建筑结构与美学

1、建筑结构与美学“现代的建筑师必须和结构工程师相配合才能最终地确定 设计方案 , 因此正确地处理好功能、结构之间的关系显得非常重 要。”彭一刚建筑空间组合论作为一门与人的生活息息相关的艺术学科 , 建筑不可避免地 与技术有着密不可分的关系 , 长久以来技术很大程度上是作为对 建筑的限制存在着 , 因此建筑师常被称为“带着镣铐跳舞”的 人。但是, 我们必须看到 , 建筑也正是因为有着各种条件的制约才 有了其独特的魅力 , 所以有美丽的建筑 , 是因为有结构这个坚实 的骨架在支撑着建筑美丽的外表。 意大利现代著名建筑师奈维认 为: “建筑是一个技术与艺术的综合体。”美国现代著名建筑师 赖特认为 ,

2、建筑是用结构来表达思想的科学性的艺术。在古代 , 建筑的功能 , 美与结构之间的矛盾并不突出。建筑的美更多的是 表现在对单纯结构的修饰 , 或者说当时的建筑结构本身在潜移默 化中替代了建筑本身的美。以中国的古典建筑为例 , 中国古典建 筑中的斗拱、额枋、雀替等 , 从不同角度映衬出古典建筑的结构 美。随着现代科学技术的进步 , 现代建筑结构的形式越来越丰富 , 如框架结构、薄壳结构、悬索结构等。建筑的结构与建筑的功能 要求、建筑造型取得完全统一时 , 建筑结构也体现出一种独特的 美。例如 ,著名的罗马小体育宫 , 采用了一种新颖的建筑结构 ,并且有意识地将结构的某些部分 , 如在周围的一圈丫形

3、支架完全暴 露在外,混凝土表面也不加装饰 , 这些支架好似许多体育健儿伸 展着粗实的手臂承托着体育宫的大圆顶 , 表现出体育所特有的技 巧和力量。正是这种结构的美 , 使这一建筑具有独特的艺术魅力。 在近现代 , 建筑结构与建筑的美结合的越来越紧密了。有过 这样一段故事 : 在澳大利亚悉尼大桥附近有一个三面环水的奔尼 浪岛。在这座岛上矗立着一组似群帆泊港 , 如白鹤惊飞的建筑群 , 它就是举世闻名的悉尼歌剧院。悉尼歌剧院占地1.8 公顷, 坐落在距离海面 19米的花岗岩基座上 , 最高的壳顶距海面 60米,总建 筑面积 88000平方米,有一个 2700座的音乐厅 ,一个 1550座的歌 剧院

4、,一个 420 座的小剧场。此外 ,还有展览、录音、酒吧、餐厅 等大小房间 900 个。实际上是一座可以满足多种需要的文化中 心。悉尼歌剧院造型独特 , 外观不凡。 八个薄壳分成两组 , 每组四 个 , 分别覆盖这两个大厅。另外有两个小壳置于小餐厅上。壳下 掉挂钢桁架 ,桁架下是天花板。 两组薄壳彼此对称互靠 ,外面贴乳 白色的贴面砖 ,闪烁夺目 ,吸引了成千上万的旅游者 ,并已成为悉 尼港的标志。悉尼歌剧院的建成 , 说起来还有一段趣话 ,1956 年 政府决定出资在奔尼浪岛上建一座歌剧院 , 决定向全世界征集方 案。30个参加国送来了 223个方案, 由美国著名建筑师沙里宁等 人组成的评委

5、会进行评选。沙里宁因故来迟 , 初评工作已经告一 段落。沙里宁看过评出的 10个方案均不满意 , 他从被淘汰的 213 个方案中挑出丹麦建筑师伍重的方案。 沙里宁认为此方案如能实现, 必能成为伟大不凡的建筑。 而这个方案不过是一个示意草图 , 其最大的特点是由一组薄壳组成 ,远望如海滨扬帆 ,景物生动 ,堂 皇出众 , 富有诗意。沙里宁最后说服了评委采纳了这个方案。当 把这个方案付诸实施时 , 却遇到了不可克服的困难。当时粗估 , 壳顶只需厚 10厘米,底部厚 50厘米, 经过科学计算 ,如此巨大的 薄壳根本无法实现。 于是伍重不得不求助于英国著名工程师阿鲁 普。但历时三年 ,经过多次计算、试

6、验、均告失败 , 阿鲁普束手无 策, 一筹莫展。最后不得不放弃单纯的薄壳观念 ,代之以预应力 Y 型、T型钢筋混凝土肋骨拼接的三角瓣壳体。至此，才使壳体得以施工。但好事多磨 , 新上台的自由党以造价过高为由拒付所拖 欠设计费 , 企图迫使工程停顿 , 而此时工程主体结构已经完成 , 势 成骑虎,欲罢不能。 最后政府三人小组取代伍重负责 ,工程才得以 继续进行。 从 1973 年始, 历时 17年, 耗资 5000万英镑 （超过原估 价 14 倍）, 悉尼歌剧院始告落成。显然 , 当时有限的技术水平严 重限制了建筑的制造和美学的表现 , 现在看来 , 采用薄壳结构已 经不再是不可能的事了。在如今

7、的高科技时代 , 建筑与结构的结合更多表现为新材料 的应用,如高强度锰钢、硬质铝合金、硅酮化学制品、轻质混凝 土构件、中空夹层钢化玻璃等来建造体量轻、用料少、能够工厂 化制造并快速灵活安装的建筑。以玻璃幕墙的使用为例 , 玻璃幕 墙是与玻璃工业的发展 （隔热、反射性能的提高 ） 、化学工业的发 展（密封胶与垫衬技术的改进 ）、现代空调技术的发展 （ 外围壁薄但能保证冬暖夏凉 ）和机械化施工技术的发展 （ 超大超高型吊装 机具的应用等 ） 分不开的。由于它和那么多现代工业息息相关 , 因此 ,它的应用于建筑自然使人联想到这是现代科学技术进步的 反映。点驳接玻璃幕墙是指玻璃幕墙的每一个分格用钢爪以

8、点连 接形式将幕墙各种荷载和作用传到中间结构 , 再由中间结构传到 主体结构,因此玻璃表面没有任何金属框架 ,产生广阔的视野。 随 着玻璃物理性能的提高、产品的增多以及深加工技术的发展, 建筑可以更多地利用玻璃透明的特性 , 追求建筑物内外空间的流通 和融合,使建筑尽可能地轻巧和透明 , 使人们可以透过玻璃清楚 看到支撑玻璃的整个结构体系 , 建设别具一格和充满想象力的建 筑。现代建筑的特点很大程度上正是结构在建筑中不加修饰地显 露 , 相比以往在结构上加以装饰 , 以装饰图案来表现美 , 现代建筑 的美直接表现在赤裸裸的技术展示上。 现代技术的发展让以往难 以想象的建筑结构得以实现 , 在用科学技术征服结构的意义上 , 结构和美学的转化正是技术进步的象征。结构美所表现的不仅是理性和逻辑性 , 而另一种则是杂技式 的力量。壳体、悬索、吊挂、框架、网架和悬挑结构之所以觉得 美,主要就是它们的轻薄、 细巧, 完全克服了重力。这是现代科学、 现代技术的形象显现。现代化的建筑美离不开这些形象特征。由此可