结构建筑一体化的表现方式：结构与建筑融合——呼和浩特新机场

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大型项目——结构建筑一体化的表现方式

在大尺度项目中，结构形式对建筑的影响至关重要，因此在方案阶段便需要结构介入空间的讨论，以下通过几个大型项目中的结构实践谈谈我们关于结构表现方式的一些思考。

结构与建筑融合——呼和浩特机场

在呼和浩特机场的屋盖设计中我们试图让结构构件成为建筑肌理的同时又可以让大家很容易猜测到其背后的结构逻辑。设计初期建筑师提出了几点构想和要求，首先机场屋盖作为大跨度结构，出于功能考虑中柱跨度需要达到54米；同时建筑师受到当地文化图腾的启发，希望将蒙古包的菱形网格元素用于室内吊顶纹路当中；最后建筑师希望做出4个18×72米的大天窗用于采光，同时希望柱子顶在天窗处并且要做得尽量纤细。



原文刊登于《建筑技艺》2020年11期——透明的结构。分享了团队近年在华东建筑设计研究总院的项目实践和校园竞赛中关于“透明”的思考，希望与大家讨论交流。
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对于54米跨度的屋盖很难做到结构完全外露并好看，因此通常最经济的做法是网架结构，而后通过吊顶将结构构件完全隐藏，但是这种物理性的隐藏使得建筑和结构完全是两张皮，乘客也就无法感知结构的韵律。本项目同样遇到这个问题，结构师并非不想发挥，而是建筑体量不允许结构师随意发挥。在本项目中结合室内吊顶的菱形网格，结构选用平面桁架结构体系并尝试和建筑网格寻找对位关系，经过多次试算和协调后发现，结构网格是可以和建筑吊顶逻辑完全对应的。

呼和浩特机场室内效果图

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于是建筑师和结构师开始讨论结构外露的可能性，如果结构完全暴露由于构件尺度比较大很难做到精致的表达，于是决定对结构构件做半暴露处理，仅露出结构下弦杆的一部分，这样既能表现出结构的逻辑，又能达到建筑室内效果，这种手法在早先的浦东机场二期屋盖设计中也有应用。当乘客行走在办票大厅时会被吊顶的菱形网格所吸引，而无法一眼察觉到吊顶的线条是结构构件所勾勒，由此或许会引发一系列的揣测；但如果有心人想要更深层次了解屋盖时，就可以通过吊顶的划分读懂结构的生成逻辑，从而感知力流动的方向，此时结构网格就将抽象的力流可视化地表达了出来。

呼和浩特新机场结构网络


呼和浩特新机场轴测图


呼和浩特新机场建筑吊顶逻辑

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在呼机中天窗处的摇摆柱是建筑想要表达的亮点，但实际上这是与结构受力相悖的。因为通常柱顶都是受力最大的地方，自然柱顶桁架的构件尺度也会很大，如果天窗打亮这部分桁架就相当于将结构最粗壮的地方暴露了出来。同时中部四根柱子每根都要支承近3000m2的屋盖的重量和地震力，常规做法无法做到纤细，因此只能突破原有的结构范式。

天窗建筑效果

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结构也同样从蒙古包中找到灵感，将中部立柱均做成摇摆柱，宛如蒙古包中间的桅杆，同时加密周圈的钢柱间距，这样地震力就可以通过结构刚度很大的交叉网格屋盖传到四周的钢柱，而保证中部钢柱的纤细。同时在天窗处让桁架断开采用拉索吊挂于柱顶，这样被天窗打亮的就会是纤细的钢索。通过将结构效率较低的抗弯桁架替换为效率更高的抗拉拉索，摇摆柱与拉索的组合在这样一个超大尺度的空间内显得有趣而“格格不入”，这种强烈的不稳定感也暗示着背后的力学逻辑——仅承担竖向荷载，这种支承结构的表现在半藏半露的屋盖结构的衬托下大大加强了空间的张力。

天窗结构布置

豆蔻年华

讲的太专业了，确实闹不机密