淺議建筑結構美學的現代表達

■ 洪小春 Hong Xiaochun 王 衛 Wang Wei 劉亞楠 Liu Ya’nan

淺議建筑結構美學的現代表達

■ 洪小春 Hong Xiaochun 王 衛 Wang Wei 劉亞楠 Liu Ya’nan

一直以來建筑結構都是隨著科技與社會生產力的發展而不斷進步。而建筑結構與其它建筑要素在建筑的建造過程中會產生出建筑藝術獨有的美學。文章闡述了建筑結構美的概念，通過對當代著名建筑及建設現象進行實證研究，舉證分析了建筑的結構美與施工建造方式、建筑技術措施、建筑材料等之間的關系，并試圖以此為依據進一步闡述建筑美學在建筑結構中的體現與表達。并由此闡明建筑結構美是區別于其它藝術形式的一種美學形式，對于當代建筑師重新審視建筑設計具有一定的意義。

建筑結構；美學；建筑材料；建筑教育

1 建筑結構及其概念

傳統的建筑結構定義為：在建筑中，由各項材料整合而成的，起骨架作用為建筑提供支承作用的作用體系。因此，經過設計的建筑結構常常給人安全、堅固的心理感受。隨著科技的進步和建筑材料性能的不斷提高，導致建筑結構形式的更迭讓人目不暇接，當代仿生建筑更是將自然中合理的結構形式運用到建筑物的結構體系中，為建筑創作提供了更廣闊的空間。

東西方傳統建筑有著顯著區別，東方建筑主要以木材作為結構體系，因其強度高、木材自重輕等特性，決定了東方建筑開敞、低矮的特點；西方建筑則以石材作為主要的建筑結構材料，石材因自重大、剛度大而形成了西方古建筑內部空間幽暗、建筑高聳等特點。現代建筑技術的發展打破了傳統建筑結構材料的限制，使得建筑結構設計有能力在充當受力承重體系的同時展現出其或是輕薄、柔美，或是剛勁、挺拔的特點，建筑設計人員和工程結構設計人員的能力發揮是互相關聯的[1]。

2 當代著名建筑中的結構美

沙特拉斯機場火車站，由著名建筑師卡拉特拉瓦設計，方案猶如一只展翅的鳥（圖1），一反傳統車站的設計模式，其叛逆的造型、特殊的墻面設計類似于傳統哥特建筑結構體系，整個建筑中廳由拱架相互支撐，頂部造型被固定在拱架之上，墻面由大量高強度鋼筋組成，整體結構相互銜接組合而形成豐富、柔和的圖案。整個建筑從內部空間到外部造型設計均來自于設計師對建筑結構的理解并加以創造性的運用，建筑造型完全建立在其結構系統的基礎上，設計師用靜態的結構體系表現出建筑的輕盈與優美，充滿仿生意味動態美感。

另一則代表案例為中國國家體育場（圖2），整個體育場由外露的建筑鋼結構構件組合而形成一個類似于樹枝編織成的鳥巢狀建筑造型，建筑結構相互協作，形成一個完整受力整體的同時，也讓內部完整無遮擋的建筑功能成為可能，在形成獨特建筑美的同時創造了更舒適的功能空間。內部的碗裝看臺空腔與外部結構形成鮮明的對比，此時的建筑結構并不僅僅是內部的支撐材料，外露樹枝狀的鋼柱在提供結構支撐的同時也賦予了建筑強健的形象，展現出中國國家體育場獨特的魅力。

通過以上兩個案例分析可以發現，現代建筑結構體系及其技術水平，已經完全具備擺脫傳統梁柱結構受力體系束縛的能力，通過優化結構體系，整合建筑設計與建設環境特點，能夠產生屬于建筑領域的獨特建筑美學特點。

圖1 沙特拉斯機場火車站

圖2 中國國家體育場

縱觀歷史，人類長久以來致力于 使“力”和“美”相互完美結合[2]。隨著建筑技術的發展，除了發揮對建筑體系的支撐作用之外，建筑結構在建筑設計中越發發揮著更多樣化的作用，對建筑的結構美學探索不僅可以豐富建筑造型類別與形式，還可以為美學發展提供更多樣的可能性，因此，建筑的結構美探索將是建筑研究的重要方向之一。

3 建筑結構與建筑結構美學

建筑結構因其自身構建體量與材質差別等特點，通過合理的構成方式往往能形成建筑設計領域獨有的韻律。比如在施工中腳手架是在工地常見的建設輔助工具，通過大量的施工場地調研可以看出，腳手架作為施工支撐結構體系（圖3），在搭建過程中形成了一種輕盈、明快的秩序。當中形成的建筑空間序列與隈研吾（圖4）等東方建筑師所設計方案中營造的宜人尺度與空間秩序不謀而合。

圖3 某工地施工中的腳手架

圖4 日本GC口腔科學博物館

這種既非透明也不是密封的建筑外層，以柔和的光線和內部陰影，營造出一種曖昧輕盈、溫暖放松的視覺效果，這些構建在營造輕盈自然的建筑空間的同時，也能夠為建筑提供結構支撐，結構完全融合于建筑空間之中。

另一種建構方式，是建筑通過結構創新將傳統的梁板柱結構受力體系特點擴展開來，將單獨的梁板柱分解成為更小尺度的材料建構，讓建筑結構在發揮支撐作用的同時，能夠成為建筑造型和外圍護的一部分。這種小尺度的建筑材料構成體系更適合人的尺度，從建筑空間設計角度來說，小尺度的建筑體量更能體現建筑空間的舒適性。結構的垂直構件與水平構建相互交叉作用，能夠形成新的具有建筑意義的空間序列。這種純粹的建筑意義上的空間探索，正是當下中國建筑發展所缺乏的思考方向。

中國作為擁有悠久歷史的文明古國，快速的現代化進程與傳統建筑功能的延續等問題一直是建筑師所關注的焦點。其在建筑形式、建筑材料、建筑空間與環境等方面的發展方向，在建筑結構美學的探索中同樣面臨這樣的問題。

中國傳統木塔（圖5）是中國古代的“高層建筑”，其外部檐口通過柱以及斗拱支撐的屋檐，形成一種具有秩序感的傳統美感。我們同樣能在當代建筑、施工過程中找到這種形制的延續和傳承。在中國美術學院象山校區某建筑中（圖6），建筑立面通過外部結構構件組合形成層疊韻律感，與傳統中國木塔的形制樣式有著相同的空間感受。在某建筑工地建筑外部腳手架上，我們同樣可以看到這種結構的魅力（圖7），雖然這種腳手架只是為了建造而臨時搭建的。建筑檐口所營造的空間感是傳統塔樓空間感的現代表達，可見現代的建筑結構為傳統建筑美學的現代表達創造了有利條件。

4 建筑結構材料與建筑結構美

科技進步極大豐富了建筑材料的使用范疇，建筑的結構材料也突破了傳統的竹材、木材、石材的界限，新型混合材料也因其廉價、易得、易使用等特點而廣泛使用，以下選取木材、鋼筋混凝土和鋼材為例闡述建筑結構材料與建筑結構美之間的關系。

圖5 中國傳統木塔飛檐細部

圖6 中國美術學院象山校區某建筑

古代因社會經濟與技術發展原因，其建筑材料可選擇度較低。人類發展的歷史長河里，居所一直是人們最注重、最講究的、花費心思最多的地方，木質結構在中國建筑史中占有著絕對的主體地位。木材作為最原始、最常見的建筑材料之一，因其取材廣泛、加工便利、自重輕等特點一直在建造領域廣泛使用，且材料獲取與加工過程均綠色環保，符合當今社會可持續發展需求[3]。且在現代建筑中，以木材作為結構的建筑往往給人以清新自然的感覺（圖8）。木結構因其自身特點而方便改造，且木結構之間的邏輯關系和結構關系所產生的韻律感正是建筑結構美的最好表達。

圖7 某工地現代建筑施工腳手架

鋼筋混凝土結構（圖9）是現代建筑最常使用的建筑材料，中國的鋼筋混凝土建筑材料更是占據全世界產量的半壁江山，其特點為綜合混凝土高抗壓性能和鋼筋的高抗拉性能以提高建筑結構的承載力。鋼筋混凝土結構作為建筑的結構構件，在一段時期一直被裝飾材料所掩蓋，然而鋼筋混凝土結構本身作為建筑裝飾的時候，往往能獲得或粗野或細膩的空間感受。如日本著名建筑師安藤忠雄對于鋼筋混凝土結構的細膩美感表達有著獨到的理解，因此，對于結構美的處理和表達往往取決于建筑師對材料的運用和理解。

鋼材以其均勻、穩定、強度高、塑性韌性好等特點成為現代建筑的必備材料，與混凝土結構相結合所形成的鋼筋混凝土結構上文已討論。除此之外，鋼材在現代大跨度建筑與超高層建筑等建筑類別中，對建筑造型起著至關重要的作用。圖10為某大型體育類建筑的屋蓋結構，鋼結構在其中組合形成鋼結構三維受力空間網架結構，使巨大的屋蓋系統形成一個受力整體，建筑整體剛度得到轉移處理，因此巨型建筑結構成為可能。根據形式美的原則結合鋼結構作用特性可形成一定的韻律，而鋼結構之間的相互作用形成受力整體，所產生的各式各樣的韻律美也是結構美的體現。因此，深入挖掘結構作用形式與建筑造型的關系，可以發展出獨特的建筑結構美學。

5 建筑結構美學對建筑學教育的啟示

現代建筑教育發源于西方，“Architecture is art.”的中文翻譯是“建筑是一門藝術”。這是對這句話的曲解。“art”一詞源于古拉丁語ars，其意義類似希臘語中的“技藝”。而從傳統上看，我們所受的建筑學教育體系來源于西方，當時的建筑師身兼數職（藝術家、雕塑家等）。后來的建筑學隸屬于工藝美術學校。而建筑美本身是區別于其它藝術形式的。傳統建筑學教育以繪畫為基礎的二維建筑認知體系，必然會產生對建筑空間的曲解。因為建筑結構、空間、環境等等都是三維體系，如果經由二維的繪畫來描繪建筑會產生理解偏差，這種偏差對于建筑的發展是不利的。由于傳統的結構理論都是以二維受力來進行分析、試驗的，所以大部分建筑師的設計都受到了很大的束縛，造型往往以直線、矩形塊、大面積的平面等形式表現要素為主[4]。而結構作為建筑的三維體系，其受力體系從二維到三維，其結構形式從平面到立體，其受力方式從線性到空間……所體現的變化正是建筑美的一部分。因此，建筑學教育中應當重視建筑構造方式、建筑結構體系以及建筑認知方式。建筑結構美學正是建筑學子認知建筑的有利方式。

6 建筑的結構美對于當代建筑創作的作用

建筑美學與建筑設計構思、結構選型、施工質量等均有直接聯系，任何一個環節的變化均會對建筑物最終呈現的狀態有所影響。中國現階段正處于快速城市化發展的大建設時期，大量建筑如雨后春筍般涌現。與此同時，新建成的建筑作品其建筑質量與施工質量都不盡如人意，建筑照搬照抄現象此起彼伏，而建筑物因其所處的環境、表達的城市形象、提供的功能不同應當采用不同的設計表達方式。因此，當大建設時代慢慢接近尾聲，我們不妨停下來好好思考什么才是真正的建筑？什么才是真正的建筑美？從建筑的結構創新中我們或許能找到突破之處。

7 結語

建筑是人類發展進程中永恒的話題，要理解建筑，就要極力挖掘建筑范疇內的美學。建筑結構作為建筑的根基，跟隨人類文明的發展在不斷調整、改進、創新。這正是建筑發展所需要的進取精神。需要補充的是，不能狹隘地將建筑僅僅放在建筑學領域討論，而應該將它置身于社會、歷史、文化等等不同的領域中。屆時我們所看到的就不止是建筑的結構美。

[1]高立人.結構概念和體系（第二版）[J]. 建筑結構, 1998（10）:60.

[2]川口衛, 王小盾, 陳志華. 建筑結構的奧秘:力的傳遞與形式[M]. 清華大學出版社, 2012.

[3]洪小春. 建筑業未來的集成化趨勢研究[J]. 中國建材科技, 2016, 25（2）:91.

[4]何雋.解析建筑設計中的結構美[J].藝術百家, 2012（6）:271-272.

Brief Discussion on Modern Expression of Aesthetics of Architectural Structure

The architectural structure has been always progressing with development of science and technology and social productivity. Whereas, the architectural structure and other architectural elements may produce particular aesthetics of architectural art in the process of construction. This paper elaborated the concept of architectural structure. Through empirical research on contemporary famous architectures and construction phenomenon, this paper also analyzed the relationship between architectural structure beauty and construction methods, technical measures for architecture and architectural materials with examples and tried to further elaborate embodiment and expression of architectural aesthetics in architectural structure on this basis. Thereby, it elaborated the beauty of architectural structure is a kind of aesthetic form that is different from other art form, which is meaningful for contemporary architects to review architectural design.

architectural structures, aesthetics, architectural materials, architectural education

2017-02-28）

洪小春， 南京工業大學建筑學院研究生；王衛，南京工業大學建筑學院研究生；劉亞楠，南京工業大學建筑學院研究生。