华盛顿国家座堂 的飞券
飞扶壁 (英語:Flying buttresses )是一种起支撑作用的建筑结构部件,凌空跨越下层附属空间(如走道、小祈祷室等)连接到顶部高墙上肋架券 的起脚 部位,用于平衡肋架拱顶 对墙面的侧向推力[ 1] 。由于飞扶壁通常以半个拱券 的形式出现,所以又称飞券 (德語:Strebebogen )[ 2] [ 3] 。
飞扶壁常见于哥特式建筑 ,尤其经常出现在大型哥特式教堂 中。飞扶壁在结构上应与肋架券连用,与哥特建筑标志性的尖券并无对应关系。与扶壁 相比,飞扶壁的位置可以相对自由地设置,为底层的平面布置提供多种可能性。另外由于肋架券的受力点集中在飞扶壁上,除此之外的墙体可以砌筑得很薄,甚至完全取消、改为花窗玻璃 。同时因为飞扶壁暴露在建筑外部,也具有很大的装饰作用。[ 2]
兰斯大教堂 的飞扶壁,由维拉德·德·霍内科特 绘制
位于德国 吕贝克 的圣玛丽教堂的主拱顶由飞扶壁支撑,拱顶在侧廊屋顶上方。
历史
作为一种侧向支撑系统,飞扶壁在中世纪 晚期发展起来,后来在哥特式建筑 时期(12-16世纪)蓬勃发展。位于拉文纳 的圣维塔大教堂 和位于塞萨洛尼基 的伽勒里乌斯圆形大厅 中都含有飞扶壁结构。在教堂 设计中,飞扶壁这一建筑元素起源于拜占庭式建筑 和罗曼式建筑 ,如达勒姆大教堂 :拱券 将石头拱顶 的侧向推力传递到过道上,拱门 隐藏在走廊屋顶下,并将侧向力传递给巨大的外墙。1160年,法兰西地区 的建筑师采用了类似的侧向支撑系统,其特点是设计更精细的长拱门,从高侧窗墙的外表面延伸到侧廊的屋顶 上(因此从外面可以看到),以抵抗沉重的压力,在外墙顶部上方竖立扶壁。[ 4]
建于1180年的巴黎圣母院 的飞扶壁是哥特式大教堂中最早使用的扶壁 之一。在1163年完工的圣日耳曼普雷斯教堂 (Church of Saint-Germain des Prés)的后堂上部墙壁上,也使用了飞扶壁。[ 5]
这种横向支撑系统的优点是:为了抵抗拱顶的侧向力推力,外墙 不必做得很厚。相反,可以减少墙面(因此允许使用较大的窗户 ,用彩色玻璃上釉),因为垂直受力集中在外部扶壁上。早期飞扶壁的设计往往比承受静荷载的要求更重,例如沙特尔大教堂 (约1210年)和圣雷米大教堂 后堂周围(约1170年)。后来的建筑师逐步完善了飞扶壁的设计,缩小了飞扶壁的宽度,其中一些飞扶壁是用一层厚的楔块 (楔形砖)建造的,顶部有一块盖顶石,例如亚眠大教堂 、勒芒大教堂 和博韦大教堂 。
英国 伍斯特郡 Chaddesley Corbett 的一座用作教堂 墙壁加固支撑的飞扶壁
晚期哥特式建筑的设计以飞扶壁为特色,其中还有一些以嵌在扶壁中的雕像为特色。后来,文艺复兴时期 的建筑 避开了飞扶壁的横向支撑,转而采用厚壁建筑。尽管后来飞扶壁在建筑构造中几乎不再出现,但在20世纪 初,加拿大 工程师威廉·安德森(William P.Anderson)重新启用了飞扶壁设计来建造灯塔 。[ 6]
4世纪时在希腊 塞萨洛尼基 Galerius建造的圆形大厅,显示了飞扶壁的早期形态。
构造
由于在建筑中大部分重量荷载从天花板 通过墙壁 上部传递,飞扶壁是一种复合支撑体系,其形态如半拱延伸至远离墙壁的大型桥墩,提供了传统扶壁的大部分承载能力,从上到下与墙体相啮合。因此,飞扶壁是一种更轻、更经济的建筑结构 。
通过减轻承重墙的重量和厚度、减少接触面积,飞扶壁的使用可以在更大的墙面面积上安装窗户 。这一特点和人们对于光照 的需求,导致飞扶壁成为中世纪哥特式建筑的典型要素之一,并从那时起在教堂设计中广泛使用。在哥特式教堂的设计中,采用了两个拱形飞片,一个在另一个之上,其中下部飞片(位于拱顶起点下方)抵抗拱顶的横向推力,而上部飞片抵抗屋顶上的风 荷载[ 7] 。飞片外端的垂直扶壁(墩柱)通常用尖顶(圆锥体或金字塔)盖住,尖顶通常装饰有十字形,以提供额外的垂直荷载支撑,从而抵抗飞片传递的侧向推力。[ 8]
建造一个飞扶壁,首先需要建造临时的木框架 ,称为定心。它将支撑石头的重量,并帮助保持拱门 的形状,直到砂浆 固化。定心首先是由木匠 在地面上建造的。完成后,将其吊装 ]到位,并固定在一个扶壁的末端和另一个扶壁处的基础上。在真正的石拱门完工之前,这些拱门充当临时飞扶壁。 [ 9]
建筑加固方面的应用
飞扶壁支撑系统的另一个重要应用是加固有倒塌风险的倾斜墙,特别是承重墙 ,例如,在英格兰 伍斯特郡 的Chaddesley Corbett村,用飞扶壁加固倾斜的古老墙壁比拆除和重建墙壁更为经济。
哥特时期的美学风格
早期哥特式建筑巴黎圣母院 (此处所示为修改后的扶壁)的特色是飞扶壁,扶壁上有块状的门廊式尖顶,围绕着高大的中堂、高侧窗、宽阔的三拱式拱廊和两条侧廊。箭头显示结构受力 。 (详图 )
哥特风格 是从人们对于建造能容纳更多信徒的教堂 的愿望发展而来的[ 10] 。飞扶壁是支撑起这些巨大的石制建筑构件的良好解决方案,因为这些建筑构件需要大量的支撑,又想要扩大规模。最初飞扶壁仅仅用于结构,但后来成为了哥特时期美学风格的重要部分。飞扶壁通过支撑高侧窗和高屋顶的重量来提升稳定性 ,将开放空间 和采光 的理念引入大教堂的设计当中[ 11] 。大教堂的高度和高侧窗之间的大量窗户 为观众创造了一个开阔的视野,使空间 看起来更加连续,并给人一种没有清晰边界 的错觉 。[ 11]
飞扶壁还使空间更加动态 ,将哥特式风格与更平坦的二维的罗曼式风格 分开[ 11] 。在引入飞扶壁后,同样的要素也可以在大教堂的外部看到。[ 11] 飞扶壁的拱门下方有一个开放空间,该空间与教堂内的高侧窗具有相同的效果,允许观众通过拱门观看。扶壁也伸向天空,类似于教堂内的柱子,创造了更多向上的空间[ 11] ,使外部空间与内部空间一样充满活力,使得空间具有连贯性。[ 12]
画廊
巴黎圣母院
One of the very ornate flying buttresses of
St. John's Cathedral, 's-Hertogenbosch , The Netherlands
In the basilica built ca. AD 1170 at the
Abbey of Saint-Remi , in France a flying buttress system is used for lateral-support
Saint Rose of Viterbo Church,
Santiago de Queretaro , Queretaro, Mexico
Tower of St Peter and St Paul's Church,
Easton Maudit , England
Saint-Petrus-en-Pauluskerk,
Ostend , Belgium
飞扶壁的横截面
文学作品中的飞扶壁
肯福利特 (Ken Follett)的历史小说《圣殿春秋 》(1989)的情节中突出了中世纪大教堂的构造,展现了飞扶壁。
另见
参考来源
^ Flying buttress . 不列颠百科全书 . 1911. (原始内容 存档于2021-05-29) (英语) . (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
^ 2.0 2.1 陈志华 . 以法国为中心的哥特教堂. 外国建筑史(19世纪末叶以前). 高等学校教学参考书 第二版. 北京 : 中国建筑工业. 1997: 95–97 [1979]. ISBN 9787112061716 (中文) .
^ Curls, James Stevens (编). A Dictionary of Architecture. Oxford. 1999: 113–114.
^ James, John. Evidence for flying buttresses before 1180. J. Soc. Archit. Hist. September 1992, 51 (3): 261–287. doi:10.2307/990687 .
^ Watkin, David, "A History of Western Architecture" (1986), page 130
^ Rowlett, Russ. Lighthouses of 错误:使用{{[[Template:cite rowlett|cite rowlett]]}}时invalid page designation [[Category:含有不正确引用语法的条目|飞扶壁]] . The Lighthouse Directory. University of North Carolina at Chapel Hill .
^ Mark, R.; Jonash, R. S. Wind Loads on Gothic Structures. Journal of the Society of Architectural Historians. 1970, 29 (3): 222–230. doi:10.2307/988611 .
^ Curls, James Stevens (编). A Dictionary of Architecture. Oxford. 1999: 501.
^ Alex Lee, James Arndt, and Shane Goldmacher, Cathedral Architecture 互联网档案馆 的存檔 ,存档日期2005-08-29..
^ Moore, Charles H. Development + & and character of gothic architecture. . Longwood. 1979: 19-20 . ISBN 0893413585 . OCLC 632226040 .
^ 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 Frankl, Paul. Gothic Architecture . Baltimore: Penguin Books. 1962: 54 -57.
^ Mark, Robert. Experiments in Gothic Structure. Bibliotheque McLean. 2014. ISBN 0955886864 . OCLC 869186029 .
参考文献
Watkin, David. A History of Western Architecture. Barrie and Jenkins. 1986. ISBN 0-7126-1279-3 .