当代建筑形态与结构技术的深层关联性研究

吴学山

烟台市工程建设第一监理有限公司，山东烟台 264000

建筑形态主要指的是事物在一定条件之下的表现形式，并且主要包含了形态以及情态这两种类型，时至今日，建筑形态已经不再只是单纯意义上内部空间的外界展现，其多是建筑形式存在的依据以及内在的规律，并要求建筑创作过程中能够充分满足当今时代的具体需求。

1 建筑形态跟结构技术的关联历程简析

1.1 同生共进——形态遵从结构

西方的古代建筑形态、技术以及艺术三者还有着不可分割的特性。就古希腊建筑进行分析，早在公元630年，希腊人们就在埃及进行了自己殖民地的建立。在埃及石建筑的巨型规模影响下，使得当地的建筑师们也开始应用更为坚固的材料来替代石砖跟木头，并认为该办法能够使得建筑的坚固程度得到进一步的加深，这也是希腊石制建筑的起点。在古希腊建筑中多采取的是梁柱体系。该建筑体系的柱子应用比较密集，超大尺度也能够给人带来突出的压抑闭合感，并且跟庄严神秘的外部形态有着良好的一致性。从而促使该建筑物的象征意义跟理性意义均得到表达。

古罗马时期中的建筑多为为其侵略野心跟崇尚荣誉感所服务的，随着天然混凝土在建筑行业的应用，使得壳拱结构得到了进一步的发展，并使得建筑物的空间形式更加的多样化，并能够给予人们视觉上的统一与多变效果。在壳拱结构之中，具备非常清晰的逻辑关系，并多是应用统一的形式进行完整内敛建筑形态的有效展示，在该过程中还能够通过建筑结构产生的冗余高度来彰显出宗教意义的崇高性。

在古罗马帝国后期，因为闭关锁国、建筑艺术等学科存在发展滞后的情况，导致在10世纪后的古罗马帝国，自然经济出现了逐步解体的问题，促进了该时期罗马帝国的建筑水平得到了进一步的提升，为了有效解决壳拱技术中厚度过大、自重过重以及协调平面形式方面缺陷等诸多问题，就使得哥特式建筑得以诞生。在哥特式建筑中，能够进行力流的有效控制，其侧抗力主要是通过层次的方式来将中央拱顶的荷载传递在地基上面，其内部空间变得更大更明亮，并能够有效摒弃传统宗教式建筑给人的压抑以及黑暗感，来促使建筑的内部转为充满阳光跟自由精神的场所。

在自梁柱体系转变为壳供体系的过程中，建筑形态跟结构技术两者之间还存在非常朴素的关联模式。借助于该建筑形态还能够促使结构型式得到直接有效的展示，并与建筑结构进行协同发展。

1.2 自治分化——打破从属关系

在西方的工业革命时期，其建筑物虽然已经经历了较长时间的发展，但是在结构技术上并未曾取得较大的突破。自工业革命之后，钢铁业得到了迅速的发展，其生产模式变得更加的复杂化与社会化，为了获得良好的结构技术生产效果，也就促使分工合作这一生产模式得到了较为广泛的应用，并促使西方的结构技术得到了非常大的进步。此外，随着建筑科学的出现以及发展，使得建筑师们对于建筑知识的研究也上升到了一个新的高度。巴黎在1747年诞生了第一家土木工程院校，这也使得工程学在建筑学科中得以分离，也是新的建筑时代开启的一个具体体现。

从结构走向自治，使得结构工程师们抛开了传统建筑理论的束缚，并且开始尝试应用结构空间特性来寻求空间结构跟型式两者之间的关联性，主要研究领域还包含了车站、工厂以及桥梁等新型的公共基础建筑，这也是建筑结构走向自治化的一个重要体现。

专业的分化作为建筑系统进行内部发展的必然发展趋势，在专业分化过程中还分为偏向技术性结构设计跟偏向艺术性建筑设计两种模式，其所存在的矛盾与冲突使得设计灵感跟火花得以产生，这也是促进建筑科学得到进一步发展的一个重要因素。一般情况结构技术多是应用在一些大尺度的公共建筑上面，因为大尺度公共建筑自身所受到的施工束缚比较小，也就要求结构工程师能够在排除一切非理性因素的基础上开展相应的结构设计工作，并尽可能寻求施工效率，对于建筑物的美观则存在一定的忽略情况。因此，在传统的美学观念之中还对该激进的结构技术表现出了一定的抗拒性，并使得新技术形态跟固有美学思想两者之间存在较大的冲突。此外技术的迅速发展，也超越了建筑系统内部的各种要求，并使得新型结构技术跟传统建筑美学两者之间的矛盾变得越来越突出。再次，建筑师跟结构工程师两者的专业理论还存在一定的差异性，这也是专业分野速度进一步加快的重要因素。对于结构工程师而言，进行建筑设计的出发点是坚固以及实效，而对于建筑师而言，对建筑物外形的美观则有着比较高的要求。因此说结构工程师在具体设计过程中多是应用理性的思维，讲解建筑的施工效率，并试图应用最少的材料来获取最大的建筑尺寸。而建筑师们多是应用感性的思维来进行设计，并擅长对建筑空间以及建筑气氛进行营造，这两种职业的发展均促进了建筑行业的发展。

1.3 多元复合——深层互动发展

应用新的建筑技术也是现代建筑的一项重要标志，新技术的应用还能够对建筑空间、功能以及形式来进行多方面的优化，是建筑物进行创新风格新时代的一项重要标志。结构体系作为建筑物的重要要素，对建筑的形式也会起到一定的决定效果。建筑家密斯在对建筑结构设计过程中，主要是采取简洁的结构体系跟精致的构建来营造出自由流畅的空间，借此来让建筑结构获得一种更为纯净的品质。在莱特等现代的建筑大师的建筑结构作品之中，能够有效地贡献出结构技术引导建筑创造的片段，此外就19世纪所兴起的芝加哥学派之中还进一步加强了建筑金属框架结构的利用跟开发力度，在这一基础上，高层建筑的发展速度得到了飞速的提升，对现阶段的城市人口过于密集的问题也提出了良好的解决途径。

自二战之后，世界科技的迅速发展，也给建筑行业的发展奠定了一个良好的基础，而结构技术的进步也使得建筑行业进入一个崭新的时代之中。但是新的结构因为对实效的过于追求，导致其形式感得到了一定程度的减弱，在这一模式下，导致家住空间跟形态更加难以达到和谐美的状态，针对这一问题，就要求设计人员能够进行建筑结构技术以及建筑形态的调和与统一，并需要在建筑师与结构工程师两者协调的基础上，以及出现了专业矛盾的过程中，产生一些意料之外的建筑形态以及结构型式。

2 建筑形态与结构技术两者的关联形式简析

2.1 决定与被决定

大跨建筑作为一种比较明显的建筑类型，因其具备一定的尺寸特殊性，对结构形式也就提出了更高的要求，并且导致了传统的建筑结构形式无法充分满足大跨建筑自身建筑功能的各种需求，此外大跨建筑因为自身独特的尺寸特殊性也使得其外观跟传统建筑存在较大的区别。就南非的马布海达体育场这一建筑进行分析，该建筑物主要是在结合了自身独特结构造型的基础上进行了建筑形态的合理确定，而碗状造型还能够让环形的屋顶结构跟其半径几何体育场的形态进行有机的结合，并能够将高达105m的拱形结构作为体育场的建筑标志，彰显出彩虹一样团结多民族文化这一内涵。该建筑物主要是通过巨拱结构来进行房盖结构全部荷载的承载，放射形的预应力拉锁需要紧紧固定在屋顶外侧边缘，通过将两侧的巨拱跟屋顶边缘进行连接的形式构成良好的杏仁造型。

2.2 能动以及互动

在进行建筑设计过程中，只有保持结构技术跟建筑形态两者之间的良好能动跟互动协作关系，才能够取得一个优越的建筑施工效果。比如丹下健三在代代木奥体馆方案的设计过程中，其主要采取了悬锁结构方案并在该结构型式的基础上来对该建筑的形态进行不断的优化与调整。而建筑结构还会不断对自身进行完善，借此来充分满足建筑形态的更新工作。

2.3 模糊与混淆

自建筑科学发展至今，人们对传统建筑形式也出现了一定的审美疲劳，这也就使得边界模糊以及随意自由的建筑形态得到了广泛的应用。在这类型建筑中，结构与建筑形态的界面也变得比较模糊，并相互混淆，借此来使其功能得以混杂，从而构成一个具有良好美观性的稳定建筑物系统。

3 结语

本文主要从建筑形态跟结构技术两者关联性的角度来对建筑发展史进行了探讨，发现只有进一步促进建筑形态跟结构技术两者的协调与统一性发展，才能够促进现有的建筑技术得到更进一步的发展，并充分满足社会发展过程中对于建筑设计的各种需求。因此，相关的建筑企业还需要充分发挥建筑形态以及建筑结构技术两者的相互协调性跟促进性，来获得良好的建筑设计效果。

[1] 梁诗云.大跨度建筑的空间形态与结构技术[J].环球市场信息导报，2016（14） ：77.

[2] 王征，梅洪元，赵秋阳.当代建筑形态与结构技术的深层关联性研究[J].四川建筑科学研究，2013（1） ：230-234.

[3] 黄国财，任超峰，张大海.大跨度建筑的空间形态与结构技术研究[J].城市建设理论研究 （电子版） ，2016（24） .

[4] 王征.结构技术影响下的当代建筑形态创新研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2013.