双曲线抛物面屋顶

双曲线抛物面屋顶

安东尼·高迪
安东尼·高迪2010

如果你在圣家堂找到了一个能让你同时看见六根柱子的位置,站着不动,仰起头,你会看到天花板上无数个六边形和星形的亮点在交汇——那就是双曲线抛物面屋顶。

这片奇异的天花板遍布圣家堂的中殿和侧廊,是高迪引入的双曲线几何体——一种在数学上具有负高斯曲率的曲面,外观看起来像一个马鞍,但经过巧妙叠加后,形成了星花般的天光节点。这些形态让整个屋顶的受力均匀分散,同时创造出了完美的声学效果,让唱诗班的歌声可以在整座教堂内均匀扩散。

每个天花板节点顶端都有一个小圆孔,直通外部。这些孔不是偶然的,而是经过精确计算的采光口,在不同季节的特定时刻,一束阳光会精准落在地面上的某个特定位置。高迪把整个太阳的运行轨迹都设计进了这栋建筑里。

这种几何形式在高迪之前,几乎没有任何建筑师使用过。哥特大教堂 用的是尖拱和飞扶壁,巴洛克用的是圆形穹顶,而高迪直接从自然界的贝壳、珊瑚礁和骨骼里发现了这种几何的秘密,然后用模型验证它、用砖石实现它。

2010年,当梵蒂冈的结构工程师和声学专家在正式祝圣前进行最终评估时,他们发现圣家堂中殿的混响时间 (Reverberation Time) 约为4到5秒——这在专业音乐厅领域是被认为最接近完美的数值,而这完全是由那片双曲面屋顶"无心"产生的。建筑师没有请任何声学顾问,高迪读了大自然这一本书,就已经把声学方程解掉了。