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焊接技术发展史范文1
关键词:建筑钢结构 焊接技术 材料 企业 发展趋势 分析
中图分类号:TG457 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(b)-0035-01
伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程的日益完善,社会大众持续增长的物质与精神文化需求开始得到了极为蓬勃的发展与进步。我国国民经济体系在这一发展过程当中也取得了长足的进步。特别是对于钢铁工业而言,自1996年,我国全年度钢铁产量突破1亿t以来,我国的钢铁产量就始终占据着世界领先地位。特别是对于建筑行业用钢而言,迅速发展的城市化建设使得建筑钢结构的应用备受关注。该文以此为研究背景,现针对建筑钢结构焊接技术的应用及其发展趋势相关问题做详细分析与说明。
1.建筑钢结构焊接技术发展进程分析
20世纪40年代,钢结构行业引入焊条电弧焊接技术,钢结构焊接技术的应用开始引起部分工作人员的特别关注。50年代中期,引入埋弧焊接技术(该项技术自前苏联引进)。直至70年代后期,包括气体保护焊接技术、螺栓焊接技术以及熔嘴电焊焊接技术等焊接技术开始广泛应用于钢结构焊接过程当中。特别是在城市建设的规模化发展过程当中,大量的钢结构建筑物建设蓬勃兴趣,焊接技术的应用与发展备受各方特别关注与重视。
特别是在建筑钢结构箱型柱大量应用于建筑施工实践的背景作用之下,高效焊接技术支持下的栓钉焊接设备以及焊接材料得到了充分且深入的发展。与此同时,建立在CO2气体支持基础之上的气体保护焊接技术也成为了建筑钢结构焊接技术发展中的主流所在。大量的实践研究结果证实:在建筑钢结构大量应用CO2气体保护焊接技术的过程当中,焊接作业的生产效率得到了显著提升,同时也能够大量缩短建筑钢结构焊接施工的工作周期,有着极为显著的综合效益。在此基础之上,建筑钢结构焊接技术所对应的工作人员资质认证、培训有所完善,焊接设备有所发展,焊接材料更为多元。上述发展进程均在不同程度上推动着整个建筑钢结构焊接技术的稳妥前进。
2.建筑钢结构焊接技术发展趋势分析
传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求,势必需要在剧烈的市场竞争环境下,通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式,谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键,即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。在此过程当中,需要重点关注以下几个方面的问题。
(1)需要逐步加大对高效焊接方法及建筑钢结构焊接工程实践的应用:首先,需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善,以提高焊接熔敷率为目的,加大对于15kg/h单位以上,高效焊接技术方法的研究。与此同时,还可以通过对国外成功焊接方法(包括旋转喷射电弧高效焊接技术以及多丝焊接技术等在内)的引入方式,为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验;其次,可以通过适当控制接头焊接填充量的方式,一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量,另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看,应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面;最后,需要从技术装备的角度上入手,在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上,降低辅助操作时间。同样从现阶段的技术发展趋势上来看,需要重点关注的发展方向是:一方面,是以连续送丝为中心的自动焊接技术装备;另一方面是以成套性为主的高效焊接技术装备。
(2)需要逐步加大对于高效且优质焊接材料的开发与应用:对于焊接材料的发展重点在于,研发与高效焊接技术相适应的,具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时,结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点,需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是:伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善,实芯CO2焊丝、药芯CO2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升,由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级。
(3)需要逐步加大对于焊接设备生产商的发展与进步:独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响,导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应,需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上,通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合,提高焊接设备生产商的综合性优势,为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。
焊接技术发展史范文2
[关键词]焊接机器人;系统;发展趋势
中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)27-0018-01
一、 前言
随着国内外对科学技术的不断重视,机器人研究水平也是科技水平中非常具有代表性的一种。焊接机器人在国内外的应用越来越广泛,越来越受到重视。
二、国内外工业机器人的发展
机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率、实现文明生产等方面具有重大作用。大工业革命曾使人沦落为机器的奴隶,而机器人的诞生和广泛推广应用又重新使人类恢复了尊严。
美国是最早出现工业机器人的国家,1954年美国的G.C.戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文,第一次提出“工业机器人”和“示教再现”的概念。1959年美国Unimate公司推出第一台工业机器人。1967年日本从美国引进Unimate和Versatran等类型的工业机器人以后,结合国情,面向中小企业,采取一系列鼓励使用工业机器人的措施,率先在汽车制造业的喷涂、焊接、装配等重要工序中得到应用。并以此为契机,向其它产业渗透。
在我国,人工焊接仍然占据焊接作业的主导地位,人工施焊时焊接工人经常会受到心理、生理条件变化以及周围环境的干扰。在恶劣的焊接条件下,操作工人容易疲劳,难以较长时间保持焊接工作稳定性和一致性,而焊接机器人则工作状态稳定,不会疲劳。随着国外及国内对工业机器人在焊接方面的研究应用,我国也开始了焊接机器人的研究应用。在引进国外技术的基础上,中国于20世纪70年代末开始研究焊接机器人。1985年哈尔滨工业大学研制成功我国第一台HY-1型焊接机器人。1989年北京机床研究所和华南理工大学联合为天津自行车二厂研制出了焊接自行车前三脚架的TJR-G1型弧焊机器人,为“二汽”研制出用于焊接东风牌汽车系列驾驶室及车身的点焊机器人。上海交通大学研制的“上海1号”、“上海2号”示教型机器人也都具有弧焊和点焊的功能。20世纪节式机器人。1999年北京机械工业自动化研究所机器人中心研制的AW-600型弧焊机器人工作站,采用PC工控机控制和PMAC可编程多轴控制系统,于1999年4月通过了国家机械工业局的鉴定。1999年7月15日,国家863计划智能机器人主题专家验收通过了由“一汽”集团、哈尔滨工业大学和沈阳自动化研究所联合开发的H-100A型点焊机器人。
三、我国焊接机器人应用现状
我国目前的焊接机器人以引进为主,尤其是弧焊机器人,大约占95%左右,而国产弧焊机器人由于元器件质量及配套技术等诸多因素,一直未能主导国内焊接机器人市场。因此在焊接机器人应用技术中反映出的问题,基本上源于进口焊接机器人的特定背景。在80年代后期开始引进的第一批弧焊机器人的厂家,基本上是零星购进,由于经验不足,国内基础技术条件不成熟,缺乏配套的机器人周边设备,技术人员素质较低以及缺乏科学和有效的管理,致使在焊接机器人引进初期,在实际生产中未能充分发挥作用的现象比较普遍。
经过几年的摸索实践,进入90年代初期以来进臼焊接机器人的大多数厂家基本上注意到了这些问题,大都随机器人本体购置了比较完善了的设备,如变位机、移动回转装置以及部分传感系统,并注意到购进后与厂商维持技术服务、人员培一训、管理方法等基本环节。同时开展与国内科研院、所及高等院校的技术合作,委托或配合进行焊接机器人设备的功能开发、软件编程等工作,使得近年来的焊接机器人应用具有一定的成效和积极影响。
焊接机器人系统的操作编程开发。这里主要是指对焊接机器人系统的操作性与离线编程功能的开发。大部分应用单位都已注意到熟练操作焊接机器人并尽可能地通过软件编程开发其功能的重要性。对于初次引进焊接机器人的单位,进行这项工作的实际而有效的途径是首先要充分利用制造厂商的售后技术服务,抓住本单位操作技术人员的培训环节,仔细研读随机技术文件,熟练实际操作。同时注意与有经验、有开发实力的厂、所及高校联合,缩短机器人的安装调试周期,使其尽快投入正常运行。这些作法在许多较为成功的引进开发使用单位都具有深刻体会。如北京永茂塔机塔架铰点焊接开发应用实践。
四、焊接机器人系统研究
1.系统结构
系统控制器由计算机控制、PLC控制和机器人控制器控制等方式组成。除了控制机器人动作外,还进行输人输出控制等。主控部分按照示教盒提供的信息生成工作程序,并对程序进行运算,算出各轴的运动指令,交给伺服驱动,伺服驭动部分将从主控来的指令进行处理,产生伺服驭动电流。驱动伺服电机,KUKA采用内置PLC,其主要进行输人输出控制,控制在机器人进行作业的时候,通过输人输出接口,给焊机发出焊接指令,并监控焊机的工作情况,同时还可对周边装置进行控制。
2.控制原理分析(驱动系统)
驱动系统采用机电一体化设计、所有轴都是由数字化交流伺服电机驱动,交流伺服驱动系统有过载、过流、缺相、超差等各种保护,性能安全可靠先进的设计令机器人能够高速、精确、稳定的运行,并易于维护。机器人运动的孰迹十分精确、重复定位精度小于0.5mm。机器人手臂的每个关节都可当作一个简单的伺服机构,每个关节控制都有一个伺服环,以提供位置误差信息。机器人采用了独立关节的PID伺服控制。机器人具有非线性特点,即惯性力、关节间的耦联及重力均与机器人的位姿或速度有关,是变化的,但伺服系统的反馈系数是确定不变的,因此这种控制方法难于保证在高速、变速或变载荷情况下的精度。由于工业机器人在工业环境下,对其快速性与变载负荷都有严格要求,固在控制方法上仍采用传统的单关节PID控制,从设计方便考虑,我们选择相应的集成驱动芯片,实现单性可逆驱动,利用单片定时器产生PWM脉冲调制信号,检测元件为旋转变压器,检测信号转换后送入关节控制器,并与控制器中的设定参数比较,产生偏差信号,控制驱动器驱动电机。
如果要让一个以上的关节同时运动,那么各运动关节的力和力矩会产生互相作用,而且能对每个关节适当地应用位置控制器、速度控制器、加速度控制器。因此,要克服这种相互作用,就必须附加补偿。要确定这种补偿,就需要分析机器人的动态特征,对各关节间的耦合和补偿。
五、焊接机器人的发展及趋势
据不完全统计,服务于焊接加工领域的焊接机器人占全世界在役的工业机器人中的一半左右。其实,焊接机器人就是在焊接生产过程中,代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中,只有少数是专为某种焊接方式设计的,而大多数的焊接机器人就是在通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中,一台机器人并不仅仅完成焊接作业,甚至还可以完成包括焊接在内的取物、搬运及安装等多种任务。编程人员可以向机器人输入相应的程序指令。机器人可以根据程序指令自动更换机械手上的工具来完成相应的任务。因此,从某种意义上来说,工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。
六、结束语
焊接机器人技术的发展极大程度的解放了人工劳力,也保护了人们的安全,更是科技发展进步的体现,但是该技术还需要进一步完善和提高。
参考文献
[1] 王锐.焊接机器人控制系统研究分析.电子世界.2013年3月,第2期,166-168.
焊接技术发展史范文3
[关键词]建筑;钢结构;焊接技术;发展现状;趋势;
中图分类号:TG457.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0239-01
一、建筑钢结构焊接技术现状
1.1 建筑钢结构焊接技术和焊接材料
在20世纪后,建筑钢结构的焊接技术经历了多个技术过度,由之前的焊条电弧焊的焊接到埋弧焊接,再由70年代出现的实芯焊丝以及药芯焊丝为材料的气体保护焊接技术和螺旋焊接技术,在这些焊接技术的基础上逐步发展出了现代化的建筑钢结构的焊接技术,使现代钢结构的焊接技术大大缩短了工期,提高了生产效率,为企业创造了更多的经济效益。但有时,建筑钢结构焊接不是仅仅采用一种焊接技术就能够完成,需要根据钢结构所采用的钢铁原料和焊接技术所需的原料相结合,采用多种焊接技术和工艺。
1.2 建筑钢结构焊接技术中焊接设备的应用
建筑钢结构的焊接还需要考虑焊接设备的应用,虽然我国钢结构的很多技术都已处于世界领先水平,但现阶段我国的钢结构焊接所采用的设备大都是由国外生产制造的,国内的建筑钢结构焊接设备相比,在技术性和自动化程度上远远低于国外的焊接设备,我国的建筑钢结构企业在努力学习国外的先进建筑钢结构焊接技术的同时,也在积极努力的研究探寻属于自己的更为先进的钢结构焊接技术设备[1]。
1.3 焊接技术工作者的培养
在我国建筑行业蓬勃发展的今天,建筑钢结构所需要的焊接技术工作者也在与日俱增,也就难免会出现鱼龙混杂的情况。建筑钢结构的焊接技术有很强的专业性和复杂性,要求焊接人员有很强的技术性。虽然我国的焊接工作者很多,相应的焊接工作也能够得以顺利完成,但缺少真正优秀的焊接技术人员。因为建筑行业在我国的发展时间有限,所以与其他发达国家比起来,我国的焊接技术人员的培养、考核、认证制度还不够完善,管理和认证方式比较混乱,不能准确保持焊接人员的技术水平,也就使钢结构焊接存在着安全隐患和质量没有保证,不利于我国建筑钢结构焊接水平的整体提高。
二、建筑钢结构焊接技术的发展趋势研究
2.1 焊接技术人员素质的提高
随着建筑钢结构焊接技术的发展,对焊接技术人员的整体素质要求和技术水平要求不断提高。21世纪是一个知识的时代,人的整体能力的提高是社会的发展趋势,社会会更加注重各类人才综合素质的提高。因此,未来的局势要求各类从业人员不断提高自己知识水平,提高数字化技术水平,将自己所学到的知识应用于焊接工作中。
2.2 加大对建筑钢结构焊接工程实践
首先,需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善,以提高焊接熔敷率为目的,加大对于15kg/h单位以上,高效焊接技术方法的研究。与此同时,还可以通过对国外成功焊接方法(包括旋转喷射电弧高效焊接技术以及多丝焊接技术等在内)的引入方式,为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验;其次,可以通过适当控制接头焊接填充量的方式,一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量,另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看,应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面;最后,需要从技术装备的角度上入手,在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上,降低辅助操作时间。同样从现阶段的技术发展趋势上来看,需要重点关注的发展方向是:一方面,是以连续送丝为中心的自动焊接技术装备;另一方面是以成套性为主的高效焊接技术装备[2]。
2.3 建筑钢结构焊接与切割工艺的创新
建筑钢结构具有空间大、跨度高并且绿色环保的优势得到迅速发展和广泛应用。作为连接钢结构的重要技术,焊接技术是发挥钢结构功能和作用的最重要基础。在建筑钢结构焊接与切割工艺上,不断创新的技术层出不穷,在钢结构的切割和焊接上,智能切割和智能焊接设备正在研究制造之中,采用智慧的焊接方式和切割方式,可以减少原材料的浪费,并能有效提高焊接质量,为制造质量更好和安全性能更强的建筑钢结构提供了可能。
2.4 焊接设备生产商的发展
独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响,导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应,需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上,通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合,提高焊接设备生产商的综合性优势,为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。
2.5 自动焊接技术的应用
目前,世界工业发达国家已经开始采用自动焊接技术来进行建筑钢结构的焊接,大大提高了整个建筑钢结构的强度和质量,并提高了建造效率,节省了工期。在我国,自动焊接技术而在不断被我国建筑钢结构生产企业所采用。建筑焊接结构可以实现大型化、重型化和高精度方向发展。自动化焊接技术对于焊接技术人员的技术水平要求较低,并且具有焊接质量高,焊缝美观实用,焊接效率高等特点。因此,自动焊接技术在建筑钢结构中会普遍采用。
2.6 优质焊接材料的开发与应用
对于焊接材料的发展重点在于,研发与高效焊接技术相适应的,具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时,结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点,需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是:伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善,实芯CO2焊丝、药芯CO2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升,由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级[3]。
2.7 完善建筑钢焊接工作人员考核制度
完善的制度和规范是对行业持续健康发展的保障,钢结构焊接工作者作为一种高技术工种,其资格认证的体系不严格,全国性统一的资格考试所包括的行业和领域较窄,缺乏统一专业的划分,不能很好的适用于现如今的建筑钢结构焊接行业,所以应建立完善的焊接工作者的考试资格认证系统。
三、结语
传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求,势必需要在剧烈的市场竞争环境下,通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式,谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键,即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。焊接技术的发展不单单体现为焊接工艺以及焊接技术本身的发展,同时也体现在对焊接材料以及焊接设备生产商的发展方面,这对于现代意义上建筑钢结构焊接技术的发展而言同样如此。总而言之,该文针对有关建筑钢结构焊接技术发展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。
参考文献
[1]张友权,侯敏. 浅谈建筑钢结构焊接技术在我国的发展[J]. 钢结构,2012,(S1).
焊接技术发展史范文4
2010年10月19日,由武汉大学和美国佩斯大学主办的“第三届数字时代出版产业发展与人才培养国际学术研讨会”(The 3rd International Conferenceon Publishing Industry and Publishing Education intheDigital Age)在武汉大学隆重开幕。本次会议由武汉大学信息管理学院、美国佩斯大学出版系、武汉大学信息资源研究中心、国家新闻出版总署武汉大学高级出版人才培养基地承办,中国出版科学研究所、龙源期刊网、湖北省新闻出版局、湖北长江出版传媒集团、湖北省编辑学会、武汉大学出版社、荆楚网、腾讯•大楚网协办。来自美国、德国、荷兰、中国等国家和地区的学者与专家汇聚一堂,共同研讨出版产业和出版高等教育应对数字技术和网络技术的发展策略,促进出版产业和出版教育在国际方面的交流与合作。
会议开幕式由武汉大学信息管理学院院长陈传夫教授主持。开幕式上,武汉大学党委副书记骆郁廷首先致辞,他简要介绍了武汉大学的基本情况;肯定了武汉大学信息管理学院为中国出版业做出的重大贡献,以及在出版教育界的重要地位,指出,本次会议涉及出版管理、出版经济、出版法制、出版技术、出版教育等多个议题,既全面又深入,是一次交流的盛会也是合作的盛会。他祝愿此次会议能延续上两届会议的辉煌,并取得新的突破。其后,美国佩斯大学出版系主任谢尔曼•拉斯金教授致辞。他指出,数字技术与科技的变化不断改变着出版工业,多种先进的电子阅读器受到人们广泛的欢迎,新的印刷技术不断被人们接受。数字时代机会与挑战并存,只有创造性地面对这些挑战,出版业才能继续发展。他简要回顾了上两届会议,指出此次会议的主要内容是数字技术如何改变出版产业与出版教育,并期待2012年的数字出版研讨会。拉斯金教授深情回顾了自2003年以来,佩斯大学与武汉大学出版教育合作交流的经历,并对目前的合作深感欣慰,他说“我们的关系非常重要”。他还转达了美国佩斯大学校长对此次会议的良好祝愿。接着,湖北省新闻出版局副局长黄国钧对会议的召开表示热烈祝贺。他说,在数字化时代,网络新兴媒体改变了生活,科技在编辑、发行等环节得到广泛应用,对出版产业提出了挑战,也提供了机遇。他对数字出版国际研讨会作了高度评价,认为会议有力地促进了出版产业和出版教育的发展。他指出,湖北省是中部出版大省,出版了一大批双效图书,打造了不少出版品牌,在数字出版和网络出版等先进技术的应用方面取得了较大发展。他肯定了武汉大学出版教育对中国出版业作出的重大贡献,并表达了对此次会议的祝愿:“求是拓新,显现特色,取得丰硕成果”。
出席本次开幕式的嘉宾还有:美国(谷歌)图书版权登记处(BBR)执行主任、美国佩斯大学大卫•派克特聘荣誉教授、国际标准书号管理局主席、国际数字对象标识(DOI)基金会主任、美国书业研究会前执行主任迈克尔•希利先生,荷兰莱顿大学图书与数字媒体研究系A,H.范德韦尔教授,德国埃朗根一纽伦堡大学图书学系主任乌苏拉•劳腾伯格教授,美国DailyLit网站创始人和首席执行官、美国佩斯大学出版系顾问委员会委员苏珊•丹齐格女士,美国佩斯大学出版系兼职教授、哈佛商学院出版社前高级编辑柯尔斯顿•D.桑德伯格女士,美国佩斯大学出版系兼职教授练小川,上海世纪出版集团董事长、总裁、武汉大学兼职教授陈昕,电子工业出版社社长、武汉大学兼职教授敖然先生,北京印刷学院副校长乔东亮教授,湖北省新闻出版局原局长、武汉大学兼职教授蔡学俭先生,腾讯-大楚网总编辑谢湖伟先生,龙源期刊网总编辑穆广菊女士,中国出版科学研究所研究员张立,台湾南华大学黄昱凯教授,武汉大学信息资源研究中心主任马费成教授,武汉大学出版社社长陈庆辉先生,武汉大学信息管理学院罗紫初教授,武汉大学信息管理学院党委书记董有明先生等。
在为期两天的会议中,与会代表围绕数字出版产业的发展动态及数字出版新模式、中外出版教育与人才培养等话题展开讨论,为出版产业的发展与出版学科的建设研讨良策。 (缪志娟阮静)
焊接技术发展史范文5
上海大舍建筑设计事务所主持建筑师、执行合伙人,同济大学建筑与城市规划学院客座教授,国家一级注册建筑师。大舍的作品受邀参加了如2003年巴黎蓬皮杜中心“当代中国艺术展”、2006年荷兰建筑学会(NAI)“当代中国建筑与艺术展”、2008年伦敦V&A博物馆“创意中国”当代中国设计展、2010年威尼斯双年展CAASI艺术馆“中国新锐建筑创作展”等重要国际性建筑与艺术展览,并获得如美国《建筑实录》评选的2006及2009年度中国最佳商用建筑奖、第三届及第五届“WA中国建筑奖”、第七届台湾“远东建筑奖”等多项奖项。2011年大舍被《建筑实录》评选为年度全球10佳“设计先锋”(Design Vanguard 2011)
摘要:通过对所选取的桌子、桥、手套以及部分建筑案例的分析,探讨材料、结构与构造在当代空间建造中的作用,以及“薄”、“轻”作为当代建筑的一个重要特征与建造技术发展的关系。
关键词:材料 结构 构造 薄轻
桌子、桥、手套
70后日本年轻的建筑师石上纯也设计了一款桌子,桌面是只有几毫米厚的钢板,跨度近10m(图1)。
薄桌子最初的起因是空间,而并不是具体物的好看或者单纯的使用目的,这从一开始就决定了石上纯也的这个桌子的建筑特质不仅是一件家具那么简单。
这件钢板薄桌子源于石上纯也为一间餐厅做的室内设计,石上纯也给每桌的就餐空间设计了一张大桌子,就餐的两人和四人坐下后,可以与邻桌的客人保持足够的距离(图2)。为了加强这种距离感,石上纯也的方法就是让桌面足够薄、桌子足够长,然后在薄而显得大的桌面上搁上些瓶瓶罐罐、花花草草,这些摆设也令桌与桌之间的距离拉得更长了,某种桌与桌之间的“私密性”由此而产生。
估计石上纯也在想到薄桌子的同时已经想定了用钢板这个材料,如何做却是与同样年轻的结构工程师小西泰孝合作的结果。用于餐厅的较小跨度的桌子,4.5mm钢板桌面的预变形技术是关键,利用钢材的弹性特点将钢板预起拱变形,然后在自重以及桌面物品的荷重作用下令其看上去是平的,由于桌面本身的恒载足够重,几个人用餐或者人坐在上面的活载与恒载相比足够小,加上活载造成的变形估计也就几毫米,视觉上很难察觉(图3~5)。
重点是后来的那张跨度9.6m、桌面只有6mm厚的桌子。这是为一次展览所做的作品,作品名就叫“餐厅的桌子”(图6)。我想,在之前的实践中石上纯也一定是认识到了这个薄桌子在空间与形式上的感染力。为了寻找形式的极限就必须抵达跨度的极限,首先是桌面材料必须足够轻,相对钢材而言,铝材的重量轻且强度高,但是由于时间和经费的限制,市场上最长只能找到8m长幅面的薄铝板。小西泰孝想8m长的桌子也行吧,但石上纯也不肯,觉得8m和10m效果相差很远。最后小西泰孝想出了一个节点,就是在离桌面两端1m的反弯点处的构造铰接做法,桌端1m长的钢板桌面和桌腿则以无缝焊接的方式刚性连接。铰节点处以间距150mm的M4螺钉将两片启口厚度各为3mm的钢板和铝板平滑连接为6mm厚的整体,这个节点巧妙地连接了两种不同的材料,并同时吻合了门形框架结构的弯矩分布,也减少了制作的难度,使这张长桌子可以由三部分拼装而成,其中弯曲成卷的桌面更易于运输(图7,8)。
小西泰孝的力学草图揭示了如此薄的一块钢板达到最大跨距在力学及其构造上的可能性,这个最大化需要桌腿和地面固定来完成,这样桌端和跨中的弯矩都可以相对较小,跨度就可以趋于最大,不过假如桌腿固定,那么作为“桌子”的意义就改变了,所以最后实施的桌子,桌腿仍是自由端,也就是桌腿和地面交接处的弯矩为零,这样桌面跨中的弯矩还是相对固定桌腿变大了(图9)。对建筑师而言,并不能为了达到跨度的最大化而牺牲了物体的意义,这是非常重要的,如果桌腿固定,那么这就不是一张桌子了,至少不再是一张具有轻盈特质的桌子了。
按建筑师石上纯也自己的解释,这个可能只是被视为日常性家具的餐桌,对他来说也是一个放在室内这个基地中的建筑。他在这个设计中想探究的是,极日常性的物件(桌子)的非日常性(极度大跨距与极细薄)的表现手法所创造的空间张力,以及一张桌子如何在“室内空间”这个“基地”中展现出建筑特质,继而通过桌子上的小物件配置来探讨微小场域与空间塑造的可能性。
在这个作品中,建筑师利用桌面的薄来达成空间距离感的目的,这时身体的因素就已经介入了,因为这个薄是和我们通常关于桌子的经验相关的。为了薄以及长(也因为长所以薄)而选择了铝板这个材料,一方面是因为铝材可以加工成足够薄并保持刚度,另一方面也是铝材本身的弹性模量性能而使预变形成为可能。最后的节点则是为了在现有材料的极限尺寸下,跨度也能达到极限,而利用结构知识与施工制作经验设计出的精彩之处。照理,长长的桌面两端可以有两条线并显示出线两端材料的不同,且线的一侧都有间距150mm的16个螺钉圆点,但石上纯也并没有让节点显露出来,而是选择用一层薄木皮贴在钢板的表面上。在石上纯也这里,完成空间距离感是第一位的,这需要足够的抽象性来表达,所以材料物质的具体性最终被去除了。因为这层木皮的存在,据说在展览的现场,因视高的原因,大家开始都以为这只是一个普通的大桌子而已,误将展品看作是桌上的那些象枯山水般摆着的瓶瓶罐罐,直到有人无意中触碰了一下桌面,引起桌面像波浪般却又非常缓慢且柔软的颤动,人们才发现这张桌子的奇妙之处一桌面仿佛某种液体的表面。于是很多人开始弯下腰,去探究这几乎没有厚度的桌面,继而发现桌底那16个螺钉的构造拼缝,这个能够揭示整个桌子最重要的结构奥妙的细节(图10)。
石上纯也和小西泰孝合作设计的神奈川工科大学的KAITT房的结构表现也同样令人匪夷所思。45m见方的4m多高的单层建筑,有305根细扁钢柱,这些柱子的截面尺寸只有80~190mm长、16~60mm宽。柱子中有42根是受压构件,另外263根柱子则是受拉构件,施工时,先将受压的42根柱子就位去承接屋顶的重量,然后在屋顶上加压模拟极限雪天可能的活载,等到屋面结构在设计活载情况下变形就位,再将受拉的柱子从梁架上往下与地面连接,最终整个建筑的每个结构按照结构师小西泰孝的设想,微量变形到预定的尺寸,整个建筑就像拉满了弦的弓,在充满张力的状态下等待着这个多震国家频繁发生的地震的到来。
从结构表现的角度,其实那些受拉构件柱应该完全可以用钢绞线来完成,这样空间内受拉、受压的柱子会一目了然,按惯常的逻辑,这样似乎才是一个“诚实”的设计。但是石上纯也不想这么做,因为在这里,所有柱子的第一任务是空间塑造,细节永远是为整体服务的,建筑师希望人们完全沉浸在这305根柱子围合而成的290个四边形的空间森林中去,而不是关注为什么这些柱子是棍状的,而那些是线状的。不过要是一定想探究其中的奥秘的话,你还是会发现,那些扁长些的是受拉的,而趋于方形的则是受压的(图11)。
说到底在石上纯也这里,抽象性的思考及其表达是首位的,结构、构造与材料在完成了它们的任务之后,最终隐退在空间之后。然而,由此产生的空间形式却又离不开这背后的结构、构造与材料。极致的技术产生了极致的形式,却并不一定要表达技术本身。
再来看看瑞士人约格·康策特(Jurg Conzett)的设计。康策特是个结构工程师,曾在卒姆托的工作室里工作了7年,汉诺威世博会的瑞士馆就是卒姆托和他合作设计的。但对他的认识似乎完全不能局限于结构工程师,看看他设计的几座步行桥就知道了。
这里想说的桥也是和“薄”有关,在瑞士山区Suransuns的峡谷里,有一座步行桥,跨度40m,却只有6~8cm厚(图12)。这座桥为悬索结构,这样可以很好地适应峡谷两岸不同的高差。但考虑到峡谷内的风雨环境,一座较重的悬索桥会比一座较轻的悬索桥更能抵抗风力的作用。于是石材的桥面成为除了悬索结构选型外的另一个构筑重点,它首先承担了增加桥体重量的作用。所选用的是当地一种名为Andeer片麻岩的花岗石,既有出色的物理性能又易于采集与运输,在交通不便的峡谷里,易于取材是非常重要的前提。
最终桥面是60mm厚的花岗石,桥底是两道大约15mm厚、250mm宽的不锈钢板带,康策特通过构造及给钢板带施加预应力将桥面的花岗石板“挤”在一起,石板间的对接缝由60mm×3mm的铝条填充,铝因其易于延展的性能,成为了石缝间泥浆的替代品且被用于找平。这样的预应力构造使所有的60mm×250mm×1100mm大小的石板成为一个整体,其强度远大于相应尺寸的完整的石板强度,而分离的小石板显然更易于运输。于是,被挤紧了的石板既完成了桥体重量的需求,又增强了桥体的平面内刚度,当桥体在风力或不均匀荷载的作用下向一侧倾斜时,另一侧被加大挤紧的石板间相互作用将约束这种倾斜(图13,14)。
悬索桥还有一个设计重点是如何加大抗弯刚度以避免振抖的现象,福斯特和Arup设计的伦敦泰晤士河千禧桥2000年刚落成时发生的振抖事件便与此有关。在这个项目中,康策特利用桥体端部5个叠加在一起、长度逐渐收小的小钢板来增加桥体抗弯刚度,这一构造做法可以有效增强悬索桥正面和侧面的强度,也可以降低垂直摆动的频率,大大减小了振抖的危险。除了石块间的铝片构造,端部的层叠钢板构造也是此步行悬索桥的关键所在(图15~17)。
在这座桥的设计中,具体的构造是直接为抽象的结构原理服务的,与石上纯也及小西泰孝的薄桌子中那个铰节点的构造一样,当形式的欲望和建造的目的性高度一致时,结构与建筑便没有了严格的界限。你看,桥体的栏杆同时也是用来紧固花岗石板与下部的不锈钢带的,石板与石板之间的2mm厚的铝片既使相互挤压的石板之间有了柔性的缓冲,也令整座桥除了两条钢板带之外有着更为细节的筋骨性存在。随着时间推移,石板渐渐磨损,其间的铝片将慢慢显露它们的光彩。
康策特的这座桥在形式上忠实地表达了它的结构。美,既在那峡谷上方跨越潺潺溪流的凌空一线,也在近处无所不在的材料细节之中。不过我猜想,也许让他来设计那张纸一般薄的桌子,或许会是沉沉的钢板本色以及清晰可见的32根螺钉吧,不知道这是不是瑞士人和日本人的区别,抑或结构工程师与建筑师仍然可能存在的分野?
然而康策特在《工程师眼里的建筑》这篇文章里曾清楚地表明过结构设计在建筑设计中的位置,那是他与卒姆托合作7年中得到的认识与所采取的态度:“我并不寻求独立的‘工程美学’,即常被人提起的‘承重的清晰性’。我的目标更加适度,但同时又雄心勃勃——工程师的工作应是建筑的一个部分,不论它是有形的还是无形的,也就是说,它应该属于建筑。”当然这是康策特在表述结构师和建筑师共同工作时的态度。
这段话也验证了小西泰孝在与石上纯也合作时的选择。石上纯也和康策特的这两个“薄”设计都是很强的“技术活”,却都充满了感性。虽说一个是桌子,一个是桥,但它们都是建筑。
行文至此,忽然想起2002年在浙江台州路桥看到过的一座木石桥。它虽然并不是理性的结构计算下的产物,却仍具有结构性的魅力。这是最简单的一个简支梁结构,三根原木梁起着在跨度方向全部的结构作用,上部的石材作为桥面的构造,并没有参与到整体受力中来,但却以另一种方式和木梁一起成为一个桥梁的整体(图18,19)。
由于采用了木材作为结构材料,木材本身的防腐就会成为建造中的一个考虑重点。这座木石桥的建造者以一个简单却充盈着智慧的构造应对了这个问题。最上面的石板架空搁在垂直于长向木梁的条石梁上,条石梁的上表面沿长向开了沟槽,最上面石板的接缝就落在这条沟槽上。在下雨天,桥面的雨水先流入沟槽再导入小河里,而最上面的石板平行于长向的木梁恰好遮盖了下部的木材,石板之间的缝隙也就是木梁之间的缝隙;石板和木梁之间架空的间隙则有利于木梁保持干燥。尽管这个构造做法并不能完全保证木梁不受天气的侵蚀,但你能轻易读懂它的意图,如此充满关怀并令人赞叹。我们还注意到桥端的构造,圆木梁在两个端头向下开了卡口槽,正好可以扣住桥头凸起的石材,一个简单的榫卯构造解决了桥端木与石之间的连接与固定问题。桥端基座的层叠出挑构造和木梁上间隔的条石梁形成节奏感,而桥面的石板又和上桥的石板台阶及桥两侧的路面材料形成连续性,这一切皆从桥的侧面清晰地表达了出来,而这一侧面仿佛就是桥的剖面(图20)。
这座木石桥当然也是建筑,极好的建筑。
我没有考证到它的年代,它看似乡土的外表下却包含了朴素的现代精神。尽管它在技术上远不如康策特的步行桥来得先进、光鲜,但它一样闪烁着智慧的光芒,很轻松、不刻意,令人愉悦并透露出永恒的力量。在路桥的一次大规模更新过程中,这座桥被拆毁了。尽管我和同济大学的童明老师多次呼吁应保留这座小桥,哪怕是按照原来的方式重建这座小桥,然而最后还是一座仿古的石拱桥代替了它。
我不知道,为什么那些具有理性启蒙价值的东西总是会在我们这里被忽略,而表面样式总是会占上风。
上述的几个案例,一个桌子和两座桥,可以看到材料、结构及其构造在空间、形式上的内在作用。桌子的形式是钢板的极限表达,且暗含着对“薄”的极致追求。桥也是“薄”的,却是实际需要的结果,因为在那样的山区,如何用最少量的材料与最易于施工的方法是建造提案的一个很重要的前提,这个“薄”是各种条件的综合所致。路桥的木石桥则以易于得来的本地材料凝聚了劳动者朴素的智慧,相对于传统的石拱桥来说,它也是轻巧纤薄的。
在这三个案例中,材料的使用都是关键,这令我想起瑞士ETH建筑系一年级的一个手套作业,同学们被要求从给定的一刚一柔两种材料库中各选取一种,去制作一副手套。在这个前提下,你必须要藉着所选的具体材料建立一种结构,而你不能直接沿用已有的建构方法,你必须要思考出或理解到某种结构原理、某种构造方式,才能利用这刚柔两种材料建立一种结构体——附着的、包覆的、互动的……而这种结构体又必须和你的手指发生功能及空间关系——保护的、保暖的、运动的……这也早已不只是手套,这当然也已是建筑了(图21)。从这个作业中我们能清楚地看到,德语系建筑史中对“建构”的思考传统被鲜活地而不是死板地、教条式地延续着。
结构和构造的产生都是因为具体的目的而发生,然而我们还是得承认,形式并不是后一步的事情。
薄与轻
很显然,石上纯也和康策特的“薄”都是有预谋的。从技术的发展史来看,似乎所有的技术成果都有趋轻趋薄的倾向,手机、电脑不一而足。建筑也是一直朝着越来越轻的方向发展的,从万神庙到哥特教堂,到柯布的多米诺体系,每个时代的创举都有着趋于轻薄的形式特征,这仿佛在告诉我们,未来是“轻”的。但另一个显而易见的事实是,“轻”、“薄”对建造而言并非总是有利的。手机和电脑要制造得薄,必须要克服电源的续航能力与散热的难题,而建筑不论从抗震还是抵抗重力而言,轻与薄都不是建筑结构的最优选择。比如KAITI房的柱子算是细到极致了,结构师小西泰孝却明确地说:“要在地震频发的日本做建筑的话,柱子应该做粗,梁也应该做厚。”但小西泰孝还是接受了技术的挑战。
因此我们将不得不思考这个问题:未来为什么是“轻”的?也许技术从一开始就意味着去除多余的东西以保持精确,对极致的追求是技术的本能,技术对人类的持续影响同时也深刻地改变着人类的文化与审美,具体到建筑结构而言,这里面深含着抵抗重力及水平力的欲望。我想石上纯也和康策特对“薄”的极致追求都是有意识的文化选择,特别是石上纯也的桌子以及他后来的一系列的作品,仿佛伊塔洛·卡尔维诺(ItaloCalv’lno)在他去世的1985年所写的《新千年文学备忘录》中“轻”的一节里对他自己的文学总结一般:“我的工作方法往往涉及减去重量。我努力消除重量,有时是消除人的重量,有时是消除天体的重量,有时是消除城市的重量;我尤其努力消除故事结构的重量和语言的重量。”嘲卡尔维诺从他文学创作的角度尝试解释了“轻”是一种价值而非缺陷,对他而言,“轻”是与精确和坚定为伍,而不是与含糊和随意为伍。这显然可以同时描述石上纯也的桌子与康策特的桥。
不过相比之下,石上纯也的桌子显得更为当代一些。石上纯也不在乎原本可以很结构性的东西被刻意遮掩掉,而是藉此去强化他想表达的轻、薄、抽象,而康策特的桥则是非常诚实地将每一颗螺钉都展现在我们面前。我想起日本的另一位建筑师手塚贵晴在一次采访中,被问及关于现代主义与当代建筑中的结构表达有什么不同倾向时,他这样回答:“日本有一位叫荒川静香的花样滑冰手,看着她的时候,觉得她的骨骼很好,那就是现代主义。而如今,我们看的只是看她的滑冰的技术,这就是当今的建筑。”这只是个比喻,但基本上,我同意他的这个看法,这个比喻表达了手塚贵晴对当今建筑当代性里积极一面的认识。
要讨论“薄”或者与之相关的“轻”、“透”在建筑中的表现,结构技术是绕不开的。在这个方面,日本的当代建筑在全球范围内具有特殊的典型性。在我看来,伊东丰雄则在当代日本建筑师中扮演着十分重要的角色。
西泽立卫有这样一段关于伊东的故事:“有一次我去参观伊东丰雄的自宅‘银色小屋’,晚上就在伊东家里边喝酒边聊天。伊东先生喝得有些醉了,话特别多,我也很兴奋。在说到什么的时候,他突然一下子捏扁了手上的铝合金啤酒罐,举着对我说:‘建筑应该是这样一种状态’。我吓了一跳。当时桌上还摆着威士忌、日本清酒的酒杯。我就举起威士忌酒杯冲着伊东先生说,‘这个不行吗?’伊东摇头。我又举起日本清酒酒杯,伊东还是摇头,只是晃着手里捏得变了形的易拉罐。”
1984年的银色小屋是伊东丰雄继1976年的中野本町之家后的另一个重要作品,如果轻盈的银色小屋就是伊东手里的易拉罐的话,中野本町之家大概就是清酒的酒杯了。银色小屋不仅在材料上从混凝土转入金属、玻璃等更具当代性的轻型建造,也是伊东对日本当代诸如24小时便利店等在消费时代出现的新型“游牧”生活空间的回应,也从此领头将日本当代建筑带人一个“轻薄”时代(图22~24)。
仙台媒体中心是日本当代建筑技术发展的一个很重要的节点。伊东设计仙台项目的初衷是“自由的空间”,所以“墙”是首先要去除的,建筑的流动性和透明性成为重点。于是就连承担垂直荷载力的柱或筒体也要做成镂空状的,13根管状束柱最后成为主要的结构体,而大跨度的楼板结构就成为了建筑的关键。为减少地震的破坏,如何减少建筑自重是结构设计的重点,这个设计其实仍是柯布西耶的多米诺体系的变种,如果采用钢筋混凝土楼板要满足设计的跨度,其厚度要达到800~1000mm,每平方米自重要超过2t,最终日本当代著名的结构师佐佐木睦朗采用了蜂窝肋的钢板楼面系统,虽然每平方米重量也达到了1t,但厚度只有300mm,除了自重的减轻,在视觉上也完成了“轻盈”的表现(其实它的绝对重量仍然是很大的,前面说的石上纯也的大桌子重量就有700kg,只是看上去很轻的样子)。然而难题并不在于结构的设计与计算,而是施工,全钢的板与肋板系统以及其与13根管状柱的连接对焊接技术要求极高,因为钢受热膨胀、受冷收缩,焊接的实际精度和理论精度会存在难以控制的误差,最终是20名来自气仙沼的造船工人采用了造船的焊接技术并借助计算机模拟才完成了建筑的施工。可以说,没有当代领先技术的支持,这栋建筑是不可能完成的(图25~27)。
日本另一位著名的年轻结构师大野博史有一次这样和我说:
“日本当代建筑在结构技术上的突破并不在于计算,而是在于施工。伊东丰雄的仙台媒体中心是个标志点,仙台之后,日本当代建筑的楼板都可以做到足够薄了。”我想之后最极致的大概就是伊东丰雄的徒弟——妹岛和世与西泽立卫了,然后就是出自妹岛事务所的石上纯也了吧。妹岛的李子林住宅外墙壁只有5cm,内隔墙只有1.6cm厚;妹岛和西泽合作的伦敦蛇形画廊屋面只有2.5cm厚。最极致的当然得数石上纯也的这张桌子,6mm厚、9.6m的跨度,高跨比1:1600。一位国内的结构师曾坦言,在国内的结构规范下,这是他们想都不敢想的。
伊东丰雄的多摩美术大学八王子校区图书馆从某种意义上也许意味着一种回归。
图书馆最早的设计意图来自于坐在树下读书这样一个简单的空间意向。这时,伊东丰雄事务所已经完成了好几个和树有关的设计,这似乎揭示着伊东对树的兴趣,不过那些都是具象的,比如表参道的TOD’S大楼(伊东丰雄觉得那些榉树的图形还是具有某种抽象性的)。这个项目开始设计的时候,伊东丰雄从对基地的分析中选择了在地面之上只做一层建筑的想法,结合具体地形的特点,把主要的图书馆空间都放在了地下一层。有关“树下”的穹形空间通过类似赖特的约翰逊制蜡公司的伞形无梁楼盖结构来模拟,为了将光线引入地下,地面建筑的周边均为大面积玻璃。校方否定了这一想法,因为地下室过大影响了校前区的雕塑广场,于是建筑因基底收小而不得不向高处发展,最终的建筑是地下一层、地上两层,“此时,就必须赋予地上部分结构以一定的建筑形式。”伊东丰雄如是说。于是结构的特征从内部空间扩展到了建筑的立面。
这一次佐佐木睦朗给伊东丰雄建议了一个拱形的结构,这是一个介于框架和剪力墙之间的结构形式,结构体和楼板相交处的断面是一个十字形的钢骨混凝土柱,在空间上则是墙拱,交叉的墙拱既可以有效地抵抗地震带来的各个方向的水平力,又有效地解放了空间,换个角度描述,这也是一个梁和柱的综合变体,最终这个结构体在空间中起到了举足轻重的作用,并形成了建筑独特的立面形式(图28)。
为了使拱壁足够薄、足够轻巧,采用的是钢骨混凝土结构,内部的钢板骨架完全在工厂预制好后到现场拼装,这样可以达到足够的施工精度,但混凝土的浇筑也是个难题,因为设计留给钢板两侧仅有不到100mm厚的模板内空间,为保证良好的灌浆饱和度,预制的钢板肋上开了很多圆洞,以利于混凝土在模板内的流动充盈,这也使用了计算机模拟技术才得以完成。最终的混凝土拱壁只有200mm厚,内部的钢板骨架为主要的受力体,钢板外的配筋是为了防止混凝土开裂,而混凝土的覆层一方面起到防腐和防火的作用,另一方面也起到制约钢板挠度的作用(图29~31)。
这个结构的另一个关键点在于墙拱的布置在空间中并不是均匀的,实际上最大的拱跨达到16m、拱高5.7m,最小的拱跨则只有1.8m,墙拱也不是直线的,而是在平面上呈现更为自然的曲线形态,首层的楼板因为呼应地形的延展甚至还有着1/20的坡度(图32,33)。这种非常自由的空间布局显然是建筑师的意图,而且从空间营造的角度建筑师也会要求整体结构墙拱采用同样的壁厚,这对结构的合理性就会形成挑战。小西泰孝曾这样说起他的老师佐佐木睦朗:
“可能佐佐木所做的并不只是形式的最优解答,我是在他手下成长的,他一直说,不是有合理性就可以了,而是要打破合理性来实现高质量的建筑。”
最终由等厚的薄拱构筑的空间如教堂般幽深宁静,给人以温暖的庇护感,又呈现出自然有机的形态。我相信“薄”壁在这个空间的独特性中是起了作用的,由结构及施工技术完成的“薄”给这座建筑带来了前所未有的当代体验,它显然不同于以往任何一个拱形空间却又似曾相识,然而“薄”又并不是建筑师的直接目的。实际上跨度16m见方的混凝土空心板只有300mm厚,但这并非目的,而只是手段。另一个在暗中控制着空间质量的是结构的纯粹性,对这个建筑的结构系统,佐佐木睦朗用一张草图和一个断面就完全表达了,结构概念的“极简”竞直接转化为空间的力量。在这里,就建筑的技术而言,并没有革命性的变革,但也只有今天的技术可以做到,技术作为一种手段为建造服务,最终令空间呈现,并选择退隐其后(图34)。伊东丰雄在经历了银色小屋、仙台媒体中心以及TOD’S之后,忽而将技术的表现性适当抑制,便似乎就又回到了那个已被拆除的中野本町之家,那个具有某种原始感的永恒空间中去了,他开始希望藉由这种原始空间,去找回都市游牧者逐渐迷失的身体性,而身体性的迷失正是技术的副作用。
所以我不由再一次将目光转回路桥的那座木石桥,愉悦的背后,也并不仅仅是朴素或者流露的智慧那么简单,也并非没有技术,它的技术性在于木材受弯的复杂性被控制在可感知的经验范围,它的合理性并非来自精确却仍然轻盈。或许这才像卡尔维诺在他的书中引用的法国诗人保罗·瓦莱里(Paul valery)的那句话:“应该像鸟儿那样轻,而不是羽毛。”轻盈源于自身的力量而更具灵性,