奈良丝绸之路博览会主展馆新型木结构设计

    1988年建于奈良的丝绸之路博览会主展馆让我们看到了另一种新的木结构和空间形式。

奈良丝绸之路博览会主展馆

建筑采用了一种木造井字梁自由壳体的结构形式，这是由德国Frei otto教授及其合作者发明并首先在1975年的联邦庭园博览会多功能厅中使用且获得成功的一种结构形式。它使用小断面木材在地面加工成一定尺寸的正方形并字梁构架，然后吊起，各构架之间增加结构构件在空中进行连接固定，并利用木材所具有的柔韧性和变形能力，拼装成自山形态的空间构架。这是一种利用小断而木材进行大空间创造的结构方式，其特点为结构白重轻，平面和空间设计自由。奈良的丝绸之路博览会主展馆使用断面为40mmX70mm、长度为4m的当地产杉木，分上、下两层，组成500mm见方的井字梁，建成2100平方米自由平面的无柱大空间。展馆建筑自重仅为钢筋混凝土结构的10%，这有利于古城奈良地下遗构的保全。同时，自由的平面设计也使得散布在会场中的树木得以最大限度的保存。展馆屋顶和墙体成为一体，为平缓的自山曲而，外而授盖白色纤维膜。从内部来看，展馆造型就像一个巨大的网，在白色纤维膜的衬托下，木质井字网架显得醒目而特别。
这个实例向我们展示出一种特殊的空间结构和一种新的设计概念。一般来讲，壳体的概念与几何形体密切相关，这样有利于整体的稳定，也便于力学解析。这栋建筑却完全不同，整个结构从平而到空间都是一种完全自由的形态，完全背叛了传统的壳体没计的结本概念。这种脱离数学形态的结构手法与常规的结构形式拉开了距离，用传统的结构计算方法几乎无法进行。
但随着计算机解析技术的发展，这种复杂的力学计算已经成为可能，壳体设计也有望完全突破传统的几何形体的概念而变得更加自由。在建筑形体设计上，打破了常规的几何形态之后，自由形体的构思无疑将给结构和空间表现带来新的启示。