在本期栏目中,我们将解释建筑师、工程师和思想家巴克敏斯特·富勒(R. Buckminster Fuller,1895-1983)提出的“最轻结构体”。
(1)最轻结构体
富勒提出的“最轻结构体”由等边三角形梁组成。等边三角形的3条边中的每一个都可以通过拉力(张力)支撑保持稳定的形状。这是利用支撑杆支撑带有铰链的等长长杆的结构,不易损坏。而(正)方形会变为菱形。通过自行车和手推车轮子,可以理解因张力和压缩力而形成的的结构的轻巧和强度的对比(【图1】)。
(2)理念
为了倡导地球上生物平衡的重要性,他创造了“地球号宇宙飞船”一词。还以“短命化=热浪”的方式提出“用更少的物质和能量做更多事情”的概念(理念)。
由均匀拉力支撑的等边三角形单元组成的结构被称为测地线结构,这是一种可以用更少的材料实现更大空间和更高强度的结构。这一结构常见于体育场的屋顶和太空卫星等大型结构的骨架。
而在他独创性的方案中,一个具有巨大测地线结构的球体可以通过被太阳加热的内部空气的浮力而浮起。(【图2】)