硬核理论丨多米诺体系的前世今生
以下文章来源于建筑手记 ，作者望歸山
多米诺体系
柯布西耶在1914年就构思了“"多米诺系统”，用钢筋混凝土柱承重，取代了承重墙结构。建筑师可以随意划分室内空间，设计出室内空间连通流动、室内外空间交融的建筑作品。
多米诺住宅这个名字是一个双关语，结合暗指domus (拉丁语为房子)和多米诺骨牌游戏的片断，因为平面图与游戏类似，并且因为单元可以像多米诺骨牌一样对齐，所以称之为多米诺体系。
前世
柯布西耶1908 年在佩雷工作室工作，在14个月中学到了钢筋混凝土的基本知识。佩雷善于使用钢筋混凝土，他由于1904年在巴黎弗兰克林街一个公寓建筑中使钢筋混凝土框架“民用化”而一举成名。
佩雷 深信钢筋混凝土是未来的材料。除了它具有可塑性、耐久性、整体性以及经济性之外，钢筋混凝土框架是解决多年来存在于哥特式结构真实性与古典形式中人文主义价值之间的冲突的一个手段。
1910年，柯布西耶去了德国，为了深入了解钢筋混凝土技术，他在贝伦斯事务所工作5个月。在与德意志制造联盟的成员接触后，柯布西耶认识到现代产品工程学的成就，包括船舶、飞机、汽车。这是他对现代化、工业化生产的一次重要体验。
1913年，柯布西耶在瑞士老家建立了自己的事务所，名义上就是专长于钢筋混凝土技术。
1915年，柯布西耶与童年好友、瑞士工程师迈克斯杜波伊斯合作，提出了多米诺住宅原形。这个模型几乎贯穿他后来至1935年设计的住宅中。
1916年，移居巴黎。随后5年中，柯布西耶白天在一家建材工厂做经理，其它业余时间全部用于绘画和写作。
1920年，柯布西耶从“多米诺住宅”发展出“雪铁龙住宅”。（被认为是马赛公寓酒架上的一个“酒瓶”。）
柯布西耶为这种基本类型做了两个方案，他首次做出了他典型的双层生活空间，包括中间的卧室夹层和顶部的儿童卧室。
▲ 雪铁龙住宅 1920、1922年平面.
▲雪铁龙住宅
雪铁龙住宅直跑楼梯的当代演绎
Gifu Kitagata apartment building 中国美院象山校区i9#楼
工业逻辑
“多米诺”（意为“骨牌”）模式，可以在不同层次上进行阐释。一方面，它仅仅是一种生产上的技术设施; 另一方面，它借用了“多米诺”这一商标名称，意指这是一幢向骨牌那样标准化的房屋。平面上的独立柱子可视为单个骨牌，而这些房屋的组合所显示的往复模式则类似于骨牌的排列阵式。
柯布西耶希望把多米诺骨牌视为一项产品，在形式及其组合方式上类似于产品设计。柯布西耶把这些要素视为“对象-类型”，其形式随着类型的需要而加以修正。
几何逻辑
埃森曼 曾经在一篇文章中，用语言学的方法，详细分析了多米诺的各个部件之间的逻辑关联，用穷举法来推理演绎各建筑元素，如柱子、楼板、楼梯、基础的位置与几何关系，他通过对这个最基本的原型进行分析，来挖掘现代建筑中的存在的基本语法。
埃森曼 试图进一步证明，现代建筑与古典建筑一样，存在着基本的语言、语法，只是我们还没有总结出来。同时认为,文艺复兴以来400多年的几何学传统,被这个原型打破了。
古典建筑是精神性的，立面的 (平面代表内容，立面代表形式)。现代建筑是功能性的，平面的。
柯林·罗认为: “柯布西耶的‘ 地板实际就是一个水平的墙。”这句话推理起来是这样的: “地板是水平的墙; 墙也就是水平的地板; 立面也便变成平面。
▲多米诺体系图解
今生
单一的多米诺结构体系显然已不能满足现代建筑的设计和表达，对传统结构体系的优化自然成为构建多元化建筑形态的必要手段。
效能优化
多米诺结构体系的优化略之一是改善柱板体系的受力，
一方面，有效抵 抗柱板部位的冲切剪应力，
另一方面，改善板的受力，提升结构效能，使板的用材减少、自重减轻。
下图中，柱头的扩大处理或顶板局部加厚（a、b）、 框架体系支撑应用（c、d、e）、主次梁和井式梁支 撑应用（e、f），都是基于上述的优化考虑 。
构件重构
运用现代结构技术和建造工艺，通过对多米诺系统中的“柱”与“板”在结构构件的材料、 组织方式及结构抗力性能等方面进行了改造，建立建筑形态、空间模式和结构体系的新特征。
▲ 伊东丰雄设计的仙台媒体中心 管状柱+蜂窝板
拉压系统整合
传统的多米诺体系中所有结构构件都以受压和受弯为主，其结构效能较低，而结构构件都会受到 拉力、压力和弯矩的作用，普通结构构件无法达到 拉力和压力的高效分配和组织，但是通过结构体系 中索线的加入，将结构体系中的拉力和压力有针对 性地分配给受压构件和受拉构件，使得结构体系更 加高效，同时更加节省结构材料。
▲ 日本神奈川工科大学KAIT工房 石上纯也
拉压组合柱 + 预应力板
对板的改造方面
楼板采用钢肋梁体系，利用了预应力技术：先将压力 构件就位去承受屋顶的重量，然后对1990 m2 的板面模拟施加可能的雪荷载，当屋顶受力变形降到某 个高度时，才将拉力构件从梁架往下与地面连结，当模拟施加荷载去除后，结构形成了预应 力（拉）和压组合的高效体系。
对柱的改造方面
因为有了上述预应力板的试 验和改造策略，新结构体系中的“柱”自然而然表 现为受压柱和受拉杆两种形态。用42根柱子作为支撑垂直荷载 的压力柱、263根柱子作为平衡结构体系的拉力杆， 共同完成了整个结构体系。
柱子都是矩形截面形态， 最薄的拉力构件是16mm×145mm，最厚的压力构 件是63mm×90mm。
▲鸡蛋展览馆 Ulrike Schartner 和 Alexander Hagner
设计旨在为收藏品提供最佳的观赏角度的同时，释放底层的建筑 空间，将建筑完全地融入周边环境之中。
柱板改造方法
利用两根受压钢柱和边缘下拉稳定索形 成建筑结构竖向和水平受力体系；
一层楼面采用钢构井字梁式楼板结构，其中井字梁在檐部 向上折曲支撑上部结构体系，并给一层空间提供较 宽阔的视野，建筑底层两根钢柱刻意向不同角度倾 斜，也不同程度增加了建筑视觉上的动感。
在施工中，首先建起两根钢柱，然后在矩形平面4个角点 竖起4根临时支柱，再将楼面结构就位，建造胶合 木结构檐部和屋顶，之后加入底层稳定索线系统， 最后撤除角点 4 个临时支柱。
这种结构体 系在稳定性和刚度方面都能达到甚至超越普通结构 的性能，达到功能、空间和结构的统一，可以说， 改造是非常高效的。
平面柱网
从平面出发，打破传统多米诺体系的平面组织方式，对柱网系统的组织方式进行重构，在满足结构功能的基础上，构建更加灵活且具有特质的建筑空间。
规则型柱网
▲ 乐观建筑学院 WAI建筑事务所设计
以传统多米诺体系为起点，对传统建筑体系进行拓展。尤其是在结构体系方面，为适应现代多元化建筑复杂的功能、 灵活的空间要求，它对传统建筑的正交型柱网进行了重构。
非规则型柱网
▲ 伊东丰雄 多摩艺术大学图书馆
结构仿生再造
仿生建筑，就是借助于自然界中物质 的形态、行为等构成和逻辑，结合生态学、形态学、 建筑学和技术科学等相关领域的知识，获得相对优 化的形态或结构的建筑类型。
类似的，结构仿生便 是汲取自然界中事物的形态或构成逻辑作为建筑中 的结构体系，提高结构体系的抗力性能和稳定性。
▲波多黎 Wilfredo Mendez Vazquez 设计研究小组
通过对人体骨骼和肌肉的组成和结构进行的研究，以 结构仿生的方法将其抽象出来作为建筑的结构体系， 使传统多米诺结构体系在结构材料的使用量和结构 体系的抗力性能等方面得到了很好的改善 。
基于人体骨骼自重轻和结构能力强 的特点，利用计算机将骨骼和肌肉的生物形态学参 数（如几何形状、比例、结构等）转译为建筑中以钢筋混凝土为材料的结构构件，并模仿骨骼中空的 特点，利用结构柱几何中心区域受弯极小的力学原理，将结构构件也处理为中空的形态，同时使用索 线增强结构体系的稳定性。
结 语
经典的多米诺系统蕴藏着极丰富的内涵，采用特定的技术思考路径和相应的技术动作， 即可激发其内在的生命力，最终贡献于建筑创新设计的目的。因此，研究传统多米诺体系，对我们还原体系的本构，运用新材料、新技术和新思维，探寻建筑 设计创新渠道，依然有非常好的启示作用。
参考文章：
韩雨晨. 建筑形态学视角下的多米诺体系的演化与变形[D].东南大学,2015. 李旭,葛洋康,彭哲晨.伊东丰雄新型多米诺体系中的网格系统研究[J].新建筑,2020(02):82-85. 梁豪,王薇.多米诺体系的建筑工业化探究——从雪铁龙住宅到仙台媒体中心[J].美与时代(城市版),2019(05):18-19.
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