神奈川工科大学多功能广场（80m x 50m铁板屋顶无柱空间）| 石上纯也

初看这栋建筑，似乎平平无奇，但是这栋建筑的精髓在于其铁板屋顶覆盖的约80m x 50m的无柱空间。建筑的结构原理实际上和常见的悬索桥一样，12 mm 厚的巨型钢板屋顶可以理解为桥的钢索。

不过由于这个单一的巨型机构远远超越了我们的人体尺度。尽管建筑在水平方向形成连续舒展的形态，但是它的垂直方向包括建筑的屋面钢板及天花板的高度，在热能和风能的影响下会有接近1米的变形。此外因为钢板本身会产生形变，所以室内高度由四周向中心递减，以确保屋顶变形时的室内高度。

想象一下，你在这样的一个巨构中，头顶是几十吨的铁屋顶，随着时间的流逝，它正以你看不见的速度慢慢降低或者升高——而这一切都来自材料本身，而不是某种机械控制。

他尝试在建筑中做风景，如此大的构筑物，却有着非常纤细非常脆弱的状态。这个像云彩一样的的屋顶和像地球一样的地面，这样的建筑就像一个地平线。通过这种做法，地平线和水平线在建筑内部实现。这样的空间，当天气发生变化时，建筑内部也随之变化。对于这种举重若轻的感觉，在他另一个装置中也有体现。

这个装置名为“气球”，高14 m、长13 m、宽7 m。结构建造完成后，气球四周包裹上铝板。最终，气球的总重量达到1 吨。

但是因为内部冲上了同等浮力的氦气，让这个一顿中的金属气球可以在空间内自由飘动。

设计中用处理建筑的方式处理和周围环境的关系，让这个漂浮在空中的大家伙和它所在房间的墙体、地板和天花板建立联系。事实上，他们最终在房间和气球之间获得了一系列空间。如果气球是球形的，它必然和已有建筑没有太大关系，因为它的形态太过独立。这就是为什么会酝酿出一个矩形气球的想法。矩形气球及容纳它的空间将因此对等存在，使建筑师可以通过权衡两者间的多种关系来设计气球与周围环境之间的各个空间。

回到神奈川工科大学多功能广场，现在建成的规模实际上比最初设计的方案规模要小一些（原本是长110米，宽70米），可以猜想，应该是结构原因导致规模的缩减。

这栋建筑设计构思很简单，结构形式也很简单，但是对结构师而言，却是个前所未有的挑战。这个项目的结构师是佐藤淳，東京大学准教授、佐藤淳構造設計事務所主持建筑师。

上图是结构师对铁板屋顶的结构分析图。约80m x 50m的铁板屋顶是通过厚壁桩作为支点的地锚将其拉起而固定的。通过焊接将12毫米铁板与肋骨连接起来，以形成单一的屋面材料。这将是一个半室外的空间，雨水和风可以直接进入室内。

根据结构师的介绍，由于很难找到这种“屋顶垂下来的形状”，所以天花板高度不能通过简单的悬挂式曲线来平衡。屋顶的曲率朝向边缘增加，中央有一个凹坑，看起来像一个倒置的椭圆形圆顶。因此，需要对铁板进行加工以改变其曲率。

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