探索對(duì)稱美在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

趙琦 陳偉銘

杭州市城建設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江省 310001

摘要：建筑業(yè)的任務(wù)是：適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。建筑設(shè)計(jì)作為一種文化現(xiàn)象，它的變化反映著時(shí)代的物質(zhì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)水平狀況。也體現(xiàn)出一定的社會(huì)意識(shí)形態(tài)，并與社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、藝術(shù)等有密切的關(guān)系?；诖?，本文首先闡述了對(duì)稱美的基本法則，然后分析了對(duì)稱美在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，最后總結(jié)出建筑對(duì)稱性體現(xiàn)了儒家尊卑有序的“禮”的要求。

關(guān)鍵詞：對(duì)稱美；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言：我國(guó)傳統(tǒng)建筑最突出的特點(diǎn)之一便是對(duì)稱性。中國(guó)建筑“所最注重者，乃主要中線之成立?！睆膯巫课莸浇ㄖM群，乃至城市布局，都重視中軸線，都是用中軸線來(lái)貫穿的主體建筑。實(shí)際操作中也是這樣，如果沒(méi)有中軸作為遵守的規(guī)制，那么一座組群中的房屋隨便建設(shè)，就會(huì)導(dǎo)致一片混亂。中軸線是規(guī)劃設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

1、對(duì)稱美基本法則

對(duì)稱表現(xiàn)的是一種樣式美，是設(shè)計(jì)中最根本的措施，是中心軸兩邊或者四周的樣式一樣或者神似，或者是基于一個(gè)核心布置。在建筑構(gòu)造中，對(duì)稱是以整體一樣或者神似或反轉(zhuǎn)的樣式表現(xiàn)。整體一樣是最根本的對(duì)稱，完全的一致，是設(shè)計(jì)成果的提高，整體一樣表現(xiàn)成果是完整、安定、穩(wěn)固；神似對(duì)稱是在整體上講是一致的，只有在一些小的地方有不一樣，是現(xiàn)代化社會(huì)中建筑策劃工作者最常運(yùn)用的措施，不僅擁有安定穩(wěn)固的感覺(jué)，并且還擁有部分的區(qū)別，能夠給建筑外觀帶來(lái)驚奇；反轉(zhuǎn)對(duì)稱是樣式構(gòu)造反轉(zhuǎn)著，扭轉(zhuǎn)了以往對(duì)稱的樣式形成的一種異常對(duì)稱樣式，在整體上來(lái)講看著一樣，在部分上又擁有對(duì)比十分動(dòng)感樣式，擁有很強(qiáng)的現(xiàn)代感，互相依靠，創(chuàng)造了完全不可分割、融合成一個(gè)整體的感覺(jué)。

2、對(duì)稱美在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑構(gòu)造的種類(lèi)十分豐厚，在施工構(gòu)造中，實(shí)體構(gòu)造、桿件構(gòu)造和薄壁構(gòu)造這三種樣式單獨(dú)留存，不過(guò)建筑中并不是獨(dú)自進(jìn)行建筑的，最多的樣式是三者一起構(gòu)成的樣式。

2.1在實(shí)體結(jié)構(gòu)中對(duì)稱美的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)中，墻體、壩體和拱都是同一量級(jí)的結(jié)構(gòu)。在建筑學(xué)中，有著世界八大奇觀之首的胡夫金字塔，坐落在200層的石灰石塊之上，塔底呈正方形，在塔底上方，是一層比一層略小的石塊，逐步堆砌而成，其結(jié)構(gòu)為實(shí)心的方形石塊建筑（除內(nèi)部墓室和通道外），結(jié)構(gòu)精密、規(guī)模宏偉，滄海桑田，依然屹立不倒。這些都是對(duì)稱結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)所在。在我國(guó)北方地區(qū)部分小城鎮(zhèn)中，水塔是較為常見(jiàn)的蓄水建筑，其底細(xì)頂粗的結(jié)構(gòu)，儼然是一個(gè)輻射對(duì)稱的倒錐體。由于水壓的關(guān)系，在用戶需要取水時(shí)，就必需由水箱提供一個(gè)水壓，而只有將水箱支撐起來(lái)，才能提供足夠的壓力。在水塔中，如果水塔不對(duì)稱，必然導(dǎo)致水箱重心偏心，而產(chǎn)生水塔倒塌。這就要求保證水塔必需要是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。拱為承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的構(gòu)件，其有利于實(shí)現(xiàn)力的均衡?！吧焦?jié)，謂刻柱頭為斗拱，形如山也。”《禮記·禮器》如是說(shuō)道。在我國(guó)古建筑中，木結(jié)構(gòu)建筑中的“斗”和“拱”結(jié)合使用，使人產(chǎn)生神秘變幻莫測(cè)的奇妙感覺(jué)，更形成了獨(dú)特的風(fēng)格。2010年上海世博會(huì)中的中國(guó)國(guó)家館，采用中國(guó)紅和斗拱造型，其造型新穎，功能獨(dú)特，深受好評(píng)。國(guó)家館居中突起，層疊出挑，形如冠蓋，制似斗拱，4根大柱子支撐一個(gè)“斗冠”，不僅僅詮釋了我國(guó)“天人合一，和諧共生”的哲學(xué)思想精髓，更是建筑結(jié)構(gòu)之美的最好表現(xiàn)。

2.2桿件結(jié)構(gòu)中對(duì)稱美的應(yīng)用

桿件構(gòu)造其幾何特性是長(zhǎng)度要比橫截面寬度以及厚度大的桿件。從容積點(diǎn)來(lái)講，其構(gòu)造劃分為空間以及平面桿件構(gòu)造。這里面的空間桿件構(gòu)造是對(duì)應(yīng)這對(duì)稱構(gòu)造，平面桿件構(gòu)造大多是運(yùn)用左右對(duì)稱的樣式。平面桿件構(gòu)造是建筑部分全部的桿件中心線和它所承載的重量都在一個(gè)平面中的構(gòu)造。這里桁架構(gòu)造是使用很多桿件構(gòu)成的好像骨架樣式的額平面桿件構(gòu)造，在每個(gè)桿兩邊都和別的桿件使用螺接、鉚接或焊接的方式連接，在構(gòu)造跨度較大的條件中使用普遍。平面桿件構(gòu)造在節(jié)約電量負(fù)載情況下，桁架中每個(gè)桿件的內(nèi)力大多是軸向力，形成的剪距以及力量都不大。武漢以及南京的長(zhǎng)江大橋?yàn)槔饕沁@種桁架構(gòu)造?？臻g桿件結(jié)構(gòu)是組成結(jié)果的所有桿件的軸線均不在同一平面內(nèi)的結(jié)構(gòu)。其代表作為上部暴露鋼柱和桁架，底部敞開(kāi)的香港匯豐銀行。有八組參差的組合柱貫穿始終，從底部到頂部，每組從八個(gè)結(jié)構(gòu)層逐步遞減到四個(gè)結(jié)構(gòu)層，其中斜向懸吊結(jié)構(gòu)的高度為兩個(gè)結(jié)構(gòu)層。在此結(jié)構(gòu)中，細(xì)部、桁架、桿件、斜撐都負(fù)載這荷載，同時(shí)呈現(xiàn)對(duì)稱格局。

2.3薄壁結(jié)構(gòu)中對(duì)稱美的應(yīng)用

薄壁結(jié)構(gòu)是近些年來(lái)的產(chǎn)物，是大跨度空間結(jié)構(gòu)衍生出來(lái)的新型建筑結(jié)構(gòu)形式，其主要包括殼體、索網(wǎng)、薄膜和充氣結(jié)構(gòu)。其代表作為國(guó)家游泳中心（又稱水立方）。薄壁構(gòu)造中殼體歸類(lèi)于面構(gòu)造，是擁有曲面形狀的薄壁，能夠單向或者雙向進(jìn)行彎曲。殼體是經(jīng)過(guò)對(duì)稱軸開(kāi)展劃分，體現(xiàn)在同向以及反向彎曲兩個(gè)曲面。在施工中，圓形的屋頂、雙曲線樣式的殼體以及圓柱形建筑都是這種樣式的體現(xiàn)。壁膜構(gòu)造使用很多高強(qiáng)性質(zhì)的壁膜物料以及鋼柱、鋼架子等增強(qiáng)配件使用一定的方法，在其內(nèi)部能夠形成預(yù)張應(yīng)力的樣式，是能夠承載外負(fù)荷的空間構(gòu)造樣式。在薄壁構(gòu)造中，比較值得多關(guān)注的是懸索構(gòu)造的對(duì)稱運(yùn)用。其最開(kāi)始出現(xiàn)是受到懸索橋的啟發(fā)，構(gòu)造工件主要承載著拉力，不過(guò)這種構(gòu)造在風(fēng)級(jí)較大時(shí)，缺少安穩(wěn)性，所以要增強(qiáng)懸索構(gòu)造的對(duì)稱上十分重要。

3、建筑對(duì)稱性體現(xiàn)了儒家尊卑有序的“禮”的要求

當(dāng)然這種對(duì)稱平衡的建筑布局是儒家思想的體現(xiàn)。儒家思想的核心是“仁”，何為“仁”？子曰“：克己復(fù)禮為仁”。所以中國(guó)傳統(tǒng)建筑的對(duì)稱性是“禮”的要求的體現(xiàn)?！吨杏埂分刑岬剑骸爸幸舱?，天下之大本也；和也者，天下之大道也。致中和，天地位焉，萬(wàn)物育焉。”首先要求天地人和諧發(fā)展。中庸是中國(guó)人的基本精神之一，它后來(lái)演繹為不偏不倚、恰當(dāng)適度之意。其次是要體現(xiàn)人與人之間的關(guān)系和等級(jí)制度。《禮記·禮器第十》中講：“有以高為貴者。天子之堂九尺，諸侯七尺，大夫五尺，士三尺?！笨梢钥闯鲈趯m室、廟堂的建造中，又以建筑群的規(guī)模和房屋之高低為貴賤的標(biāo)準(zhǔn)。是什么等級(jí)的人就該住對(duì)應(yīng)形制的建筑，《禮記》有關(guān)建筑功能的論述中有所謂“以降上神與先祖，以正君臣，以篤父子，以睦兄弟，以齊上下，夫婦有別”的論述，講出了建筑布局對(duì)于顯示等級(jí)、遠(yuǎn)近、親疏，對(duì)于調(diào)節(jié)人際關(guān)系達(dá)到家庭和睦、國(guó)家安康目的的重要作用。儒家思想的追求在于建立一個(gè)以仁義為核心，以禮法為規(guī)范，以家庭為單位的，和愛(ài)有序，“溫良恭儉讓”的小康社會(huì)，其終極目標(biāo)就是建立一個(gè)天下為公的大同社會(huì)。中國(guó)的古代建筑雖然外觀是莊嚴(yán)雄偉，一切照倫理制度做事。但一般在建筑的后面都是詩(shī)情畫(huà)意，形成中國(guó)古代建筑前宮后園的格局，具有前莊重、后活潑，前輝煌、后明麗的特點(diǎn)。

4、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)稱美在施工構(gòu)造中使用的比較普遍，不光是構(gòu)造樣式上的改革，更是性能上的改善提高，是構(gòu)造樣式以及施工性能的聯(lián)合，是樣式構(gòu)造以及承載重力機(jī)能的融合，并且也是未來(lái)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。

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