现代建筑结构的十四种表现策略

王嵩

引言

现代结构技术的发展成熟使得建筑的安全性已不再是问题，而发掘结构的建构及美学价值变得更具挑战性。随着建筑师与结构工程师对结构的理解逐渐深刻，利用结构进行建筑表现的意识也在不断增强，他们逐渐将目光投向更加大胆以及更加令人兴奋的结构的可能性上，使结构积极且充满创造性地与建筑相融合，以增强建筑的美学表现力。

1结构的表现策略

为达到某种或某些特定的建筑效果而利用结构进行表现的方式有很多，以下是14种具有代表性的结构表现策略。

1.1力的图示

将结构形态按其对应的力学图形进行设计，以保证各构件都能最有效合理地受力，这样既真实地反映了力，又具有形态上的美，是结构表现最基本的策略。代表性实例有马亚尔设计的基亚索仓库（Chiasso Warehouse Shed）、格里姆肖设计的滑铁卢国际车站屋架和萨尔基那桥（Salginatobel Bridge）。

1.2纪念性

以超尺度的结构构件来塑造建筑，使之以直白、粗犷乃至夸张的方式呈现出来，并表现出强烈的纪念性。代表性实例有盖泽尔图书馆（Geisel Library）、IBM研究中心（IBM Research Center）、奥奎恩图书馆（Alcuin Library）和巴西利亚意大利大使馆（Italian Embassy）。在由建筑师或结构工程师分别主导的作品中，结构表现的侧重点会存在一定的差别，通常是前者更注重结构的雕塑性，后者更注重结构的力学特性及可建造性。

1.3拉与压的对比

在结构中同时使用受拉构件与受压构件能够带来结构效率的显著提高，而粗大的受压构件（塔、柱、桅杆）与纤细的受拉构件（钢杆、钢索）在尺度与应力间的巨大反差，能够产生一种令人紧张的愉悦感。代表性实例有雷诺汽车零件配送中心、牛津滑冰馆和日本下关的唐户市场（Karato Fshery Market）。

1.4动态

随着对速度感的渴求越来越强烈，建筑也呈现出越来越多的动态感。盖里和哈迪德等解构主义建筑师的作品中有许多以此为特点。卡拉特拉瓦将运动的形态与逻辑的建构方式融合起来创造出诗意的作品，这种手法体现在他设计的一系列桥梁及建筑中，密尔沃基艺术博物馆新馆（Quadracci Pavilion of Milwaukee Art Museum）的顶部是一对巨大的白色遮光翼，它们会随着光线的变化而开合。

1.5不稳定

将建筑表现为看似违反重力原则的不稳定状态，常见的方式是将稳定的几何形体倒置，变成上大下小的结构，或者将其倾斜。库哈斯想让波尔多住宅“飞翔”，采用了将方盒子横跨空中并悬挑而出的做法，偏移的支撑使得其构成看起来就像盒子要被发射向空中。“整个实体被从传统、以重力为重心的约束中解放出来，它充满戏剧性，粗犷，同时令人振奋。”

1.6漂浮

使上部结构与地面脱离，呈现出仿佛“漂浮”的视觉状态，通常的方式是将结构构件从建筑界面退后。

轻巧的结构更是弗莱·奥托和伊斯勒等结构艺术家一贯及共同的追求，他们设计的轻型结构构造简单、重量轻并且形式优美。

1.7令人惊奇

能够令人惊奇并产生新鲜感的设计正变得受欢迎。通常的做法是将结构变得不寻常，例如混淆结构与非结构构件的差别，或者表现一部分结构构件而隐匿另一部分，从而使传力路径变得不明朗。

鹿特丹当代美术馆（Kunsthal Rotterdam）通过对常规结构的颠覆将其特色淋漓尽致地表现了出来。劳琴巴赫学校（Leutschenbach School）不可阅读的结构形式打破了根据外露结构构件推断整个结构体系的常规逻辑，使整个建筑呈现出一种神秘的冲突感。

1.8装饰性

将结构作为装饰性构件加以表现的方式可大致分为3类：1）结构既表现出装饰性，又表现出力学特性；2）结构表现出装饰性，而不明显表现其力学特性；3）结构表现为装饰性元素，但在力学上并不是必需的。

结构的装饰性与力学特性合而为一是最理想的情况。在更多的情况下，结构的力学逻辑虽然得到了表现，但它们都服从于建筑形式。代表性实例有泉水大厦（Edificio Manantiales）和青山普拉达旗舰店（Prada Boutique Aoyama）。将结构完全作为附属装饰物的做法既造成了浪费，又进行了虚假的表现，不值得提倡。一个较为极致的例子是蓬皮杜文化艺术中心，是介于1类和3类之间的情况，其合理性存在一定争议。

1.9对历史和文脉的回应

结构设计能从历史中获得启发，既包括对建造技术的借鉴，也包括对建筑形式与文化艺术形式的回应。耶鲁大学艺术画廊的顶棚以类似于哥特式拱肋的三角结构形式暗示了空间内容的古典性质，并解决了设备的问题。米兰的维拉斯卡大厦（Torre Velasca）在功能与形式、结构与装饰、新技术与老形式之间形成对比，并在外观上与附近的米兰大教堂上遥相呼应。东京世纪大厦（Century Tower）以巨型箱型截面偏心支撑框架作为结构的减震体系，其构件尺度暗示了毛笔书法的一笔一划，将日本的美学传统令人信服地转译成现代高层建筑。

1.10 对宗教和情感的召唤

历史上大多数最重要的教堂都代表着当时结构技术的最高成就，现代结构亦可以体现出宗教精神。代表性实例有东京圣·玛利亚教堂（Saint.Marys Cathedral）、旧金山圣母升天大教堂（Cathedral of Saint Mary of the Assumption）和新德里的莲花教堂（Lotus Temple）。

鲍姆舒伦维格火葬场（Krematorium Berlin-Baumschulenweg）吊唁大厅中零散地分布着29根巨大的混凝土圆柱，光线出人意料地从顶部的环形空洞中进入，使空间呈现出一种深沉的纪念性。柏林犹太人博物馆（Jewish Museum Berlin）中截面大小与形状各异的混凝土构件以不同角度凌乱穿插，象征着德国犹太人所经历过的错位与恐惧。

1.11对自然物的模拟

自然物体，特别是有机生命体会以最少的材料构成最合理、最高效的结构来适应自然力的作用，并且往往显得十分优美，它们是结构设计创新的源泉。

奈尔维设计的米兰皮瑞利大厦（Pirelli Tower）4根自下而上逐渐变细的巨柱是以大树为蓝本，联合国教科文组织总部会议厅的折板结构则借鉴了贝壳、昆虫和花托的波形表面。斯图加特机场3号航站楼（Stuttgart Airport Terminal 1）以18簇高效且富于表现力的树形结构支撑着屋顶。卡拉特拉瓦经常以独特的异形结构再现植物、动物和人体的形象。

1.12与自然景观的对比

一些建造在自然景观中的建筑结构，其形态、材料和色彩对于背景环境来说完全是异质的，然而它们在巨大反差下所凸显出来的壮美与永恒又能最恰如其分地与环境协调。

马亚尔在瑞士峡谷间建造的动态的桥梁与崎岖的山林形成了强烈的对比，恰如希腊神殿静态的必然性出现在不规则的岩石丛中。流水别墅那些精密的富有光泽的混凝土板看上去与周围自然场景、颜色和场地的肌理格格不入，而它仿佛本就安居于此。

1.13透明性

获得透明性意味着减少结构构件的投影面积，常用的方法是将结构构件做得尽可能纤细，或者将结构体做成某些特定形式。水晶教堂、阿拉伯世界研究中心、卢浮宫玻璃金字塔和莱比锡国际展览中心玻璃大厅（Leipzig International Exhibition Center Glass Hall）等建筑集中展示了20世纪末玻璃与钢结构所能达到的技术成就。透明膜材有着与玻璃类似的效果，例如慕尼黑奥运会主体育场屋顶。一个特例是慕尼黑动物园大型鸟舍（Aviary at Hellabrunn Zoo），其通透的网状结构看上去仿佛消失在了蓝天之中。

1.14 光

光对于建筑空间与形式的效果极为重要，但它与重力引起的障碍之间的战斗难解难分。路易斯·康总结道：“结构是光的制造者，因为结构释放其中的空间，那就是采光。”其代表性实例有埃克赛特学院图书馆（Phillips Exeter Academy Library）和耶鲁英国艺术中心（Yale Center for British Art）等。结构与建筑一体化的表面为光线的入射及反射提供了无穷无尽的变化。代表性实例有坎德拉设计的圣莫妮卡教堂（Capilla de Saint Monica）和斯维勒·费恩设计的威尼斯双年展北欧馆。

2 结语

结构依靠建筑设计试图达到的效果而能采取多种表现策略。在一项真正优秀的建筑-结构作品中，建筑与结构的功能要求都应得到满足，建筑形式与结构形式也应得到统一，并且在多个方面都能体现出卓越的表现力。东京国立代代木室内综合竞技场使结构的力量得到了充分的展现，在整体形态上又与传统的木结构大屋顶颇为神似，其主要使用了“纪念性“、“拉与压的对比”、“对历史和文脉的回应”这三种表现策略。金贝尔美术馆（Kimbell Art Museum）的结构由3列16个精巧的后张预应力混凝土长筒壳组成，参观者和绘画在结构和自然光的笼罩中交会，其主要使用了“纪念性”、“对历史和文脉的回应”、“光”这三种表现策略。

然而，大多数建筑中的结构都没有得到足够的重视，有些仅发挥了承重的功能，而其在建筑功能、造型、空间与美学表达等方面所应具有的作用和价值未能得到充分的认识和挖掘。这就往往使建筑设计为结构所束缚，很难进行创造性的表现，或将粗陋的结构用其他建筑构件遮蔽起来，甚至产生完全虚假的结构。同时，若是对建筑表现与结构性能的关系处理不当，可能招致不良甚至是灾难性的后果，这方面的反例是纽约世界贸易中心和悉尼歌剧院。

幸运的是，在现代建筑中还存在着许多结构对建筑表现起到了积极作用的实例，高超的结构技术和巧妙的结构构思常常成为激发和推动建筑创作的源泉。而最优秀的结构设计还能将看似完全对立的特性相互协调并融合在建筑中，又能将隐藏在受力构件间的紧张感以令人赞叹的方式表现出来，仿佛一场在建筑表现力与结构合理性之间取得微妙平衡的精彩的杂技表演。