基于交错桁架体系的公共建筑空间适配性研究

【摘要】：建筑空间与结构的发展是一个相互促进的过程,区别于建筑空间主导的“定制”的结构创新,新结构形式的诞生到推广运用往往需要大量的建筑空间适配性研究与实践。在建筑工业化的大背景下,交错桁架是麻省理工学院William Le Messurier及其团队在上个世纪60年代中后期提出的一种创意十足的结构形式,其独特的空间创造、极具经济竞争力的结构特点和极快的建造方式使它成为了钢结构体系家族的重要成员,但不能否认的是,交错桁架结构特点引起的空间限定带来了其设计应用与推广的局限性。迄今为止,交错桁架体系结构领域的研究已较为深入,而其他专业的介入几乎空白,对于需要统筹项目全局的大多数建筑师来说,更是处在一种“不知道、不会用”的状态。基于此,在建筑工业化需求的引领下,本课题小组以建筑师的视角对交错桁架体系首先进行前置的功能与空间方面的介入,通过对空间需求的提出与设计,整合结构资源,一步步探索与突破交错桁架的适配应用状态。交错桁架的应用范畴以民用建筑为主,包含公共建筑与居住建筑,对于居住建筑的空间适配性,本课题小组已初步完成了交错桁架住宅研究,本文的任务即在于探讨公建空间的适配性,两者共同建立起交错桁架建筑空间与结构的适配关系。本文首先在公共建筑的范围内,通过探索交错桁架典型的结构特点与典型的空间创造,提出公建研究类型的适配要点与原则,进而初步拟定中小学教学楼、综合医院住院楼、商用办公楼为公建研究载体,确定各自的适配研究方式与拟解决的共性或异性问题。接着,研究根据三种公建类型各自的具体空间需求与研究要点,结合基本的结构布置规则,构建典型模型类型,通过结构专业的协同与实验计算,相互反馈,逐步探索与发现适宜的建筑空间与交错桁架结构规则。最终,研究通过对三种公建类型适配研究过程与结果的横向对比,总结了交错桁架适用于公共建筑的共同适配性要素,提出了适宜交错桁架的公共建筑设计与研究方法,并对建筑形式的多元化创造提出了建议与展望。