当代建筑外窗的构造建构探析

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　　摘要：窗是建筑的基本构成部分，面对建筑发展趋势和现代人们心理情感及文化的需求，窗的设计也需要与时俱进。本文对建筑外窗构造的设计进行了研究，并提出了当代建筑外窗的整合，为我国建筑外窗设计提供必要的理论与借鉴的依据。
　　关键词：窗,构造,建构
　　
　　构造是一种营造材料的组织方式，是一种技能，也是一种艺术，因为当技术完成使命就升华为艺术。不同的材料有着不同的拼接方法，这些方法可以是符合材料特性的，也存在不符合材料特性的。然而，即使是符合材料特性的构造方法也仍然有选择的问题。选择不同的材料会产生完全不同的视觉效果。即使只使用一种材料、假以不同的构造处理方式，也会有很大的差别，构造表现也是建筑师理念表达的一个途径。
　　在经济条件的制约下，对比材料的选择，构造做法是第二层次的问题；但是随着经济的发展，中国的材料己经基本上能够满足建筑师的要求。相对于材料的种类，构造做法的种类要大得多，而中国的建筑师对此的重视程度从总体上来看是不够的。
　　构造是建筑师在设计中多进行逻辑思考的一部分，而一个建筑的成功往往与其构造的合理性有着密切的关系，在我国，这种情况尤为凸出，由于我国在构造的研究方面相对比较薄弱，因为，细部与整体的统一以及构造与建筑形态的集合问题，是把在我们面前的重要任务所在。
　　一、建筑外窗构造的设计选择
　　当今科技的飞速发展为建筑的表皮构造提供了很多选择。表皮构造最根本的目的就是将表皮材料连接在一期，形成整体，满足功能上的需求。极简和极繁这两个极端的设计倾向均在各自的领域中有着良好的表现，相对于高技术含量的表皮构造设计而言，本文更主要的是关注表皮构造的简单设计问题。强调表皮构造的简单化是从构造层面体现对极简主义的追求，而且倡导表皮构造的简单化是立足于中国的社会生产和普遍的加工水平，根据长期的观察和思考，笔者认为中国不是没有条件做好颇具有表现力的构造，最主要的问题是中国建筑师普遍缺乏组织简单构造的设计意识。许多优秀建筑表皮设计的动人之处是在设计者用及其简单的方式设计构造并组织构造产生的肌理。简单构造产生的美感往往较之高技的细部更感人，更容易让欣赏者深思“我为什么没有想到这点”，而不会以缺乏技术支持而自辩。构造设计的好坏不能用其中的技术含量来进行判断，而应该更多地从设计的意识及其评价效果出发进行评价。选择简单的表皮构造做法并不意味着选择粗糙，相反，往往越是简单的构造对加工的精度要求越高。
　　1.1一次处理成形的构造选择
　　生活中有些类似建筑表皮的构造非常简单却又非常实用，譬如在街边上、公园里常见的射击游戏的气球靶上。或许，这种简单的构造方式将成为某一建筑皮的构造很有意义的借鉴。赫尔佐格和德默隆在瑞士巴塞尔所做的沃尔夫中心信号楼中，通过包裹混凝土核的铜片进行简单的构造处理，使建筑看似高技，以表征铁路监控的建筑性质。设计者将部分铜片做微弯曲的处理6米长、20厘米宽的铜片弯曲后不仅使建筑上为数不多的窗户有机会获得自然光的照射，而且产生奇特的局部退晕的视觉效果。铜皮的弯曲形成类似百叶的叠加，渐开的铜皮仅以很小的三角形构件斜撑在背后的竖向杆件上，通过调整三角形构件的角度来引导铜片的弯曲，产生渐变。简单的构造过滤了光，解决了视线遮挡的问题，使得立面的人可以看外面，而外面的人看不到里边。在立面上，人们所能看到的是一个整洁却富有变化的图案，有深有浅，加上铜本身的色泽，在视觉上有着类似熏烤而成的自然美感，内部隐约可变的窗户成为点缀，整栋建筑宛如巨大的、具有光效应的极少主义雕塑。
　　1.2利用构建改变秩序的构造选择
　　在沃博火车站的表皮设计中，建筑师司马奇用一个就简单的构造解决了维护和支撑结构的契合关系。基本的锁扣状构件由两根短棒构成，两端先用小钢片嵌套，再以螺帽固定，并没有复杂的设计成分。基本的维护构件单元为两片不锈钢带，内外贴合在圆形截面的混凝土柱上，在每隔两品柱子，在柱间距处用一个锁扣状构件紧箍内外两片不锈钢带，不锈钢带从短钢棒之间穿出。这样，不锈钢带连续受到柱子向外的压力和锁扣构件向内的压力，再加上端头的连接构件的限位作用，钢带整体被夹固。这个构造除了简捷而且具有一定的表现力以外，其巧妙之处还在于：虽然在长达130米的钢带与混凝土之间没有任何连接构件(端部除外)，但是摩擦力使之产生了类似连接的效果。局部锁扣构件的秩序被简单地调整，表皮就产生了动感。构造的简捷还大大降低了工程造价。
　　这种构造方式使得玻璃板的四个角点不再同一平面上并形成小角度的错动，错动而产生的摩擦力使得玻璃被固定得更加牢靠，产生鳞片状的效果，也使表皮成为日光调节器。构造的设计使单块玻璃板侧向上内倾，在垂直向上产生类似叠加的效果，非常有利于排水的组织，它增强了表皮防风雨的性能。同时板与板之间有一定的叠加，导致立面上布局透明度的改变，为整体肌理叠加了一层淡淡的竖条纹。简单构造还是玻璃板间的孔隙敞开，侧边缘充分暴露在外。在加上托架被拴接在后面的钢结构上，与混凝土内核有一定的距离，遮阳空气可以流通于玻璃与混凝土墙体之间的夹层空间，使表皮具有遮阳隔热的作用。
　　1.3利用型材断面形式的构造选择
　　简单构造辅以型材的选用将会达到出其不意的效果，型材的断面为材料的表现蕴藏了巨大的潜力，型材之间以及型材与其他材料之间的连接构造的简化将会大大增强型材自身的形式表现力，由于其断面的形式特殊，用作表皮材料容易形成强韵律感的表皮肌理。以U型玻璃为例，作为围护结构材料使用的U型玻璃本身往往具有独特的形式感，而且具有一定的刚度以支撑自重和他重，利用它的翼缘进行组合和连接，由于双向固定，将更加稳定，并产生类似墙体般的效果。
　　1.4暴露与消隐连接构件的构造选择
　　暴露连接构件是为了表现连接构件的形式及逻辑。即使是复杂形态的表皮连接也往往以简单的方式暴露其构造。这类表皮单元边上的各点通常不再同一平面上，它们在方向上、受力上往往不同，因此必须采用相对灵活的连接构造，以保证节点制作、装配的简单有效。复杂形态的表皮单元之间为了缝合，其连接构造往往由点成线，这些基本的节点可以分解成许多小的简单构件组合。