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结构成就建筑之美 —谈结构技术美学及其表现

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发表时间:2024-01-02 11:06来源:云南省城乡规划设计研究院网址:http://www.ynghy.cn


随着建筑市场的日益开放及新技术新材料的不断出现,受西方知名建筑师设计的一些优秀作品,特别是高技派作品的影响,我国的设计师逐步认识到了结构技术美学的价值。一时间,在各种设计竞赛和方案投标中都充斥着结构技术表现的内容,这中间大多是把结构当作一种装饰语言来使用,忽略甚至不了解结构的受力需要和工作原理,只是一种符号化的创作方式。基于此,本文试图通过对历史和现实中建筑和结构的关系、建筑师与结构工程师互动影响的分析,从结构受力的角度探讨结构形态技术美学的表现手法及其价值,并说明建筑之美贵在真实,而以真实的结构塑造真实的内部空间和外部形象,以科学的诚实风格营造艺术的灵秀气韵是结构技术美学价值的关键所在。由于历史的原因,我国没有建立起自己的建筑理论基础体系,并曾长期同国外建筑发展的潮流相阻隔,特别是对结构、材料技术美学的研究还处于初始阶段,由本土设计师设计的表现结构技术美学的作品很少,因此,本文主要从境外设计师的作品中得到一点启发和体会。

作者:罗仁,云南省城乡规划设计研究院总结构师

一、 历史的回顾人们很久以前就已经认识到,对结构作用的理解是理解建筑学的基本前提。古罗马时期的维特鲁威(Vitruvius)曾将建筑的三个要素概括为坚固、适用和美观。尽管今天我们用不同的评价体系来分析建筑物的特性、讨论它们的性能以及理解其含义,但上述三个要素仍然是我们评价一项工程的基础。


帕特农神庙


在西方建筑史中有很多时期,建筑完全由结构系统的形式逻辑所决定,建筑形态是由建筑物的结构骨架产生的,建筑很少因视觉原因采取更多的措施,只对结构做了一些可视性调整来体现建筑形式。雅典的帕特农神庙就是这方面的典型范例。其建筑是构造型的,建筑形式由结构要求决定,建筑实际上是经过装饰了的结构。尽管建筑物的目的不是表现结构技术,但它的形式逻辑被赞扬为视觉表达的一部分。精制的多立克柱(the Docric Order)是一套体现梁、柱结构布置的装饰系统。实际上,现有的关于帕特农神庙的若干建筑语言及丰富的象征意义都是通过后来的评论者赋予的,神庙的建设者们并没有企图掩饰结构,而是采用一种合理而简单的、能够从当时材料中建造出来的形式。在古希腊的神庙建筑中,结构形态与建筑形式达到了一种完美的和谐。中古哥特时期的主要建筑物的情况也是如此,这些建筑也是用经过装饰的结构来体现建筑形式。像古希腊神庙一样,大多数哥特式建筑几乎完全是由砖石材料建成的,但与古希腊神庙不同的是,它们有着宽阔的内部空间和大跨度的屋顶。这些当时只有通过抗压的穹顶才能用砖石材料建造。由于建筑的层高特别大,这就意味着穹顶对较高的侧墙顶部产生的水平推力将在侧墙内引起较大的弯矩,为了抵抗这些弯矩,侧墙上均设有扶壁、飞扶壁等构件。在这类建筑中,几乎一切可见的的东西都是结构的,这在技术上是完全必要而合理的。用经过装饰的结构作为建筑的技巧在古希腊建筑中得以成功应用并一直保持到中世纪的哥特式建筑中,但在意大利文艺复兴时期几乎从西方建筑中消失了。这有几方面的原因:首先,结构与建筑之间的关系发生了细微地变化,建筑物的结构骨架被越来越多地隐藏在与结构作用没有直接关系的装饰形式内。如在这个时期用得较多的壁柱和柱墩这些构件,它们都没有布置在从结构角度看是必要的位置上,仅作为一种具有象征意义的元素存在于建筑物中。这一时期,在表示建筑特征的视觉词汇中,具有结构作用的构件开始减少,装饰构件与结构功能脱节,这使得结构问题与审美范畴相脱离,结构内容和美学内容相分离。其次,文艺复兴以后大多数建筑在结构上都是不大的,建筑师清楚地理解结构构件的承载方式,结构问题不会给他们带来太大的困难。这个时期的大多数建筑所采用的建筑形式从结构观点看是合理的,但没有更多的结构作用,没有一种与结构组成相关的令人心动的感觉。即使对象位于伦敦的圣保罗大教堂这样结构难度极大的大型建筑,结构形态对建筑形式也没有明显的贡献。这座教堂的石砌外墙形成一个墙纸型屏障,包裹着建筑物的承重墙,这与它的结构组成关系不大。建筑物的平面结构类似于中世纪的哥特式教堂,由巨大的拱顶中殿组成,两边是侧厅,由飞扶壁为拱顶提供支撑,这些结构外面都看不见,也没有任何暗示。穹顶设计中也存在一种从视觉方面看是非藕合的现象,内外立面没有相互联系。在外部,穹顶的立面在结构上呈完全非连接状态,其结构是一个砖砌鼓座,它被完全隐藏起来,直接用来支撑屋面穹顶上面的另一石穹顶,其外立面是一个轻质层,被支撑在一个从结构中心悬挑出去的木框架上,承担穹顶重量的砌体鼓座与在建筑内外所看见的穹顶形状没有联系。在圣保罗大教堂中所看到的建筑形式与结构设计在视觉上的不连续性是从意大利文艺复兴以来西方建筑师普遍采用的方法,尽管建筑师仍然对结构感兴趣,但只是把它看作是实现建筑形式的一种手段,而建筑形式是从离技术因素相距甚远的思想中产生的。这种处理方法在二十世纪随着钢和钢筋混凝土结构技术的发展变得更加容易,它被用于许多二十世纪的现代建筑中。钢和钢筋混凝土比砖石和木材有更好的结构性能,使建筑师从注意结构要求的需要中解放出来,出现了审美范畴与技术范畴的分离,其结果是建筑师不再与结构工程师进行真正的合作来产生建筑形态,后者成为技术人员,负责保证建筑物的技术性能得以满足,但对其外部形态没有创造性的作用。


二、结构技术美学的现实表现然而,也是在二十世纪,随着新材料、新技术和新结构的出现,有一部分建筑师再次对构造学(即建筑是从将它建造起来的基本构件中产生出来的,视觉词汇应当从结构骨架中产生,或至少与结构骨架有直接的关系)产生了兴趣,裸露结构的装饰作用重新出现在西方建筑的主流中,结构形态所具有的魅力开始为业届所关注,其美学价值得到了前所未有的挖掘,高技派建筑由此产生,而一批热衷于体现结构形态技术美的建筑师和建筑师兼结构工程师进入了国际知名建筑师的行列,并在他们的时代享有最佳建筑师的盛名。这些建筑师十分注意表达从结构形态中所产生的建筑艺术,重视结构技术的要求,并在建筑的基本造型中反应这一点,将结构作为一种视觉词汇,从象征意义上被应用,用于传达进步思想和由技术所决定的未来思想。与技术相连的概念被自由地用来产生赞美技术的建筑艺术,使结构本身蕴含的充满张力的美学特性得以充分发挥。因此,建筑形式在很大程度上受到结构技术含量的影响。与此同时,建筑师不允许技术上的因素抑制他们的想象力。


法国里昂机场铁路中转站


这一时期的高技派建筑师善于将最新的结构科技应用于建筑设计上,不象和他们处在同一历史舞台上的其他风格流派,如后现代主义、解构主义那样,推翻现代建筑以功能为设计出发点的基本要求,而是继承现代主义建筑传统,并对功能主义哲学作出创造性的演绎。他们以技术的进步性、材料的先进性和功能的合理性为建筑设计的终及目标。被称为钢筋混凝土诗人的意大利建筑师兼结构工程师勒尔维(P.L.Nervi)在推动结构形态技术美学和建筑艺术的和谐统一方面所做的贡献是举世公认的。他熟练地应用可塑性较强的钢筋混凝土材料,把结构的力与美有机地统一到了建筑实体中,创造了近乎完美的建筑形象。他所设计的建筑在欧洲传统建筑中具有显著地位,并对国际建筑界产生了相当影响。如同他明晰的结构逻辑语言一样,他的作品都是给人以美的感受而著称。他设计的罗马小体育馆、迦蒂羊毛厂厂房、都灵劳动宫等建筑,都是在理性地分析了钢筋混凝土的受力特点后,经过艺术加工形成了富有感染力的可塑造型。其中的混凝土结构网格既是结构的必然要求,又给建筑带来了美的表现,为建筑增加了一种三维空间设计手法,大大丰富了建筑语言的词汇。正如评论所说:“勒尔维属于那种工程师,他提出了创造一种既壮观而又高效的结构的方法,他作为一名工程师的同时,也是一位艺术家。”在如何处理结构、材料和建筑形式之间的关系时,他提倡将材料、结构受力、构造工艺、经济效率以及功能需要作为建筑语言的词汇,认为没有对这些词汇和其所赖以构成的语法或句法技术规则的完美理解,要想把这些语言变为好的建筑作品是不可能的。所以业届也认为勒尔维在解决二十世纪建筑潮流中如何处理建筑造型和结构技术形态的关系方面做出了巨大的贡献。他的作品证明了蕴含在结构中的诗意之美,从而达到了诗的意境。西班牙建筑师兼结构工程师圣地亚哥·卡拉特拉瓦 (Santiago Calatrava)是欧洲自意大利建筑师勒尔维之后又一位身兼两职的杰出代表,人们称他为“追求结构造型美的艺术家”、“熟知结构的建筑师”。他致力于把造型感通过结构解析来进行设计,因此他的作品使人感到一种精致典雅的结构美和震撼人心的力度,其由结构构件所表现出来的空间造型魅力,往往令人兴奋不已。在他的作品中,瑞士Wohlen中学、葡萄牙里斯本东方车站、法国里昂机场铁路中转站及巴伦西亚科学城等都是充分体现结构美感和力度的经典范例。有机功能主义的代表,美国建筑师埃洛沙里宁(Eero Saarinen)在结构形态与建筑表现的结合方面也别具一格。他设计的位于肯尼迪国际机场的环球航空公司航站楼,采用了富有雕塑动感的混凝土曲线造型,既有如飞鸟般的外形,又有梦幻般的内部空间,使钢筋混凝土的表现力达到了很高的水准。而在华盛顿杜勒斯国际机场航站楼的设计中,他以两侧向外倾斜的钢筋混凝土柱支撑单曲悬索屋面 ,外倾的钢筋混凝土柱与悬索在受力上达到了较好的平衡,结构形态符合人的心理感受,具有平衡舒展的视觉效果。


葡萄牙里斯本东方车站


雷诺公司销售总部


按照主要的视觉标准对结构构件进行充分应用,将结构技术的美学元素融入到建筑设计中,这是二十世纪建筑艺术的主要特征之一。与前述经过装饰的结构一样,这种设计手法在视觉程度上对结构形态给予了特别的重视,但与经过装饰的结构不同,设计过程是由视觉因素而不是技准判断时往往是不太理想的。对这种特征的结构表现主要有两个方面:首先,建筑从象征意义上表现结构造型。结构被用来作为一种视觉词汇,目的在于传达进步思想和由技术所决定的未来思想,与技术相关的概念被自由地用来产生赞美技术的建筑艺术,并让建筑表现出时代的特色。由英国建筑师诺曼福斯特(Norman Foster)设计的英国雷诺公司销售总部大厦是采用这种表现手法的例子之一。从外部看,其建筑形态是由独特的模数构成的,其结构体系特意设计成帆船桅杆的形式,位于柱顶的钢索拉着向外悬挑的工字形钢梁,钢梁上有规则的圆孔既符合了结构的受力原理,又丰富了建筑词汇,并在空间上形成韵律美。这栋建筑的结构形态是壮观的,它是建筑形象的一个重要元素,其目的在于反映雷诺公司遵循的“质量第一”承诺的公司理念和其在行业技术的前沿地位。但是,这栋建筑的结构不太经得起技术上的评判。其结构的基本体系是在两个方向上排列的带拉索的多跨门式钢架,门式钢架的横梁是桁架式的,其受压构件必须具有较大的抗弯能力。主结构的布置与理想的布置相差甚远,桁架不能承受分布荷载。而为了抵抗由风产生的向上的吸力,避免将下部的受拉构件加粗(这种做法在建筑师看来从视觉上是不可接受的)以使它们具有抵抗压力的能力,在屋面上增加了额外的附加重量,使反向荷载不会产生。这样一来,就使得整 个结构将永远承受比真正需要大得多的重力荷载。所有这些,使得本工程的结构效应较低;其次,可以设计明显的裸露结构用于与人造环境相适应,刻意强调工业结构、工业构造和机械部件的美学价值。一个典型的实例是由伦佐·皮阿诺(Renzo Piano)和理查德·罗杰斯(Richard Rogers)设计的蓬皮杜中心的结构形态。该建筑在每一层都有三个区:一个中央区和两个周边区,周边区用来作走廊、交通系统和服务区域。为了适应这种区划的需要,结构布置时将主结构桁架布置在中央区范围,它通过悬臂牛腿与周边柱相连,而另一方向的悬臂牛腿与周边区相连。建筑师有意识地将周边区域的钢结构外露,而这些构件由于其铸钢技术及造型上的讲究,形成了蓬皮杜中心独特的建筑造型。同样的设计理念反映在诺曼福斯特的代表作香港汇丰银行大厦中。该栋建筑支承在从外观可见的几榀巨大的钢桁架上,钢桁架是巨型结构体系的一部分。若干两层楼高的钢桁架将建筑沿高度分成5段,每段通过桁架连接,钢桁架是楼层的支撑点和悬挂点。建筑师刻意暴露的支撑结构,使银行的外观看起来更向是一座高高耸起的加工厂。但精制的节点、极富韵律感的桁架和考究的材料,无不给人秩序森严的感觉,体现出该建筑作为金融机构所应具备的性格。


蓬皮杜中心


香港汇丰银行大厦


与前面所论述的有意识地裸露结构不同,总有一些建筑是由结构组成的,建筑的外部造型明显地是由结构体系的特殊要求决定的,这些建筑都在技术的可行性方面达到了当时的最佳点,建筑师对结构的要求没有任何折扣,可以看作是没有装饰的结构,或更确切地说结构就是建筑。被称为英国高技派作品的原点建筑、建于十九世纪的水晶宫展览馆就是这方面的早期实例。这座建筑是为承办1851年的世界博览会而修建的,整栋建筑没有任何线条和装饰。水晶宫的设计师约瑟夫·帕克斯顿(Joseph Paxton)当时需要解决的问题是以最快的速度设计和建造一座建筑物,而且该建筑物要随时能够拆除并在其它地方重新安装使用。由于这座建筑巨大的规模,使得上述技术问题难以解决。帕克斯顿最终的解决办法是建造一座由铁和木材组成的裸露结构支撑的玻璃外壳。很难想象当时能够用其它结构方案来满足这种设计要求。其所有构件均由具有一定模数的铸铁和木材制作而成,各种构件均在工厂生产,在现场进行组装,这不但大大缩短了工期,并且可以在会后方便地将构件拆下易地重新组装。水晶宫展览馆与众不同的造型及其基本构件的生产、组装以至解体拆除的方案都应用了当 时先进的技术手段,处在技术的前沿,是真正的高科技产物,符合环保和可持续发展的要求,现在看来仍有其生命力,成为以后博览会的主要建筑模式,这座建筑也成为历史上最重要的建筑之一。而其重要性决不仅限于解决了一些结构力学问题及工艺过程和技术方法的新颖,而在于设计师在崭新的结构技术手段和建筑表现意图之间所建立起来的那种新关系。正如当时的评论家所说的:“这座建筑以无与伦比的机械独创性创造出一种崭新的秩序,具有最奇异和最美丽的效果”。


伦敦滑铁卢国际铁路中转


大阪关西国际机场

二十世纪后期,建筑造型由结构形态决定的情况主要体现在大跨度建筑和需要抵抗较大水平荷载(风或地震)的高层建筑中。在这些建筑中,建筑师对建筑形态的创作注重结构体系和形态的合理性。大到建筑体系的构成,小到构件和节点的处理,都考虑到结构受力的需要。透过建筑形式的表象,观者能够看出其本质特征仍在于由结构形态所构筑的建筑之美。由建筑师尼古拉斯·格雷姆肖和结构工程师安东尼·亨特(Anthony Hunt)设计的伦敦滑铁卢国际铁路中转站是由一系列平面索桁架经纵向联系而成。由于设计者在设计时有意采用了不对称形式,使得两跨跨度相差较大,因此在对索线进行布置时,对以受弯为主的长跨,将索布置在屋架的下弦;对以压弯受力为主的短跨,将索布置在受拉的外侧。构件布置与内力的分布形态完全一致。而在空间上,各榀桁架的跨度和走向随着路轨的交叉和蜿蜒而逐渐变化,使人仿佛置身于时空隧道之中。由于结构形态从整体结构到细部构造都做了细致的考虑,结构形象简洁明快,整个建筑极富表现力。而由建筑师伦佐皮阿诺设计的日本大阪关西国际机场更是体现了结构形态整体造型的独特性,这种独特性从内部空间看去更具感染力。由建筑师理查德罗杰斯和结构工程师哈波尔德(Buro Happold)设计的英国格林威治千年穹顶或许是这方面最好的实例。虽然这项工程一建成就引起了人们较多的关注和争论,《福布斯》杂志甚至将其评为世界上最丑的十大建筑之一,但其由结构形态所决定的巨大建筑体量带给人的空间感受是一种超乎自然的伟岸与神奇。实际上,其美学概念是比较简单的——将建筑物作为一种技术作品加以欣赏。


香港中国银行大厦


芝加哥约翰·汉考克大厦


上面所讨论的大跨度建筑都可以看作是表现结构技术美的“高技派”建筑,在这些建筑中,所采用的结构技术必须达到功能所需要的跨度,在建筑风格上则对所产生的结构造型做了最少的处理,建筑师把对结构技术的表现作为创作的主要手段。在高层建筑,特别是超高层建筑中,对结构形态的技术理解和建筑表现是对结构作为建筑这一概的。另一方面,高层建筑必须同时具备承担竖向荷载和水平荷载作用的能力,而从建筑物的审美范畴上讲,承担水平荷载的结构所具有的形态对建筑造型起着决定作用。为了抵抗水平荷载的作用,高层建筑必须能够提供足够大的侧向刚度。对高度在100米左右的高层建筑来说,采用一般的剪力墙结构或框架— 剪力墙(包括位于建筑中部的核心筒)结构体系即可满足要求,这时结构对建筑的视觉效果影响不大。在承受水平荷载较大的公共建筑中,当建筑物高度超过150米,层数超过40层时,单纯采用剪力墙结构或框架— 剪力墙结构体系已显得不合理、不经济,甚至是不可行的,只能采用筒体结构体系或巨型结构来抵抗水平荷载的作用。这个时候,结构形态将主要决定着建筑艺术的视觉效果。高110层的纽约世贸中心大厦是由密排的外柱和深梁构成的框筒结构抗侧力体系,这种结构布置能提供有效的抵抗水平荷载的能力。水平荷载作用时,建筑物作为一个具有箱形截面的垂直悬臂构件来受力。因为这种用来抵抗水平荷载的特殊结构布置使结构受力集中在建筑物的外墙上,框筒又同时作为建筑物的围护墙,密柱和深梁间直接形成窗口,所以结构形态对建筑物的外表具有重要影响。如将筒的四壁做成带斜撑的桁架,就形成了桁架筒,这时建筑立面造型又是另一种效果了。72层的香港中国银行大厦的主体结构为巨型空间桁架筒结构,它由沿周边和对角线布置的8榀钢桁架组成,其中3榀桁架的一侧弦杆汇集在空间桁架的巨型钢骨混凝土角柱处。这个巨型的空间桁架不但抵抗全部水平荷载,而且同时由包藏有钢桁架弦杆的四根巨型钢骨混凝土角柱承担了几乎全部的竖向荷载。由于角柱中很大的轴向压力,使空间桁架组合结构抵抗水平荷载作用的能力更为强大,同时也充分发挥了钢骨混凝土柱承受轴向压力的优势。从结构力学概念来看,这栋建筑采用的结构体系简单而有效,而建筑师充分地利用了由这些简单的结构构件所构成的结构形态,经过简单处理确定了其建筑风格和立面造型。100层高的芝加哥约翰·汉考克(John Hancock)大厦以位于建筑四周的巨型空间钢桁架作为主体结构,空间钢桁架沿整个建筑高度分成六个节间,其桁架斜撑很宽,在整片窗户前交叉着,给四周立面增添了强劲雄伟的气质,形成了一种独特的建筑风格。


三、建筑师与结构工程师的互动影响前面论述了不同历史时期不同建筑风格的结构技术美学表现形式,与这些不同的表现形式相对应,建筑师和结构工程师之间的关系与合作方式也经历了一个动态的发展过程。在希腊和罗马古迹中,由于建筑形式是由结构要求决定的,为了建造一个结构要求和建筑要求都能积极地吻合在一起的建筑物,建筑师与结构工程师之间的关系是非常密切的。实际上,这个时期的建筑师和结构工程师往往都是同一个人,这种工作方式产生了一批伟大的欧洲古典建筑,如希蜡神庙、罗马凯旋门和万神庙、君士坦丁巴西利卡等。在这些建筑中,建筑师与结构工程师之间的关系都是积极的,建筑是从满足结构的需要中产生的。建筑师与结构工程师之间的这种关系一直保持到中世纪,在这期间,产生了哥特式建筑。意大利文艺复兴以后,随着结构技术范畴与建筑审美范畴相分离,建筑师不再与结构工程师进行认真的合作来产生建筑形态,结构工程师只负责保证建筑物的技术性能得以满足,但对其外部形态没有创造性的作用和贡献。尽管建筑学在二十世纪越来越依赖结构技术和结构工程师的专业技能,一些著名的早期现代建筑师也对营造学很感兴趣,建筑师和结构工程师之间的合作关系趋向紧密,但建筑师们,尤其是追求建筑风格和情调的后现代主义和解构主义建筑师们仍然背负着许多十九世纪浪漫主义的沉重负担,表现出他们是设计过程的主人,继续保持着已被确立的工作模式,充当设计队伍的领头人,结构工程师和其他技术人员起着辅助作用,在建筑的视觉方面没有太直接和积极的作用。而许多工程师也非常喜欢这样的工作模式,把建筑的美学设计和文化表现留给建筑师,只在适宜的环境和条件下共同完成一个好的建筑设计。然而,在许多情况下,这会带来一系列的问题,悉尼歌剧院就是一个典型的例子。尽管悉尼歌剧院的建筑师约恩·伍重的梦想通过结构工程师奥夫·阿鲁普(Ove Arup)丰富的经验所带来的结构体系和施工技术的创造性而得以部分实现,但其设计和建造过程所经历的曲折和旷日持久(前后共用了17年时间)以及天文数字的造价可作为一个案例,它告诫建筑师在确定建筑形式和所追求的风格时切勿忽略了结构技术上的要求,否则其后果可能是最终的建筑形态将不同于最初的构想和愿望,因为有多种技术因素是他们无法控制的。也许正是因为这些因素,导致了悉尼歌剧院表里不一、结构不合理,功能被掩盖在无关的结构之下,违背了现代建筑的原则。以至有人评论它“是一个死去的歌剧院,只是一座纪念碑”。然而,在二十世纪后期,也出现了一种新型的建筑师和结构工程师之间的关系。建筑师和结构工程师积极协作,保持着一种高度的合作关系,结构工程师在项目一开始就参与方案设计,建筑师也逐步认识到结构造型所具有的魅力及新技术带来的惊奇和感动。正是这样一种工作方式,使得称为高技派的建筑风格成为可能。在这种风格中,建筑师和结构工程师一起,将建筑造型通过结构解析来表达,结构和服务设施构成建筑可视词汇的主要方面。当今大多数高技派的建筑都是在这样一种合作方式下产生的。


四、结语从美学的分类来看,结构造型之美属于技术美学的范畴。在建筑的美学表现元素中,建筑造型与结构形态的联系最为直接, 建筑美主要体现在造型上, 而造型美的本质就是结构技术美。建筑设计构思的自由性,是随着对结构设计的逐步深化而扩大的,而建筑构造的自在性又是在把握美学构成法则的基础上得到飞跃的。随着社会分工的细化,建筑工程设计分化为建筑设计和结构设计,这种分化是社会发展的必然结果,但它引来了不良的职业化分:一种是不考虑结构的建筑师,一种是不考虑建筑的结构工程师。在这种情况下,二者的对话和合作显得更加重要。结构技术美的表现关键在于实现建筑造型和结构形态的和谐统一,结构中蕴涵的诗意之美需要建筑师和结构工程师的真诚合作才能得到体现。一方面,建筑师应具有一定的结构知识素养。为了充分理解一个建筑作品的性能,建筑师应了解其结构组成的有关内容,因为结构的形态不可避免地与它所支撑的建筑的形式密切相关。这需要一种将建筑物作为结构体的知觉,需要建筑及结构方面的综合知识以及区分建筑的结构部分和非结构部分的技能,而这种技能依赖于对结构功能及力学原理的认识;另一方面,结构工程师应该意识到,如何创造出反映结构之美的设计作品,决不仅是建筑师的追求。结构形态的创新是实现建筑与结构和谐统一的关键所在,从雷同的结构形式中,是不可能产生出丰富多彩的建筑文化的。到目前为止,结构系统的基本类型可以说已全部出现了,但它仅限于基本体系,并不意味着以基本体系、结构力学和材料力学为基础创造新的结构形态可能性的减少。那种将结构形态与结构基本体系相等同,采用结构形态的固定化、手法化和机械化的选择,是与结构设计的基本原则相对立的。而对自动化的结构设计体系,特别是设计软件中可解决的结构体系的依赖,将约束结构工程师的创造领域,结构技术也会失去其本身所具有的特殊魅力和美学表现价值。同时,结构技术美的创造也要得到建设行政主管部门和业主的支持,因为整个建筑水平的提高,不能仅满足于主体结构的安全,而应有更高的追求,这就需要相关机构具有较高的美学品位和一定的经济基础。值得一提的是,目前我国施行的建筑工程施工图审查制度,由于审查从业人员的素质参差不齐,部分人员对国家技术规范的理解过于狭隘和死板,加之不同专业都是从本专业的立场来看问题,缺乏对建筑体系的系统分析和把握。这种情况制约了设计人员的创新热情,不利于结构形态的创新及其技术美学的表现。


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