ポルシェの形をしたパビリオン - 片持ちのシェルに構造的合理性はあるか?




ベルリンから高速列車でおよそ1時間,ヴォルフスブルク (Wolfsburg) は、ドイツの自動車メーカー、フォルクスワーゲンの企業城下町です.中央駅から川を隔てたすぐ脇に,工場兼,テーマパークであるアウトシュタット(Autostadt)“自動車の街”があり,今回紹介するのは,この敷地内に2012年に建てられたポルシェ・パビリオン(Porsche Pavilion)です.

意匠がヘン・アーキテクテン(Henn Architekten)で,構造はシュライヒ(schlaich bergermann und partner).私事ですが,ベルリンの大学で論文を執筆している際に,人手が足りないということで,このパビリオンの構造設計に末席で携わりました.なので少々思い入れがある建築です.



パビリオンの内部は,ホールになっていて,楕円曲線を描くランプを降りながら,ポルシェとその歴史を体験できるようになっています.



フォトジェニックで,人目を引く形態のモノコック構造のシェル.名前の通り,ポルシェのデザインをオマージュしたもので,ラグーンの水面上に約25m張り出しています.設計施工全てを約1年で終わらせなくてはならず,随分と慌ただしいプロジェクトでした.

このパビリオンでは,片持ちのシェルという大まかなデザインが決まった段階で,構造エンジニアを選ぶコンペが行われました.なぜわざわざそのような形を取ったのか.それは,これだけの規模の屋根を張り出させるには,エンジニアリングが重要になるからです.

多くのトップエンジニアが参加した中で,アルミニウムとカーボン繊維の複合構造による新しいシェル構造を提案したマイク・シュライヒが選ばれました.シュライヒは,ベルリンのクリスチャンガーデンでアルミ鋳物,大学の研究室でカーボン繊維の吊床版橋を設計・施工した経験があり,提案に十分な説得力を持たせられたようです.



「非常に軽いアルミニウムと高強度のカーボン繊維による超軽量シェル」は聞くだけで非常に魅力的な提案でしたが,このプロジェクトは上述したように設計施工期間が非常に限られていたため,残念ながら実現しませんでした.特に,カーボン繊維の使用の承認を取るのに時間がかかることがネックだったようです.

代わりに提案されたのは,シュライヒが得意としているスチールによるグリッド・シェル.しかし,シェルとして成り立たせるためには,曲率が小さ過ぎました.

さて,どうするか.そこで選ばれたのが,ステンレス鋼によるモノコック構造でした.モノコック(仏語:monocoque)構造とは、「自動車・鉄道車両・ミサイル・一部の航空機などの車体・機体構造の一種で、車体・機体の外板に応力を受け持たせる構造」(Wikipedia“モノコック”より)です.

スケルトン図がArchdailyにありましたので,興味のある方は御覧下さい.>スケルトン図

外板の厚さは基本的には10mmで,片持ちの根元の応力の高いところでは16mmまで増加させています.ステンレスなので高い耐候性を持ち,デザインとしてシェル表面に求められたモノリシックな風合いも,外板を溶接させることにより実現しています.




これだけ大胆に張り出すと,根元に大きな曲げが発生するので,構造的には非常に“効率が悪い“と言えます.しかし,求められたのは,そのような古典的な”構造的合理性”ではなく,”建築的な価値”です.それを考えれば,この片持ちシェルは,意匠と構造が非常に高いレベルで一致した構造,と言えるのではないでしょうか.

このユニークなエンジニアリング的な試みが評価され,このパビリオンは2014年のドイツ鋼構造賞(Preis des Deutschen Stahlbaues)を受賞しています.

ちなみに,同じ敷地内に,これもシュライヒが設計したケーブルネットの屋根(後日紹介予定)があるので,構造ファンはそちらにも足を運ぶことをお勧めします.(駅前にはザハ・ハディドの設計したPhaeno Science Centerも!)



(追記2015-02)
ご指摘を大分前に受けていながら,そのままにしてしまっていましたが,ステンレスと書くべきところをアルミと書いてしまっておりましたので,修正しました.




[基本情報]
完成年:
2012
機能、種類:
パビリオン
設計:
アーキテクト:Henn Architekten, Berlin
構造エンジニア:schlaich bergermann und partner
鋼構造物製作:Centraalstaal International
発注:
Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG / Autostadt GmbH
受賞等:
Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues 2013 (honorary mention)
Preis des Deutschen Stahlbaues 2014 (honorary mention)
構造形式:
モノコック構造
規模:
高さ:約10メートル
モノコック構造・面積: 2,550
モノコック構造・重量: 425トン
モノコック構造・材料:ステンレス鋼板10-30mm
延べ床面積:1,400
展示エリア:400
位置:
ヴォルフスブルク(Wolfsburg),ドイツ
フォルクスワーゲンのテーマパーク「Autostadt」内
アクセス:
ヴォルフスブルク中央駅より徒歩10
Autostadtに入るのに入場料が必要

[参考文献]
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author visited: 2014-05

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