作者：结构部 张波
摘要
建筑是有层次的，当我们把建筑剖析为表皮、结构、空间等一些比较单一的内容时，我们会发现，一个好的建筑是非常具有条理性的。正是这种富有层次性和条理性的真实表达，才能使建筑在结构的基础上达到真善美的统一。现代建筑的结构构思已渗透到建筑设计的单体、群体乃至城市规划的各个领域中。下面将对结构构思的理论、思路、手法及想象力作了基本阐述,从建筑功能、建筑艺术的不同角度研讨结。
关键词 真善美、结构构思、建筑、空间
正文
建筑的概念对我来说一直很模糊，虽然也在一直的做设计，但整体的思路却是始终处于较为混沌的状态。通过工作中的一些实例和理论上的结合，对于建筑有了更为清晰的脉络，同时也有了自己的一些心得体会，下面首先将以一个实例来分析建筑是如何来达到真善美的统一：
一、实例——汉诺威世博会大屋顶（托马斯•赫尔佐格）
汉诺威世博会大屋顶（如图1所示）是2000年世博会中的一个可容纳大量观众的开敞的户外空间。它比较好的展示了该届世博会的主题：“人—自然—技术”，大屋顶本身不仅反映了德国的极富创意的设计，而且体现了现代建筑技术。以下将从真善美三个方面对其解析：
•对于真的表达
⑴木构造选择的可能性
建筑采用的是德国资源较为丰富的银杉树，从这种意义上来讲，这就对建筑的建造提供了可靠的材料来源，同时，这也是由建筑本身结构所决定的：由于屋顶结构由通透和闭合的两个部分组成，尺度较大，适合体现木材建造的新工艺。
⑵结构构造体现材料特性
双曲面壳体上的木栅格采用分层拼接的多层木板建造，这种建造方式是利于水平拼接的木板层层叠合固定而成。这种构造对各个板材本身的性能要求不是特别高。通常木结构最为脆弱的部位是木材有木节的部位，很容易在受力状态下产生断裂，从而破坏整个结构稳定。而层层叠合的木板，由于可以在加工过程中将相邻板材有木节的部分错开，可以有效减少单片木板上的木节对系统稳定的不利影响，而且性能高的木板还可以分担性能较差的木板承受的荷载。
⑶理性的选择结构形式
为了谋求大空间的需要，并且要保证这个大空间的通透性。因此建筑结构采用双曲面壳体和伞状悬挑结构相结合的结构形式。悬挑木托架上弦水平，下弦则呈反向抛物线状，整个是用层压木建造，而抵抗侧向荷载的稳定支撑构件则是位于下弦面的“K"型支撑杆件。双曲面状的木栅格壳体位于悬挑木托架之间，本身通过下弦面的木栅格体系承受重量，并传递到木托架的下弦面上（如图2所示）。而木栅格的密度，则是依据荷载分布状况确定的；承受荷载较多的部位，栅格较密，反之则较为疏松。因此，实际上双曲面木栅格架的形式，来源于结构承重的需要。
•对于善的表达
⑴生态建设的实现
在欧洲推广这些可更新或可生长的材料是有积极意义的，而世博会大屋顶木结构正是采用这种可使用的再生材料。屋顶面采用半透明的不可燃材料，其完美的光滑表面具有高度的自我清洁能力，使整个建筑看起来比较整洁、轻盈（如图3所示）。
⑵满足功能的需要
由双曲面木栅格壳体和伞状悬臂木结构组合形成的大屋顶，由此界定出可容纳大量观众的开敞的户外空间，由于音乐演出、各种表演、艺术展示及其他活动，同时也为观众在天气变化时提供庇护。
这种“伞盖式”独立结构单元，可以依据将来的需要，扩展成不同的大屋顶体系（如图4所示），而这种灵活的平面布局，可以根据将来建筑使用过程中，可能的功能变化的需求，是提高建筑功能灵活性，延长建筑使用寿命，从而间接的增加建筑的可持续性特点的重要方面。
•对于美的表达
作为世界上现代建筑中，悬挑最大，面积也最大的木屋顶结构，世博会大屋顶的形状非常具有震撼力因为没有侧墙，所以这组“大屋顶”构筑物特性鲜明，不会与周围的展馆混淆，“大屋顶”下的空间是完全开敞的，而且由于木材材质的自燃性，所以可以使人们很容易感受到“露天”和“自然”。
这一大尺度建筑，尽管没有丰富的色彩，但仍鲜明地体现了现代木结构设计所能达到的水平，它利用多种元素塑造出强烈的视觉效果和复杂的空间几何，并使设计更容易被别人理解，世博会大屋顶这个方案，展现了木材作为一种昔日使用的建筑材料，也可以在现代承重结构中发挥表现力，也就是说，使用木材不仅是可以接受的，而且可以达到令人满意的效果，在美学和结构间取得了平衡，设计既兼顾了木材的轻盈，又达到了大空间结构的要求。
二、对于结构构思解析的理解
结构是建筑物中尚未修饰的物质材料，而建筑师则是建筑物的营造者。不懂得结构的内在含义，盲目地去应用结构，是缺少支撑的，必然会导致毫无道理的形式主义，从而造成本来是可以避免的浪费。因此，尽管建筑师在结构专业的理论深度上可以不及结构工程师，但在思考结构问题的广度上，却要处于领先地位。个人认为，建筑结构的重要性更主要体现在对于建筑空间的影响。这二者合理的互相支撑是一个建筑成功营造的基础。
结构的形式感在视觉空间创造中的作用主要有下两方面。
⑴结构形式感对建筑同自然环境之间的协调起“桥梁”作用
在城市建筑群的空间布局中,尽可能地利用少公共建筑的结构形式特征,来打破“方盒子”建群的单调感,并使得这些起着视觉调节作用的建物能很好地发挥个性,且象活跃的音符一样,为市建筑交响乐章增添生气与活力。
按照建筑构图原理，利用结构本身所具有的受利用结构的几何体特征所具有的形式感对表现纪念性主题的建筑语言起“提炼”作用，可以造成一定的意境,如肃穆、庄严、永恒等。从帕提农神庙到林肯纪念堂，通过周边整齐挺拔的列柱产生崇高神圣的纪念意味，现代结构技术的发展为纪念性主题的表现开辟了一个新天地。
⑵结构的形式感对创造室内特定的空间气氛起“催化”作用
现代建筑空间造型的艺术处理既要着眼于外部自然环境，又要服从室内空间气氛的创造。结构的形式感则如同催化剂，可以使建筑师所要创造的室内空间气氛更加强烈感人。这里结构形式不仅要与建筑物的使用性质相和谐，且结构设计要有逻辑性。在室内空间气氛的创造中，不要轻易地用吊顶和装修墙面去搞“人造的立方体”，要尽可能结合自然环境以结构所构成的空间界面去丰富空间轮廓。
日本一所建在山坡树林中的儿童学校，设计成由中心支撑(楼梯间) 3个方向向外挑的阁楼形式。这样,既有适应25°的山坡地形，又可避免虫蛇的侵害。钢筋混凝土楼板向上倾斜悬挑，受力比水平悬挑有力，而倾斜的楼板又恰好可以布置阶梯。儿童们在分散座落的小屋中住宿和上课，阶梯既是铺位，又是座位，从室内看上去：坡屋顶、斜楼板和菱形侧窗构成了内容紧凑、气氛亲切的生活空间。
风靡一时的高技派室内空间可称是“无装饰”的室内。各种管线，各种结构体就是装饰，直接表现建筑的真实结构、形态和层次，创造了一个有活力的空间场所，人在室内可以同样见到在室外给人印象至深的巨型结构。这种设计手法常用于公共建筑，如机场、大商场、文教建筑等。
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小结
在解析案例的整个过程中，除了对其结构探索，也在不断的反思我们现今建筑存在的问题与不足。设计不但要能从整体到局部，也要能从局部到整体，建筑设计中总是存在一个误区，那就是功能、空间就是一切，如果仅以此为出发点，设计会不可避免的面对空洞的细部和不真实的建构，结构和材料是建筑的组成部分，将二者恰如其分的展示，一来，可以让人们了解到一些隐藏的结构设计和生态设计理念，这是在建筑表现的其他方面不容易透漏的，使设计有了可以揣摩的地方；二来，通过对结构形式上和空间排列上的变化处理，可以创造出不同效果的空间和意境氛围，就可以表达从局部到整体的思想，只有既关注建筑建造过程的逻辑性又能展示出美感的设计，才是真正“建构”的设计。
参考文献
1 彭一刚.建筑空间组合论.北京:中国建筑工业出版社, 1984.
2 布正伟.现代建筑的结构构思与设计技巧.天津:天津科学技术出版社, 1986.
3 奈维著、黄运升译:《建筑的艺术与技术》中国建筑工业出版社,1981.
