機械之輪

葛曼 GE Man

（城市建設研究院，北京 100120）

（China Urban Construction Design&Research Institute，Beijing 100120，China）

機械之輪

葛曼 GE Man

（城市建設研究院，北京 100120）

（China Urban Construction Design&Research Institute，Beijing 100120，China）

青口鎮文體中心位于東南汽車城和“戴·克”汽車項目所在地，故設計方向從汽車城整體的具象思維發射，用了鮮明的汽車表象的代表部件——輪，使用具有代表性的新型建筑材料——ETFE膜結構作為主要的表達手段，形成與周圍環境為一體的建筑紐帶。

機械之美;ETFE膜結構;綠色之輪

建筑就是居住的機器，而機械之美就是設計功能美的最直接和最集中的體現。在青口鎮文體中心的設計中我們采用了輪和軸的共用與聯系。

輪是人類的重要發明之一，輪的發明不但是交通運輸的一項重大突破，更是人類技術的一項重要成就。這種最基本的機器是人類應用技術的起點。在文化中，輪常常用來表示循環及周期反復的事物，在古埃及文化中，輪是用來表示太陽的符號[1]。他貫穿縱古，游行各方。輪與軸組成了機械，這是古典機械的特征，古羅馬建筑師維特魯威（Vitruvii）在其著作《建筑十書》，里提到機械是以多數人工和很大的力量而發生效果的。機械是人類制造的裝置，能以一定方式將能量、力從一個地方傳到另一個地方。

機械美學注重形式的運動性和邏輯性，青口鎮文體中心主體建筑坐落于場地中軸線上，一個個大大小小的“變速齒輪”散落在主體建筑周邊。其外立面由數百個“發動機氣缸”羅列而成，象征其強勁的動力，給觀者帶來超感官的體驗。形成一個“軌道上的齒輪”。

機械講究個部分的相互獨立，又講求互相協作，體現出一種理性的機械之美。整體規劃的交通體系以一個環形主要交通道路（軌道）與各個環狀的交通小廣場（齒輪）相結合，形成一個成體系，成整體的理性交通空間。

軌道：9米寬環形景觀大道，可同時滿足車行、自行車行、步行等交通形式。“軌道”造型的鋪裝設計，與體育館建筑語言相呼應，使場館建筑如同兩枚在軌道上飛速旋轉的巨大齒輪，極具機械美感。

齒輪：環形景觀大道周圍分布了9個功能各不相同的齒輪狀廣場。這些廣場具有交通組織、交通集散的功能；也具有休閑游憩、文化展示、活動交流的功能。廣場群與環形軌道有機結合，形成順暢的交通體系。

雖然人們喜歡從最廣泛的意義出發，把鐵木構架和帆布建成的大棚，甚至以枝條和獸皮搭成的帳篷都納入膜結構的范圍，但從嚴格的結構受力的定義來說，膜結構始于1970年日本大阪博覽會上一座氣乘式膜結構的美國館，但30年來膜結構卻經歷了巨大的變化，膜結構作為一種現代化的工程結構，顯示了當今建筑技術與科學的發展水平，也具有巨大的發展潛力，在新世紀中，膜結構必將在建筑結構中占有重要的地位。膜結構的突出特點之一就是它形狀的多樣性，曲面存在著無限的可能性，對于氣乘式空氣膜結構來說，充氣之后的曲面主要是圓球面或圓柱面，配以表面彩色各異的顏色，任意變化膜結構的形狀的千變萬化突出的表現在歷年各國舉行的博覽會上，在這些博覽會上，大大小小的展覽館，無不以新穎奇特的造型來吸引觀眾，而膜結構就能用來達到這樣的目的，在眾多建筑中膜結構會顯的尤為奪目，夜晚通過燈光的反射宛如燃燒的火焰，跳躍的精靈之家，膜結構的變形比一般結構要大一些，他的施工形狀是在施工過程中逐步形成的，有一個形狀確定的問題，需要各個工程師的參與配合。

膜結構是輕型空間結構的一個重要分支，除豐富多彩的造型外，還有優異的建筑特性、結構特性、和適宜的經濟型，因此膜結構的誕生，就迅速在世界各地發展起來。而膜結構建筑主要分為張拉膜結構、骨架膜結構、充氣膜結構、索桁架膜結構、張拉整體與索穹頂膜結構。充氣膜結構是一個相對密閉的空間結構，與傳統空間結構建筑不一樣的是，它通過風機向結構內部鼓風送氣，使膜結構內外保持一定的壓力差，以保證膜結構體系的剛度，維持所設計的形狀。傳統的承重結構與先進的膜面形成了完美的結合新材料、新形式的不斷出現，膜結構具有強大的生命力，必將是21世紀建筑結構發展的主流，它的應用范圍不僅限于體育或展覽建筑，已向房屋建筑的各個方面擴展，因而具有廣闊的發展前景。

膜結構建筑是21世紀最具代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了純直線建筑風格的模式，以其獨有的優美曲面造型，簡潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合，呈現給人以耳目一新的感覺，同時給建筑設計師提供了更大的想象和創造空間。

具有良好的環保性、透光性、自清潔性，膜材表面采用PVDF（聚偏二氟乙烯）涂層、或二氧化鈦涂層，具有較好的隔熱效果，對太陽熱能可反射掉70%，膜材本身吸收了17%，傳熱13%，而透光率卻在20%以上，經過10年的太陽光直接照射，其輝度仍能保留70%。膜結構建筑有著輕質、透光的特點，極具表現力的雕塑感建筑形態。并擁有良好的安全性和較快的建造速度及經濟的建設成本。

青口文體中心外立面4.5m標高以上包覆雙層ETFE氣枕，其中外層為白色ETFE，內層為透明ETFE，為B1級阻燃物質，且這種材料厚度僅在0.2mm左右，質量非常?。科矫字亓吭?75～450g之間），在發生火災時這是一個非常大的優勢，使火災的危害可以降到最小。

膜結構建筑作為一種建筑體系、其所具有的特性主要取決于其獨特的形態及膜材本身的性能。恰由于此，用膜結構可以創造出傳統建筑體系無法實現的設計方案。

膜結構建筑有著輕質、透光的特點，極具表現力的雕塑感建筑形態。其擁有良好的安全性能、較快捷的建造速度，并可以有效的控制工程成本。膜光滑白色的表面也可做為一個顯示面，利用科技手段將事實比賽狀況反應到表面上。

在建筑學發展的歷史上，技術與藝術是一個長久為人們所關注的問題，在當今技術發展日新月異的時代，這一問題的重要性尤為突出，以計算機為核心的信息技術無疑是代表性的技術之一，體育中心借助豐富多彩的外部圖像，形似披上了一層數字化外衣，利用外部表皮上的虛擬化信息符號反應出外界城市及建筑特色，展現城市空間，創新城市文化。建筑內部表皮變幻閃爍的數字化影像信息帶給人們信息時代的無限溝通。

青口文體中心的建筑表皮我們運用了科技手段，讓其成為信息的載體，建筑表皮不在只是材料堆積的一堵墻或者真假難辨的外立面，而是數字技術貫穿其中可以傳達認知信息的表皮。從高科技材料到未來元素的配搭，無疑像人們展示了信息時代的巨大變化。

早期的房屋建筑，當太陽光直射之后，室內外溫度急劇升高，大部分建筑采用的解決辦法是使用空調對室內進行強制降溫，如此便形成了一個嚴重的惡性循環：空調的降溫效果有限且浪費大量的能源，室內空氣由于流通不夠導致空氣質量較差，而空調的過度使用又加劇了全球氣候變暖。青口鎮文體中心為大型公共服務性建筑，在節能減排中也要發揮重要的作用，我們根據當地氣候和現階段國際運用較多且低成本的節能方式，用最基本的節能環保方式達到最好的效果。

自然風已經以其獨特的優勢成為建筑節能中普遍采用的一項重要手段，自然通風可在不消耗不可再生能源情況下降低室內溫度，帶走潮濕污濁的空氣，改善室內熱環境。二是可提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人體的生理和心理健康。

體育館最外層維護結構為PTFE膜結構的維護結構，膜結構本身的材料是環保的，可以制作環保袋，不僅表面材料可以回收利用，建筑本身也可以靈活拆分，從而可以實現回收再利用。而內側維護為通高玻璃幕墻，兩層維護結構由一條檢修柵格相聯系，從而形成了雙層維護結構，雙層維護結構是當今生態建筑中所普遍采用的一項先進技術，被譽為“可呼吸的皮膚”。在冬季，空氣夾層和百頁可以形成一個利用太陽能加熱空氣的裝置，提高建筑外墻表面溫度，有利于建筑的保溫采暖；在夏季，則可以利用熱壓原理將熱空氣不斷從夾層上部排出，達到降溫的目的。直接對外開窗容易造成紊流，不易控制，而雙層維護結構則能夠很好的解決這一問題，而廊道不僅作為檢修作用還起到了通風豎井的作用，利用建筑內部空氣的熱壓差，即通常講的“煙囪效應”——來實現建筑的部分自然通風。

地源熱泵是一種利用土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖制冷空調系統，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）；它又是一個巨大的動態能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的平衡，地源熱泵技術的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。

地源熱泵不消耗水不污染水，不需要堆放燃料廢物的場地，可以制冷也可以供暖，并且維護費低無人值守，夏天把室內的熱量排到地下，冬天把地下的熱量取出來供室內用，向環境排放更少的能量，維持環境的平衡。

[1]Alexander Gasser.World's Oldest Wheel Found in Slovenia.Government Communication Office of the Republic of Slovenia.2003，March[19 August 2010].

[2]當代膜結構發展概述索膜建筑藍天.

[3]王凱，陳務軍，宋浩.ETFE氣枕與ETFE薄膜性能高溫環境試驗研究[J].空間結構，2011(03).

On the Wheel of Machine

The sports center of Qingkou town is located in the southeast automobile city and Day ke car project location,so the design direction comes from the overall figurative thinking of car city,with distinctive car image representative components:wheel,and use the new building material:the ETFE membrane structure material,thus forms a bond between surrounding environment and construction.

the beauty of machine；the ETFE membrane structure；green wheel

葛曼（1985-），女，遼寧丹東人，本科，初級職稱。

TU2

A

1006-4311（2014）11-0145-02