“悉尼歌剧院”话题之一 结构大师彼得·莱斯的驻场故事
对于悉尼歌剧院,伍重与奥雅纳两位巨匠的是非功过总受到来自各方面不同版本的评说。今天我们首先节选当年Arup驻场工程师,结构大师彼得·莱斯《工程师奇想》一书中的文字,下次则由建筑学者裘振宇详述伍重设计的室内空间与后来建成效果的巨大差异。...
在谈论了这么多次结构与建筑的纠缠之话题后,我们更有必要回望20世纪中叶现代主义兴盛时期推崇结构价值的黄金年代了。而悉尼歌剧院,无疑在建筑还是结构上,都是一个绕不开的经典。
负责悉尼歌剧院设计的建筑师尤恩·伍重(Jørn Utzon)与结构顾问公司的创始人奥雅纳(OveArup),都堪称20世纪建筑和结构领域的巨匠。在悉尼剧院建成后的半个多世纪来,他们之间的功过是非令人唏嘘,而各种来自不同方面的故事版本,也让这一事件变得如同罗生门般,扑朔迷离。

Ove Arup与John Utzon
Peter Rice,毕业于伦敦帝国理工大学,从业之初进入Arup,便开始在悉尼歌剧院担任驻场工程师,后与Frei Otto合作研究轻型结构,随后设计了众多20世纪建筑经典,包括悉尼歌剧院、蓬皮杜中心、劳埃德大厦、拉维莱特公园、关西机场等。在某种程度上,悉尼歌剧院成为他个人建筑生涯的启蒙之作。
Peter Rice于1992年因癌症英年早逝。1996年,他的自传《工程师奇想》得以出版,他在书中回顾了一生工程设计的精彩,并表达对建筑工程乃至生命和自然的思考。
本文节选自台湾创新出版社出版的该书中文版《悉尼》一章。部分图片引自裘振宇博士为本刊撰写《悉尼歌剧院:伍重和奥雅纳的矛盾与挣扎》一文
悉尼歌剧院的设计从刚开始就相当的戏剧化。这项于1957年所举行的公开竞赛是战后诸多国际竞赛的其中之一,它的公平性是由一群相当有水准的国际评委所保证的。我们可以从以下一个未经证实的传闻了解伍重的设计是如何戏剧性入选的。

当那些国际评委建筑师们到达悉尼之后,要求审查那些在评审开始就被技术评委打回票的作品。建筑师伊尔·沙里宁要求复审伍重的设计。虽然伍重的设计缺乏一些讯息的传达,但之后大家还是一致选择它为首奖……伍重的设计有着出类拔萃的特色:它是唯一将两个歌剧厅并排在同一个基座上的作品;同时,设计中一处由后进入的入口,面对壮丽港湾景色的餐饮部及休息长廊也都是绝无仅有的设计。

此外最值得一提的就是它的壳顶了,那些强而有力的帆状结构落在基座上,在视觉上彼此相互平衡,大的那组帆罩住大歌剧厅,小的那组则罩住小歌剧厅(我当时一直猜想那些屋脊轮廓是否来自渐渐减弱的声波图形)。简单的构思与创意令人耳目一新,两个建筑元素(基座与壳顶)共同将歌剧院塑造曾一个担待举足轻重的建筑象征。

刚刚中标的伍重与他的悉尼歌剧院方案模型

从壳顶的发展中可充分看出工程师们是如何以别出心裁的思考和建筑师合作。而伍重,有着相当的能力可从他身旁的工程师中获得最佳的构想。刚开始,工程师们想尽办法要将竞赛时的设计付诸实现,竞赛时期歌剧院的外形是被屋脊的外观所支配,但是当时的屋脊本身却非规则的几何形状,如此外观上的不规则造成日后铺瓦工程时相当大的问题。

A 竞赛设计,1957 B 早期抛物形设计,1958
伍重手绘图 抛物状屋脊,抛物状屋肋
单层混凝土薄壳 单层混凝土薄壳

C 抛物形设计,1959-61 D 圆弧屋脊设计,1961
抛物状屋脊,抛物状屋肋 抛物状屋脊,圆弧屋肋
双层混凝土薄壳 混凝土包覆屋顶空间桁架
双向屋肋,结构百叶墙 百叶薄壳取代百叶窗
我们都知道如此庞大的工程,品质上的控制是再重要不过的,但若以竞赛的设计而言,因外观不具几何的规律性导致我们无法控制现场铺瓦顺序的前后关系,故重新设计是必要的。

E 圆弧屋脊设计,1961 F 圆弧屋脊设计,1961
抛物状屋脊,圆弧屋肋 抛物状屋脊,圆弧屋肋
混凝土包裹屋顶空间桁架 预制混凝土屋肋
结构接点穿过百叶墙 结构塔墙

G 椭球面设计,1961 H 椭球面设计,1961
椭球面屋脊,椭球面屋肋 椭球面屋脊,椭球面屋肋
钢结构外包混凝土表面 现浇及预制混凝土
依我看来,重新设计需来自对壳顶的了解,壳顶是个三度空间的物体,而非立面上轮廓优美的二度空间物体。之后重新设计的改变是相当令人兴奋的,除了每个壳顶都出自同一球面上,壳顶表面也都被分割成一组形状规则的类似士兵臂章的瓦板。

J 椭球面设计,1961 K 球状设计,1961
椭球面屋脊,椭球面屋肋 大圆屋脊,小圆屋肋
现浇及预制混凝土 现浇及预制混凝土

L 球状设计,1962 M 最终球状设计,1962-63
大圆屋脊,小圆屋肋 大圆屋脊,小圆屋肋
现浇及预制混凝土 现浇及预制混凝土
这样一来,简单的预铸模才得以重复利用来产生整个外观。就结构而言,那些弧形的屋肋也都是预铸的,而且彼此之间都有几何上的关系,它们也是以分割球面外缘的方式得来。

伍重的概念模型说明歌剧院屋顶单球体的几何构成原理

1962年,伍重公开全新的屋顶几何构成以及初步设想的肋拱结构




由瑞典运送而来的秞彩砖进一步加工形成约4000块15cm厚的盾形屋顶

屋面铺瓦即将完成的景象

当然在悉尼的那段重要时期对我所产生的影响不仅仅停留在壳顶这项单一细节上,在歌剧院施工时期若绕着建筑周围走,会发现这半成品复杂且多彩多姿的外观不时地让人惊叹,而许多的外部细节事实上都是在构筑时无意产生的,这对于初出茅庐的我来说,所代表的是一种由时间、努力与痛苦经验所形成的神奇保证。这告诉我:若一件事值得去做,就得拼命地将其做到完美。
……
伍重自歌剧院工程的退出想当然是一次政治事件。当时他为了一件不合理的事件不得不提出辞呈,他这样做是为了表示“我在这个工程所扮演的是不可或缺的角色”。可是那些狡猾的政客才不吃这一套,伍重竟然被三振出局了。也许如此做过于天真吧!但就一名建筑师而言,你很难责怪他,而且伍重也不是第一个犯如此错误的人。

……

在越来越多次的建筑师与业主的冲突下,伍重出走的导火线源自一件对于音响反射天花板与玻璃墙的争议上。当时伍重想开发一种新建材——“强化铝合板”,但业主却坚持原先的公开招标。在此情况下结构的整体性遭到威胁,而伍重却束手无策,实在是因为建筑物的整体性充满伍重的设计风格,尤其是材料部分。

未能实现的伍重设想的室内空间
下次,我们将通过裘振宇老师的图文解说,详细了解导致伍重离开的天花板到底与后来建成的室内材料有如何的不同,悉尼歌剧院又如何因为建筑师设计未能完全落实,而在第三阶段室内工程的施工中留下遗憾。
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