运村广场,由4万块木材搭建而成,其中木材种类包含落叶松、日本雪松和日本柏树等。

其实,东京奥运会主体育馆最初是由英国设计师扎哈-哈迪德设计。初始方案外形如同一顶自行车头盔,呈现非常分明的肌肉与力量感,主体拱结构连接处理则辅以悬链索网结构,整体呈流线型,体育馆的设计也是联合了多家公司近百人的设计团队,耗时2年。但是,巨型钢结构拱梁在制造难度上较大,根据官方估计,建设费用将高达2520亿日元(约164亿RMB)。不仅如此,因为场馆建成后高度有70米,而当地限高是28米,按照比例需要占用极大的面积,导致会破坏到明治神宫外苑,附近的居民也需要强制拆迁。因此,这个设计对于经济发达但地缘狭小的日本的确不适用。 之后,日本设计师隈研吾团队以“木与绿体育场”为主题,提出更加低碳和本土化的方案被采纳,这一建筑使用大量木材,并力图呼应日本建筑传统。

远远看去,整个体育馆都被树所包围,而场馆本身其实就是用一块块纤细的木块组成的巨大集合体,所有建造用的木材均取自日本的47个县市。立面由重叠的多层屋檐组成,屋檐灵感取自日本寺庙屋檐的建造工艺,小直径的木百叶窗则通过现代的方式再现了日式建筑的传统之美。

隈研吾曾说,在奥运场馆的设计上,他最骄傲的有两件事:一是场馆没有安装任何空调;二是建设了让民众可以亲近的空间与散步的步道。巧妙的多层屋檐设计,将自然风引入会场中央,另外安装了185处覆盖全馆、马力强劲的送风机加大了通风力度,为低碳降温提供助力。

很多人都会疑惑,看起来弱不禁风的木材,为什么能成为本届东京奥运会建筑的“主角”?它究竟好在哪里?

木材在所有建筑材料中是最有人情味的一种。木材材质轻、可塑性强、强度大,是一种可再生的主要建筑材料。除了以上特性,其能在众多建筑材料中“脱颖而出”的原因主要有以下几点:

01 省时省力
木结构较其他结构轻,加工方便,一定程度上节省了许多人工成本以及运输时间,建造速度最快。

02 抗震性能强
木结构建筑由于采用榫卯结构,使其具有较强的抗震性能,牢固且安全。

03 灵活性大
木结构在形成主体框架、自由分割空间等方面灵活性大,适应性强。

04 绿色环保
木结构拥有天然的优势,固碳节能,其可循环利用的特性足以成为大家选择它的理由。

但是木材也有自身的局限性。众所周知,木材的耐久性终究还是较差,所以从屋架的节点大样可以看出,下弦和腹杆首先是通过带肋T形刚进行连接,保证了在长期荷载以及地震作用下能够承受产生的轴力和弯矩,其次在T形钢上嵌入木块,提供轴向刚度且仅承受轴力,同时防止T形钢的屈曲失稳。


■ 腹杆与下弦杆节点

■ 上弦杆节点 

这种构造可能还有一个好处就是若是木材坏了,可以比较方便的进行替换。整体的施工顺序也是比较常规,首先进行看台主结构的安装,其次设置临时支撑吊装屋盖桁架并进行组装。最后进行看台次结构的组装。整体施工比较简易,也算是在时间较紧张情况下的一个万全之策。

■ 主结构施工过程

这套方案原版内容非常深入,涵盖了从基本效果图到环境因素,时间和成本等所有内容,大到结构施工,小到吊顶细部,事无巨细。重点是这个方案响应国际社会提倡的绿色环保的建筑特点,采用到了装配式的木结构与钢结构并且将工程费用降低到了1569亿日元(约100.7亿人民币),最终是满足了了日本政府提出的建设要求,因此也就有了我们今天可以看到的“生命之树”新国立竞技场了。



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