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结构成就建筑之美—马尔默旋转大楼
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
“HSB旋转大楼”(Turning Torso)是斯堪的纳维亚半岛的最高建筑物,位于马尔默西港区,2005年竣工。这幢富有创意的住宅楼一下子成为了马尔默市的标志性建筑,吸引着无数的眼球。其外观就像一个立着的陀螺,优雅地向上盘旋(图一)。



图一:旋转大楼全景图二:用来平衡质量的脊柱
该建筑189米高,由九个立方体上下连接而成,每个单元体有五层,单元与单元之间被一个夹层分隔。每单元层都顺时针旋转少许,整体结构从底部到顶部共旋转了90°。包括中间夹层在内,建筑共54层。每层是一个围绕着核心筒的近似正方形的空间,并由三角形的外部钢架平衡(图二)。该大楼最底下两个区层是办公室,其余7个区层共有150个豪华住宅单元,。
该建筑由世界著名设计师、西班牙人圣地亚哥•卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)设计。拥有建筑师和工程师双重身份的卡拉特拉瓦,擅于把握结构和建筑美学之间的互动。他认为建筑美能够由力学的工程设计表达出来,而大自然之中,林木虫鸟的形态美观,同时亦有着惊人的力学效率。大自然,便成为启发这位大师建筑设计灵感的源泉。旋转大楼的原型就是由其创作的一个白色大理石雕塑,力图表现一个扭转的人体造型。HSB公司总裁无意间看到这座雕塑,甚是喜爱,于是力邀卡拉特拉瓦以此为基础完成了该旋转大楼的设计。
旋转大楼的结构是混合式的,从外形上看不出来它像是什么结构。混凝土圆形核心区用来安放电梯和垂直井道(图三)。悬臂楼板各自独立出挑,以便能够形成“扭转”而不会产生额外的巨大的荷载模式。事实上,该楼三角形的脊背(图二)是整个塔楼的附属部分,如果没有这个脊背,整个建筑物就会下垂。在最低处的箱基上的三角形支撑会把荷载从脊骨背面转移到建筑中心上去。建筑物九个立方体围绕在一个钢支柱周围形成一个酷似人类脊椎的螺旋型结构,这种结构形式在增加了建筑物结构的力量的同时创造了动态的视觉效果。
这座居民住宅用旋转大厦的设计和施工体现出了探险精神和创新意识。仅从建筑的外形看,就不难想象当初设计它的困难程度。除了每一层的旋转角度需要精密地计算之外,它的高度也增加了建筑难度。钢筋混凝土结构浇筑过程中通过位于中心核心的升降梯运输,安放在中央的一台混凝土泵把混凝土材料均匀地分撒在平台上各处。为了将大楼的高度架出来,建筑人员所使用的塔式起重机也成为当时欧洲最高的起重机。在完工之前,从城市的任何角落都能看见这台塔式起重机(图四)。



图三:大楼