現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的十四種表現(xiàn)策略

王嵩

引言

現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展成熟使得建筑的安全性已不再是問題，而發(fā)掘結(jié)構(gòu)的建構(gòu)及美學(xué)價值變得更具挑戰(zhàn)性。隨著建筑師與結(jié)構(gòu)工程師對結(jié)構(gòu)的理解逐漸深刻，利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑表現(xiàn)的意識也在不斷增強，他們逐漸將目光投向更加大膽以及更加令人興奮的結(jié)構(gòu)的可能性上，使結(jié)構(gòu)積極且充滿創(chuàng)造性地與建筑相融合，以增強建筑的美學(xué)表現(xiàn)力。

1結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)策略

為達(dá)到某種或某些特定的建筑效果而利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行表現(xiàn)的方式有很多，以下是14種具有代表性的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)策略。

1.1力的圖示

將結(jié)構(gòu)形態(tài)按其對應(yīng)的力學(xué)圖形進(jìn)行設(shè)計，以保證各構(gòu)件都能最有效合理地受力，這樣既真實地反映了力，又具有形態(tài)上的美，是結(jié)構(gòu)表現(xiàn)最基本的策略。代表性實例有馬亞爾設(shè)計的基亞索倉庫（Chiasso Warehouse Shed）、格里姆肖設(shè)計的滑鐵盧國際車站屋架和薩爾基那橋（Salginatobel Bridge）。

1.2紀(jì)念性

以超尺度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件來塑造建筑，使之以直白、粗獷乃至夸張的方式呈現(xiàn)出來，并表現(xiàn)出強烈的紀(jì)念性。代表性實例有蓋澤爾圖書館（Geisel Library）、IBM研究中心（IBM Research Center）、奧奎恩圖書館（Alcuin Library）和巴西利亞意大利大使館（Italian Embassy）。在由建筑師或結(jié)構(gòu)工程師分別主導(dǎo)的作品中，結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的側(cè)重點會存在一定的差別，通常是前者更注重結(jié)構(gòu)的雕塑性，后者更注重結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性及可建造性。

1.3拉與壓的對比

在結(jié)構(gòu)中同時使用受拉構(gòu)件與受壓構(gòu)件能夠帶來結(jié)構(gòu)效率的顯著提高，而粗大的受壓構(gòu)件（塔、柱、桅桿）與纖細(xì)的受拉構(gòu)件（鋼桿、鋼索）在尺度與應(yīng)力間的巨大反差，能夠產(chǎn)生一種令人緊張的愉悅感。代表性實例有雷諾汽車零件配送中心、牛津滑冰館和日本下關(guān)的唐戶市場（Karato Fshery Market）。

1.4動態(tài)

隨著對速度感的渴求越來越強烈，建筑也呈現(xiàn)出越來越多的動態(tài)感。蓋里和哈迪德等解構(gòu)主義建筑師的作品中有許多以此為特點。卡拉特拉瓦將運動的形態(tài)與邏輯的建構(gòu)方式融合起來創(chuàng)造出詩意的作品，這種手法體現(xiàn)在他設(shè)計的一系列橋梁及建筑中，密爾沃基藝術(shù)博物館新館（Quadracci Pavilion of Milwaukee Art Museum）的頂部是一對巨大的白色遮光翼，它們會隨著光線的變化而開合。

1.5不穩(wěn)定

將建筑表現(xiàn)為看似違反重力原則的不穩(wěn)定狀態(tài)，常見的方式是將穩(wěn)定的幾何形體倒置，變成上大下小的結(jié)構(gòu)，或者將其傾斜。庫哈斯想讓波爾多住宅“飛翔”，采用了將方盒子橫跨空中并懸挑而出的做法，偏移的支撐使得其構(gòu)成看起來就像盒子要被發(fā)射向空中?！罢麄€實體被從傳統(tǒng)、以重力為重心的約束中解放出來，它充滿戲劇性，粗獷，同時令人振奮。”

1.6漂浮

使上部結(jié)構(gòu)與地面脫離，呈現(xiàn)出仿佛“漂浮”的視覺狀態(tài)，通常的方式是將結(jié)構(gòu)構(gòu)件從建筑界面退后。

輕巧的結(jié)構(gòu)更是弗萊·奧托和伊斯勒等結(jié)構(gòu)藝術(shù)家一貫及共同的追求，他們設(shè)計的輕型結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、重量輕并且形式優(yōu)美。

1.7令人驚奇

能夠令人驚奇并產(chǎn)生新鮮感的設(shè)計正變得受歡迎。通常的做法是將結(jié)構(gòu)變得不尋常，例如混淆結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的差別，或者表現(xiàn)一部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件而隱匿另一部分，從而使傳力路徑變得不明朗。

鹿特丹當(dāng)代美術(shù)館（Kunsthal Rotterdam）通過對常規(guī)結(jié)構(gòu)的顛覆將其特色淋漓盡致地表現(xiàn)了出來。勞琴巴赫學(xué)校（Leutschenbach School）不可閱讀的結(jié)構(gòu)形式打破了根據(jù)外露結(jié)構(gòu)構(gòu)件推斷整個結(jié)構(gòu)體系的常規(guī)邏輯，使整個建筑呈現(xiàn)出一種神秘的沖突感。

1.8裝飾性

將結(jié)構(gòu)作為裝飾性構(gòu)件加以表現(xiàn)的方式可大致分為3類：1）結(jié)構(gòu)既表現(xiàn)出裝飾性，又表現(xiàn)出力學(xué)特性；2）結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出裝飾性，而不明顯表現(xiàn)其力學(xué)特性；3）結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為裝飾性元素，但在力學(xué)上并不是必需的。

結(jié)構(gòu)的裝飾性與力學(xué)特性合而為一是最理想的情況。在更多的情況下，結(jié)構(gòu)的力學(xué)邏輯雖然得到了表現(xiàn)，但它們都服從于建筑形式。代表性實例有泉水大廈（Edificio Manantiales）和青山普拉達(dá)旗艦店（Prada Boutique Aoyama）。將結(jié)構(gòu)完全作為附屬裝飾物的做法既造成了浪費，又進(jìn)行了虛假的表現(xiàn)，不值得提倡。一個較為極致的例子是蓬皮杜文化藝術(shù)中心，是介于1類和3類之間的情況，其合理性存在一定爭議。

1.9對歷史和文脈的回應(yīng)

結(jié)構(gòu)設(shè)計能從歷史中獲得啟發(fā)，既包括對建造技術(shù)的借鑒，也包括對建筑形式與文化藝術(shù)形式的回應(yīng)。耶魯大學(xué)藝術(shù)畫廊的頂棚以類似于哥特式拱肋的三角結(jié)構(gòu)形式暗示了空間內(nèi)容的古典性質(zhì)，并解決了設(shè)備的問題。米蘭的維拉斯卡大廈（Torre Velasca）在功能與形式、結(jié)構(gòu)與裝飾、新技術(shù)與老形式之間形成對比，并在外觀上與附近的米蘭大教堂上遙相呼應(yīng)。東京世紀(jì)大廈（Century Tower）以巨型箱型截面偏心支撐框架作為結(jié)構(gòu)的減震體系，其構(gòu)件尺度暗示了毛筆書法的一筆一劃，將日本的美學(xué)傳統(tǒng)令人信服地轉(zhuǎn)譯成現(xiàn)代高層建筑。

1.10 對宗教和情感的召喚

歷史上大多數(shù)最重要的教堂都代表著當(dāng)時結(jié)構(gòu)技術(shù)的最高成就，現(xiàn)代結(jié)構(gòu)亦可以體現(xiàn)出宗教精神。代表性實例有東京圣·瑪利亞教堂（Saint.Marys Cathedral）、舊金山圣母升天大教堂（Cathedral of Saint Mary of the Assumption）和新德里的蓮花教堂（Lotus Temple）。

鮑姆舒?zhèn)惥S格火葬場（Krematorium Berlin-Baumschulenweg）吊唁大廳中零散地分布著29根巨大的混凝土圓柱，光線出人意料地從頂部的環(huán)形空洞中進(jìn)入，使空間呈現(xiàn)出一種深沉的紀(jì)念性。柏林猶太人博物館（Jewish Museum Berlin）中截面大小與形狀各異的混凝土構(gòu)件以不同角度凌亂穿插，象征著德國猶太人所經(jīng)歷過的錯位與恐懼。

1.11對自然物的模擬

自然物體，特別是有機生命體會以最少的材料構(gòu)成最合理、最高效的結(jié)構(gòu)來適應(yīng)自然力的作用，并且往往顯得十分優(yōu)美，它們是結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新的源泉。

奈爾維設(shè)計的米蘭皮瑞利大廈（Pirelli Tower）4根自下而上逐漸變細(xì)的巨柱是以大樹為藍(lán)本，聯(lián)合國教科文組織總部會議廳的折板結(jié)構(gòu)則借鑒了貝殼、昆蟲和花托的波形表面。斯圖加特機場3號航站樓（Stuttgart Airport Terminal 1）以18簇高效且富于表現(xiàn)力的樹形結(jié)構(gòu)支撐著屋頂。卡拉特拉瓦經(jīng)常以獨特的異形結(jié)構(gòu)再現(xiàn)植物、動物和人體的形象。

1.12與自然景觀的對比

一些建造在自然景觀中的建筑結(jié)構(gòu)，其形態(tài)、材料和色彩對于背景環(huán)境來說完全是異質(zhì)的，然而它們在巨大反差下所凸顯出來的壯美與永恒又能最恰如其分地與環(huán)境協(xié)調(diào)。

馬亞爾在瑞士峽谷間建造的動態(tài)的橋梁與崎嶇的山林形成了強烈的對比，恰如希臘神殿靜態(tài)的必然性出現(xiàn)在不規(guī)則的巖石叢中。流水別墅那些精密的富有光澤的混凝土板看上去與周圍自然場景、顏色和場地的肌理格格不入，而它仿佛本就安居于此。

1.13透明性

獲得透明性意味著減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的投影面積，常用的方法是將結(jié)構(gòu)構(gòu)件做得盡可能纖細(xì)，或者將結(jié)構(gòu)體做成某些特定形式。水晶教堂、阿拉伯世界研究中心、盧浮宮玻璃金字塔和萊比錫國際展覽中心玻璃大廳（Leipzig International Exhibition Center Glass Hall）等建筑集中展示了20世紀(jì)末玻璃與鋼結(jié)構(gòu)所能達(dá)到的技術(shù)成就。透明膜材有著與玻璃類似的效果，例如慕尼黑奧運會主體育場屋頂。一個特例是慕尼黑動物園大型鳥舍（Aviary at Hellabrunn Zoo），其通透的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)看上去仿佛消失在了藍(lán)天之中。

1.14 光

光對于建筑空間與形式的效果極為重要，但它與重力引起的障礙之間的戰(zhàn)斗難解難分。路易斯·康總結(jié)道：“結(jié)構(gòu)是光的制造者，因為結(jié)構(gòu)釋放其中的空間，那就是采光?！逼浯硇詫嵗邪？速愄貙W(xué)院圖書館（Phillips Exeter Academy Library）和耶魯英國藝術(shù)中心（Yale Center for British Art）等。結(jié)構(gòu)與建筑一體化的表面為光線的入射及反射提供了無窮無盡的變化。代表性實例有坎德拉設(shè)計的圣莫妮卡教堂（Capilla de Saint Monica）和斯維勒·費恩設(shè)計的威尼斯雙年展北歐館。

2 結(jié)語

結(jié)構(gòu)依靠建筑設(shè)計試圖達(dá)到的效果而能采取多種表現(xiàn)策略。在一項真正優(yōu)秀的建筑-結(jié)構(gòu)作品中，建筑與結(jié)構(gòu)的功能要求都應(yīng)得到滿足，建筑形式與結(jié)構(gòu)形式也應(yīng)得到統(tǒng)一，并且在多個方面都能體現(xiàn)出卓越的表現(xiàn)力。東京國立代代木室內(nèi)綜合競技場使結(jié)構(gòu)的力量得到了充分的展現(xiàn)，在整體形態(tài)上又與傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)大屋頂頗為神似，其主要使用了“紀(jì)念性“、“拉與壓的對比”、“對歷史和文脈的回應(yīng)”這三種表現(xiàn)策略。金貝爾美術(shù)館（Kimbell Art Museum）的結(jié)構(gòu)由3列16個精巧的后張預(yù)應(yīng)力混凝土長筒殼組成，參觀者和繪畫在結(jié)構(gòu)和自然光的籠罩中交會，其主要使用了“紀(jì)念性”、“對歷史和文脈的回應(yīng)”、“光”這三種表現(xiàn)策略。

然而，大多數(shù)建筑中的結(jié)構(gòu)都沒有得到足夠的重視，有些僅發(fā)揮了承重的功能，而其在建筑功能、造型、空間與美學(xué)表達(dá)等方面所應(yīng)具有的作用和價值未能得到充分的認(rèn)識和挖掘。這就往往使建筑設(shè)計為結(jié)構(gòu)所束縛，很難進(jìn)行創(chuàng)造性的表現(xiàn)，或?qū)⒋致慕Y(jié)構(gòu)用其他建筑構(gòu)件遮蔽起來，甚至產(chǎn)生完全虛假的結(jié)構(gòu)。同時，若是對建筑表現(xiàn)與結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系處理不當(dāng)，可能招致不良甚至是災(zāi)難性的后果，這方面的反例是紐約世界貿(mào)易中心和悉尼歌劇院。

幸運的是，在現(xiàn)代建筑中還存在著許多結(jié)構(gòu)對建筑表現(xiàn)起到了積極作用的實例，高超的結(jié)構(gòu)技術(shù)和巧妙的結(jié)構(gòu)構(gòu)思常常成為激發(fā)和推動建筑創(chuàng)作的源泉。而最優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計還能將看似完全對立的特性相互協(xié)調(diào)并融合在建筑中，又能將隱藏在受力構(gòu)件間的緊張感以令人贊嘆的方式表現(xiàn)出來，仿佛一場在建筑表現(xiàn)力與結(jié)構(gòu)合理性之間取得微妙平衡的精彩的雜技表演。