多米諾體系的建筑工業(yè)化探究

梁豪 王薇

摘 要：文章介紹了多米諾體系的提出背景及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，探究了基于多米諾體系的兩種建筑工業(yè)化發(fā)展模式，并以雪鐵龍住宅方案為實(shí)例進(jìn)行研究，同時(shí)更深層地探究了基于多米諾體系而產(chǎn)生的新建筑五點(diǎn)、機(jī)械美學(xué)、勻質(zhì)空間等理論，最后以仙臺媒體中心為例探究多米諾體系作為結(jié)構(gòu)與空間單元在當(dāng)代建筑創(chuàng)作中的意義。

關(guān)鍵詞：多米諾體系;雪鐵龍住宅;仙臺媒體中心

一、多米諾體系介紹

（一）多米諾體系提出的背景

正如柯布西耶在《走向新建筑》中所言，工業(yè)發(fā)展對建筑業(yè)的影響首先體現(xiàn)在建筑材料方面，隨著工業(yè)化的發(fā)展，建筑材料將由質(zhì)地穩(wěn)定的人工材料代替變化無窮的自然材料。受到法國工程師托尼·伽尼耶工業(yè)城市中鋼筋混凝土建筑的啟發(fā)，加上其后在佩雷事務(wù)所工作的經(jīng)歷使柯布西耶更堅(jiān)信混凝土將成為未來建筑的主要材料。在其《關(guān)于福特的思考》一文中，柯布西耶更是驚愕于福特汽車流水線工業(yè)化裝配所表現(xiàn)出的高效性與現(xiàn)代性。

多米諾體系作為1915年左右年柯布西耶與麥克斯·杜布瓦合作，在工業(yè)時(shí)代背景下提出的鋼筋混凝土板柱結(jié)構(gòu)體系，其是由六根豎向混凝土支柱、三塊肋梁樓板和連接其初垂直方向交通的樓梯構(gòu)成的完整結(jié)構(gòu)單元。多米諾體系不僅僅指一種結(jié)構(gòu)單元，其也是一種空間單元，在這個(gè)基本的空間單元中，柱子和樓板成為最基本的空間限定構(gòu)件，其區(qū)分出水平方向和垂直方向兩種空間。多米諾體系中，柱和水平樓板不僅是實(shí)際的建筑構(gòu)件，其更將傳統(tǒng)的空間限定構(gòu)件簡化至更少，進(jìn)一步地區(qū)分了承重和圍護(hù)兩種不同的構(gòu)件形式。

（二）多米諾體系的影響

在當(dāng)時(shí)的歷史背景下，除了在歷史上較早地提出建筑標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)化生產(chǎn)的觀念具有開創(chuàng)性以外，多米諾體系作為建筑所必須的、最基本的結(jié)構(gòu)和空間單元，柯布西耶以此為基礎(chǔ)提出“新建筑五點(diǎn)”“機(jī)械美學(xué)”“勻質(zhì)空間”等觀點(diǎn)，對以功能為主導(dǎo)的現(xiàn)代主義建筑的產(chǎn)生和發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

二、多米諾體系與建筑工業(yè)化

（一）多米諾體系關(guān)于建筑工業(yè)化的兩種發(fā)展模式

多米諾體系以其材料廉價(jià)與施工快速的特點(diǎn)詮釋了現(xiàn)代主義建筑民主性的思想內(nèi)涵，以實(shí)現(xiàn)最多數(shù)人的最大幸福，其將現(xiàn)代建筑單元式空間網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)體系作為可大量復(fù)制并快速建造的范本，而且住宅的內(nèi)部功能布局不再嚴(yán)格地受限于結(jié)構(gòu)體系，這也使住宅的組合形式具有多樣性特征。

多米諾體系關(guān)于建筑工業(yè)化的發(fā)展主要在兩個(gè)方面，一方面為單元的組合特征探索，即探求重復(fù)的單元型模塊在適應(yīng)地形時(shí)組合的多種可能。另一方面為單元的多樣性探索，即標(biāo)準(zhǔn)的模塊骨架配合其他構(gòu)件在引入居住生活具體要求時(shí)的變化。

1914年至1915年間的多米諾住宅組團(tuán)方案，以及1925年的佩薩克住宅區(qū)項(xiàng)目柯布西耶嘗試了在場地總平面上研究建筑地塊劃分和建筑單元體組合的關(guān)系。在1915年采用多米諾框架的大批量生產(chǎn)的住宅中，鋼和水泥的價(jià)格促進(jìn)了現(xiàn)代建筑材料的大規(guī)模使用，建筑構(gòu)件與材料由工廠統(tǒng)一交貨，外墻和內(nèi)墻僅僅為輕質(zhì)隔斷，不需要專門的技術(shù)工人，門窗也都符合統(tǒng)一的模數(shù)，整個(gè)房屋僅僅需要一個(gè)工種的工人即可。1925年位于法國波爾多附近的佩薩克住宅區(qū)具有簡單樸素的功能主義特點(diǎn)，混凝土建造，整套的構(gòu)件都經(jīng)過仔細(xì)確定，體塊錯(cuò)落變化，通過各種不同的組合形成多種變化，被柯布西耶認(rèn)為是建筑工地的真正工業(yè)化。

在1922年別墅公寓大樓的方案中首創(chuàng)了單元向上發(fā)展閉合的街區(qū)式建筑和空中花園別墅的組合，結(jié)構(gòu)與空間單元的多樣性通過在別墅大廈中嘗試各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與多種空間的探索得以實(shí)現(xiàn)。在對別墅大廈的介紹中，柯布西耶寫道，其是一座包括了100所別墅的5層大樓，別墅均為兩層，每棟別墅都有自己的花園與運(yùn)動室，屋頂設(shè)置交誼大廳以及公共運(yùn)動場與300米跑道。大廈的建造體現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化與廉價(jià)性特征，而其大批量生產(chǎn)的精神也有利于緩解社會危機(jī)時(shí)期所存在的多種問題。

（二）多米諾體系與雪鐵龍住宅方案

1920年柯布西耶進(jìn)一步將多米諾體系的概念成型化，提出“雪鐵龍住宅”方案，具體實(shí)現(xiàn)“住宅是居住的機(jī)器”的理想原型。雪鐵龍住宅方案和多米諾體系一樣，在柯布西耶的建筑生涯中具有開創(chuàng)性地位，柯布西耶將雪鐵龍住宅方案看作是集合住宅的原型，其名稱來源于法國著名批量化生產(chǎn)的雪鐵龍汽車，他也以此建立了建筑與工業(yè)化、批量化的聯(lián)系?？虏嘉饕J(rèn)為雪鐵龍住宅是一個(gè)真正的、純粹的棱柱，其由一組最為精簡的結(jié)構(gòu)體系組成，有兩道相互平行的承重墻體、水平向的樓板，以及一個(gè)平屋頂及屋頂花園。在1922年的雪鐵龍住宅方案中，方形的盒子被置于立柱之上，隨后，這成為柯布西耶建筑語匯中的新元素。然而真正意義上的雪鐵龍住宅則在1927年斯特加特住宅展上才得以實(shí)現(xiàn)。

在1920年的“雪鐵龍住宅A”方案中，柯布西耶充分考慮了住宅所需的功能與空間，在層高為兩層半的工業(yè)化住宅空間與結(jié)構(gòu)單元中，在功能布局方面，一樓空間包括通高二層的客廳、餐廳以及廚房，二樓設(shè)置為起居室與臥室，屋頂部分設(shè)計(jì)為兒童房、客房、屋頂花園。1922年柯布西耶又在“雪鐵龍住宅A”方案基礎(chǔ)上提出“雪鐵龍標(biāo)準(zhǔn)住宅B方案”。這些方案的共同特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化的立方體形體、大面積墻面開窗、兩層通高的客廳、擺脫了承重墻限制的流動空間與可享受自然和陽光的屋頂花園。借助以多米諾體系為基礎(chǔ)的雪鐵龍住宅方案，柯布西耶希望為住宅工業(yè)化的發(fā)展找出一條可行之路，也為廣大中低收入家庭尋求既經(jīng)濟(jì)條件又符合時(shí)代精神的住宅形式。

（三）多米諾體系與新建筑五點(diǎn)、機(jī)械美學(xué)

多米諾結(jié)構(gòu)體系將墻體從建筑結(jié)構(gòu)體系中釋放出來，承重的結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)相互脫離，打破了形如圓廳別墅等古典建筑空間對稱的格局，構(gòu)建了自由的平面形態(tài)?？虏嘉饕远嗝字Z體系為依據(jù)，1926年提出新建筑五點(diǎn)，即底層架空、自由平面、自由立面、橫向長窗以及屋頂花園，柯布西耶于1928年設(shè)計(jì)的薩伏伊別墅即是以多米諾體系為結(jié)構(gòu)，并完美體現(xiàn)了“新建筑五點(diǎn)”。

以多米諾體系為基礎(chǔ)的薩伏耶別墅所體現(xiàn)的特點(diǎn)是建筑具有機(jī)械的材質(zhì)外表與形式。形體作為功能表達(dá)的結(jié)果、構(gòu)筑的邏輯性、放之四海而皆準(zhǔn)的美學(xué)等特征也是柯布西耶在《走向新建筑》中所提倡的機(jī)械美學(xué)的表達(dá)。

（四）多米諾體系與水平空間的勻質(zhì)延展性

在多米諾體系中，單元空間被劃分為兩種不同的空間形式，分別為由支柱限定的水平空間，以及由樓板限定的垂直層次的空間。其中樓板與樓板所限定的“水平性”空間的延伸占據(jù)主導(dǎo)。多米諾體系作為一個(gè)由立柱支撐的水平方向性較強(qiáng)的自由平面系統(tǒng)，具有兩個(gè)特點(diǎn)，一方面是梁柱承重水平樓板的構(gòu)造方式使平面設(shè)計(jì)中按照規(guī)矩的柱列，讓空間能有勻質(zhì)的彈性的發(fā)展，另一方面是懸挑的水平樓板方式，使建筑立面可以擺脫結(jié)構(gòu)限制，以提供一種異于傳統(tǒng)構(gòu)筑方式的視覺效果。

傳統(tǒng)的建筑如古羅馬萬神廟以及圓廳別墅以厚重的承重墻體圍合內(nèi)部空間，具有明顯的封閉性與向心性，而如薩伏伊別墅以多米諾體系為結(jié)構(gòu)的外墻不再承擔(dān)承重的作用，其只作為限定空間邊界的輪廓，而且水平延展的條形長窗更進(jìn)一步削弱了外墻對水平空間的限定。水平樓板之間的空間帶有較強(qiáng)的水平方向的延展性，這導(dǎo)致空間中心的解體，空間不再如萬神廟與圓廳別墅強(qiáng)調(diào)向心，建筑水平空間的勻質(zhì)延展性開始體現(xiàn)出來。

三、多米諾體系與仙臺媒體中心

多米諾體系這種方形的結(jié)構(gòu)與空間基本單元體系奠定了現(xiàn)代建筑的基本結(jié)構(gòu)形式，然而單一的多米諾體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難滿足當(dāng)代多樣化的建筑設(shè)計(jì)和表達(dá)方式，建筑師和結(jié)構(gòu)師采取了多種措施以實(shí)現(xiàn)對多米諾結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化。

伊東豐雄設(shè)計(jì)的仙臺媒體中心以更加精確和純粹的方式對多米諾體系進(jìn)行了回應(yīng)，其使現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)和建造工藝相結(jié)合，優(yōu)化了多米諾體系中“柱”與“板”的材料使用和組織方式，建立了建筑形態(tài)、空間模式和結(jié)構(gòu)體系的新特征。

仙臺媒體中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到樓板、柱、立面三個(gè)方面，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)完全由板片和管狀支柱構(gòu)成。在柱的改造方面，媒體中心結(jié)構(gòu)由截面大小各異、有機(jī)分布的13根非線性管狀柱系統(tǒng)支撐起7個(gè)水平開放的無障礙空間層，柔軟的管狀纖維物成為堅(jiān)硬的支撐結(jié)構(gòu)，而且形似水草的環(huán)狀柱系統(tǒng)也成為一種空間形式，管狀柱的空間不僅作為豎向交通空間，同時(shí)也作為管線、設(shè)備的安裝空間。

貫穿建筑豎向空間的環(huán)狀柱完全將結(jié)構(gòu)與建筑空間進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)建筑最大化的開放性、通透性和無障礙化。在對板的改造方面，仙臺媒體中心的樓板結(jié)構(gòu)類似于多米諾體系中的鋼筋混凝土肋梁樓板，但為了減輕其結(jié)構(gòu)自重，采用兩片鋼板夾鋼肋的鋼結(jié)構(gòu)形式。板與柱的連接位置依據(jù)樓板開洞后應(yīng)力分布狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，樓板呈現(xiàn)出三種區(qū)域，管狀柱貫通空洞區(qū)、板與柱力流轉(zhuǎn)換區(qū)、承受板面荷載區(qū)。仙臺媒體中心雖經(jīng)海嘯襲擊，但這一改造后的多米諾體系主結(jié)構(gòu)完好無損，證明了其結(jié)構(gòu)體系的抗力性和穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

經(jīng)典的多米諾體系無論是從結(jié)構(gòu)、空間體系、建造方式亦或是美學(xué)特征等方面都蘊(yùn)藏著及其豐富的內(nèi)涵和能量，因此，多米諾體系對我們還原體系的本構(gòu)，運(yùn)用新材、新技術(shù)和新思維探尋建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新渠道依然有較好的啟示作用。

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[3]朱雷.“得州騎警”與“九宮格”練習(xí)的發(fā)展[J].建筑師，2007（4）.

作者簡介：

梁豪，河南工業(yè)大學(xué)碩士研究生。研究方向：綠色建筑設(shè)計(jì)理論及其實(shí)踐。

王薇，河南工業(yè)大學(xué)教授。