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【结构大师】第二期混凝土结构打造的密尔瓦基美术馆（结构分析）

发布于：2014-10-20 11:17:20 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

每期作品分享，致敬结构设计大师的经典力作！【结构大师】第二期带你走进结构美学大师“ 卡拉特拉瓦 ”的设计殿堂。

项目名称：密尔瓦基美术馆新馆

Milwaukee Art Museum - Quadracci Pavilion

座落地点：密尔瓦基，威斯康星州，美国

建筑设计：圣地亚哥•卡斯特拉瓦

Santiago Calatrava

完工时间：2001

图一蓝天下的美术馆

图二飞翔的美术馆

一个著名的城市，往往都会同一座著名的建筑联系在一起。纽约，曾经以世贸中心为标志；巴黎，以埃菲尔铁塔为骄傲；悉尼，以悉尼歌剧院作为象征。而坐落在美国密歇根湖畔的老工业城市密尔沃基，则凭借这座“飞翔”的美术馆，在众多城市中显得与众不同。

卡拉特拉瓦尊重美术馆的原设计师埃罗·萨里留下的作品，又融合自己对建址周围的自然地理和城市设计的认识，决定在保留原馆的基础上为美术馆增加一点新的内容。就是这一点增加的新内容，使建筑获得全新的生命。

美术馆新馆工程包括三个方面，一是对美术馆的原主体建筑、长条形的画廊作延长，并在南端设计一个华盖；二是在长条形的画廊顶上架起一个船形的采光亭台；三是在采光亭台上插上一对标志性的“翅膀”。

卡拉特拉瓦的密尔沃基美术馆新馆位于密执安湖畔，粼粼波光似乎是全球各地很多博物馆建筑不约而同偏爱的环境条件。在美术馆旁边还有另外一个好的老的建筑，是沙里宁1957年设计的战争纪念馆。为了尽情发掘地段环境与生俱来的优美潜力，卡拉特拉瓦把建筑放成了在水一方。

密尔瓦基“飞翔”的美术馆结构分析 ——主体是钢筋混凝土结构

正对着地段西面，是当地的重要干道，林肯纪念大道。卡拉特拉瓦沿着大道的方向新建起了一条拉索引桥，跨度长达73米，把人们的视线直接引导到了新建的建筑上来，笔直地正对着新美术馆的主要入口。

按照卡拉特拉瓦的设计，这个船形采光亭台的头对着密歇根湖，尾则对着城市的一片绿地，从“船”中到“船”尾事实上是一座宽阔的人行桥。船形亭台与底下长条画廊的结合部位则是一个A字形天窗。

天窗的设计非常独特，无论从哪个角度看，这一天窗都是A字。【主体结构分析】它们的主结构是17对两条腿的A字形钢材，相邻两根钢材的长度各不相同，长的达30米，短的只有6米。每一对钢材从底部往上渐渐变细，然后与所谓的“结构脊柱”钢管交汇。“脊柱”钢管长28米，直径7.5米。尽管“脊柱”钢管和A字形钢框成直角相交，但它们并不直立或平卧，而是互相斜靠。这是因为，“脊柱”钢管与水平面呈48度角，A字形钢框则与水平面呈42度角。“脊柱”钢管和A字框相互作用，相互支撑，就像两副斜放的扑克牌靠一起。

塔门采用白色的混凝土材质

从亭台往城市的方向上架在画廊顶的斜拉桥，桅杆的展宽70米，桥长58米。【建筑与艺术的交融】这一斜拉桥意味着美术馆向城市的延伸，象征着艺术和城市的交汇。亭台上，斜拉桅杆传递的是方向感和动感。美术馆的形状是庄重的，结构完整，有实际功能——能控制光的亮度，是城市和美术馆的标志性纪念物。

除了拥有一个亭台状的天窗，密尔沃基美术馆的天窗外还有一对白色的遮光翼。馆内管理人员可以根据天气情况控制这对遮光翼的张合。【结构材质】遮光翼使用的是碳素纤维材料。这一动力遮光装置被卡拉特拉瓦认为是美术馆的标志，能够在3分半钟内打开或合拢。遮光翼完全展开可长达60米，由36对连接在两根可以旋转的钢柱上的碳素“鳍”组成，钢柱则与亭台的“脊柱”钢管相连。最长的碳素“鳍”为31米，最短的则只有7米多。

11对附在两个旋转钢柱上的水压管控制碳素“鳍”的活动。如果风力达到每小时48公里并持续3分钟以上，遮光翼就将自动合拢。这些碳素“鳍”由不同股的碳素纤维构成，每一股为11.4毫米粗。碳素纤维通常用于飞机上，它的一个优点是强度和重量比高，因为遮光翼是安装到亭台上的一个部分，重量必须很轻，而强度则要求很大。为密尔沃基美术馆提供碳素纤维材料的公司说，这些材料不会再用在另一座建筑里。

直冲着引桥的主入口其实也有一对，分别位于桥面层和地面层的标高位置上，上下摞着，都被设在了桥的端头处。用拉索支撑的桥在桥头构成了传统的垂直塔门，给入口划出了一个醒目的画框。由于卡拉特拉瓦对混凝土承重结构的熟练把握，这个白色混凝土材质的塔门淋漓尽致地凸显了雄浑茁壮的气质，一下子就把整个建筑的性格鲜明地和盘托出了。

【结构分析】正对着塔门的轴线，比入口稍微靠后的地方，是这个引桥的拉索结构中的中脊。这个必不可少的构件以47度倾角升起，与桥面构成了空间关系上的平衡。中脊高达50米，与引桥的方向背道而驰，绷住了全部十条拉索，把桥面的荷载牢牢地固定在高挑的桅杆上，也把人的视线和心情一起爽快地挑拨到了天上。一路行来孜孜仆仆的辛苦劲儿，陡然换作了远飞高翔的舒畅和自由。

门厅以内的室内空间，更是几乎通身纯白的格局，而遮阳板设计上那一丝纤巧的痕迹则荡然无存了。早在1983年设计苏黎世的一个火车站的时候，卡拉特拉瓦就已经充分开掘了混凝土结构的雕塑表现力，把50年代由沙里宁和布鲁诺·奈尔维发扬到了巅峰水准的结构美做得进一步地纯和美。

在米尔沃基美术馆里，【结构分析】他以厚重的混凝土拱作为基本元素反复叠加，一通操控下，沿着南北轴线长长向北伸展的展览空间产生了统一的形象特征，都归结在了遵循结构规则的绵长韵律中。

最简单、最朴实的结构功能，造就了极其雅致而壮丽的美。【结构分析】由于混凝土的拱远远伸出的远端正好为展廊托出了檐口，因此展廊里能照得到的，基本上只是室外地面反射回来的漫射光，既能保证足够的自然采光，又避免了阳光直射对藏品的破坏。长排长排拱的重复让人联想到教堂时代的结构方式，自然地，又为这个空间添了几分神圣感。

这个建筑无论放在什么地方，都一定是个绝色，别的建筑没法儿和它比肩而立的。2001年由美国《时代》杂志评选的年度设计榜上，米尔沃基美术馆被举为头名。此一排行榜不仅收罗了当年的新建筑，还包括家具、汽车、时装设计乃至于电影的美工设计，可见人们被它感动的程度。

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