淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)美

毛艷 張犇 趙丹丹

摘 要：在人類設(shè)計(jì)活動(dòng)的歷史上，人類一直是通過使用、模仿、然后創(chuàng)造做為設(shè)計(jì)發(fā)展的基本歷程。設(shè)計(jì)美學(xué)的構(gòu)成中包含結(jié)構(gòu)美學(xué)，結(jié)構(gòu)美受到科技的發(fā)展影響，是一種新的研究課題。文章從結(jié)構(gòu)美的歷史淵源、表現(xiàn)形式和表現(xiàn)特征進(jìn)行分析，介紹分析結(jié)構(gòu)美，闡述其在當(dāng)下設(shè)計(jì)中的生命力。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)美；設(shè)計(jì)

在人類設(shè)計(jì)活動(dòng)的歷史上，人類一直是通過使用、模仿、然后創(chuàng)造做為設(shè)計(jì)發(fā)展的基本歷程。將生活理想的外化和有意味的形式作為設(shè)計(jì)之美的核心；將美學(xué)理論中的分類知識(shí)運(yùn)用于設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)可能產(chǎn)生的美學(xué)效果進(jìn)行了分門別類。設(shè)計(jì)美學(xué)的構(gòu)成要素主要是：材料美要素，結(jié)構(gòu)美要素，形式美要素，功能美要素。任何事物都存有其結(jié)構(gòu)，這已成為人們的共識(shí)。說到結(jié)構(gòu)美，人們首先想到的是建筑設(shè)計(jì)方面。建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)美是即包含建筑美學(xué)也要考慮技術(shù)美學(xué)的一個(gè)研究方向。作為現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，建筑結(jié)構(gòu)與技術(shù)美學(xué)息息相關(guān)。尤其二十世紀(jì)以來，隨著新技術(shù)、新工藝和新材料在建筑領(lǐng)域的運(yùn)用，特別是新型結(jié)構(gòu)體系的產(chǎn)生和發(fā)展，引起了建筑風(fēng)格和設(shè)計(jì)方法的巨大變革。從近百年建筑發(fā)展史可以看出：建筑藝術(shù)和建筑技術(shù)的進(jìn)步有著很密切的關(guān)系，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，從而產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)形式，并孕育出隊(duì)友的藝術(shù)表現(xiàn)形式。所以結(jié)構(gòu)美成為現(xiàn)在研究的一個(gè)方向。

1 結(jié)構(gòu)美的歷史淵源

1.1 玻璃+鐵的結(jié)構(gòu)美——水晶宮

說到結(jié)構(gòu)美的建筑形式，在建筑歷史上首先想到的是1851年在倫敦海德公園舉辦國際博覽會(huì)，這是個(gè)有玻璃和鋼鐵結(jié)構(gòu)建造的水晶宮展廳，整個(gè)建筑利用玻璃、鑄鐵和鍛鐵為材料，采用了模數(shù)，除了交叉拱處的桁架外，其它的梁和支撐構(gòu)件均采用同一尺寸。這些構(gòu)件都是在工廠生產(chǎn)完成，到現(xiàn)場直接組裝，故而只用了半年的時(shí)間就建成了。水晶宮本身與眾不同的造型，加上基本構(gòu)想、生產(chǎn)方法、運(yùn)輸、組裝以至解體，表現(xiàn)出清晰明確的構(gòu)成體系，即運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)手段，利用模數(shù)制、工廠化生產(chǎn)以及預(yù)制裝配等方式，至今看來仍有其生命力。故而人們稱之為“歷史上最重要的建筑物之一”，同時(shí)也成為此后國際博覽會(huì)和展覽會(huì)的重要建筑模式，為許多國家所采用。這個(gè)建筑對(duì)今天而言，也不僅僅是通過工廠預(yù)制構(gòu)件和技術(shù)方面的的特點(diǎn)，還可以看出新技術(shù)給建筑設(shè)計(jì)所帶來的新表現(xiàn)。

1.2 鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)美——羅馬小體育館

在今日的建筑中鋼筋混凝土建筑已經(jīng)很普及了，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中人們一直在追求造型和功能的一致，形式和內(nèi)容的統(tǒng)一。通過計(jì)算，鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣，如筒體、薄殼、折板、拱。其中奈爾維設(shè)計(jì)的羅馬小體育館堪稱鋼筋混凝土大跨建筑的經(jīng)典之作，他在薄殼結(jié)構(gòu)技術(shù)上做了很大的突破。這個(gè)5000座的體育館是由鋼筋混凝土肋組成的穹頂，由1620個(gè)混凝土預(yù)制構(gòu)件組成，由現(xiàn)澆梁聯(lián)系在一起，這些精致的拱肋形成了美麗的網(wǎng)格圖案。而穹頂中心的開口又使人們能清楚地欣賞到它的起伏和圖案，最后穹頂由36根傾斜的Y形支柱支撐著上部結(jié)構(gòu)的重量，細(xì)巧的支柱和波形穹頂邊緣也取得了很好的視覺效果。這種用技術(shù)表現(xiàn)藝術(shù)的手法，將形式和內(nèi)容很好的融合，豐富了建筑設(shè)計(jì)的語言，達(dá)到了“詩的意境”。

1.3 金屬穹頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)美——美國館

結(jié)構(gòu)技術(shù)是隨著人類對(duì)材料的不斷深入認(rèn)識(shí)，物理方面的了解，開發(fā)新的形式。每當(dāng)有新的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，通過科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展，與之對(duì)于的審美也隨之出現(xiàn)。就如對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)，不說現(xiàn)在世界各地的摩天大樓，就富勒設(shè)計(jì)聯(lián)合油槽車公司修理站的通過球形金屬結(jié)構(gòu)穹頂展現(xiàn)了一種輕量、高效并富有象征性的高技空間結(jié)構(gòu)。以及之后出現(xiàn)的加拿大蒙特利爾世界博覽會(huì)的美國館，其多面體的桿件體系，大尺度的圓球體在爭奇斗妍的博覽會(huì)上表現(xiàn)出與眾不同的高效空間圍合手段和美感，成為現(xiàn)代化的象征。

1.4 其他結(jié)構(gòu)美

在建筑設(shè)計(jì)史上還有種建筑設(shè)計(jì)派別——高技派。這種設(shè)計(jì)方式?jīng)]有像以往的設(shè)計(jì)那樣，將結(jié)構(gòu)和外飾分開，用外飾包裹結(jié)構(gòu)形式，而是突出當(dāng)代工業(yè)技術(shù)成就，將建筑的結(jié)構(gòu)和設(shè)備管道突出的表現(xiàn)出來，強(qiáng)調(diào)了“機(jī)械美”，體形工藝技術(shù)和時(shí)代性。高技派典型的實(shí)例為法國巴黎蓬皮杜國家藝術(shù)與文化中心、香港匯豐銀行等。

另外日本丹下健三設(shè)計(jì)的東京代代木體育館，通過結(jié)構(gòu)，技術(shù)和細(xì)部表現(xiàn)把日本的哲學(xué)和文化表現(xiàn)的惟妙惟肖。而美國建筑師埃洛？沙里寧設(shè)計(jì)的肯尼迪機(jī)場TWA航站樓，采用了曲線混凝土結(jié)構(gòu)表現(xiàn)飛鳥的造型采用了，富有雕塑動(dòng)感，展示的混凝土的很高技術(shù)水平。此外還有很多建筑設(shè)計(jì)將結(jié)構(gòu)美用于表現(xiàn)建筑自身的韻味?？梢姺彩呛徒Y(jié)構(gòu)有關(guān)的事物，都有結(jié)構(gòu)美的表現(xiàn)。

2 結(jié)構(gòu)美的表現(xiàn)特征

結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)美學(xué)特征主要表現(xiàn)為：均衡與穩(wěn)定，連續(xù)性與漸變性，韻律與節(jié)奏，以及形式感與量感。

均衡與穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)美，通常指人類在視覺平衡的審美心理作用下設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)美學(xué)形式。和也符合結(jié)構(gòu)力學(xué)上要求的均衡與穩(wěn)定相統(tǒng)一。奈爾維說：“穩(wěn)定性是最帶技術(shù)性的，最基本的結(jié)構(gòu)性質(zhì)”。均衡與穩(wěn)定不完全指上小下大，上輕下重或?qū)ΨQ、龐大、厚重，隨這新材料和新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，“均衡”與“穩(wěn)定”表現(xiàn)的方式更為多了，如帶有“索”的各種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如帳篷結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、索桿結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)等，這種輕巧，飄飄然的感覺，從根本上改變了傳統(tǒng)建筑基于受壓力學(xué)原理之上的空間造型特征。這也是一種均衡與穩(wěn)定了，是一種動(dòng)態(tài)的均衡與穩(wěn)定。

連續(xù)性與漸變性的結(jié)構(gòu)美，是現(xiàn)在力學(xué)常規(guī)作用的結(jié)果，是建筑構(gòu)件無突變的連接，這樣的變化符合結(jié)構(gòu)受力和美學(xué)價(jià)值，連續(xù)性和漸變性也有助展示建筑的整體性。建筑結(jié)構(gòu)的漸變性和連續(xù)性表現(xiàn)結(jié)構(gòu)類型很多，如現(xiàn)在的摩天大樓的塔式，體育館的扇形，還有如瑞士的旋轉(zhuǎn)大樓的扭轉(zhuǎn)式。連續(xù)性與漸變性，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體形中的曲線美，給人以穩(wěn)定、流暢、輕巧的感受，形成了建筑形體的美感。

韻律與節(jié)奏的結(jié)構(gòu)美多是在連續(xù)性和漸變性上的演變。通過柱、梁、板、索等，這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件，按一定規(guī)律的基礎(chǔ)上加上活躍的變化，這樣的變化沒有給結(jié)構(gòu)增加難度，而且受力合理，有利于施工速度，對(duì)空間造型藝術(shù)有很重要的作用。由此可見，在設(shè)計(jì)過程中，不能總想著隱蔽結(jié)構(gòu)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)目紤]利用和發(fā)揮這些建筑構(gòu)件的韻律與節(jié)奏，可以做到力學(xué)，美學(xué)向融和的結(jié)果，完善結(jié)構(gòu)美的發(fā)展。

形式感與量感的結(jié)構(gòu)美主要指空間的整體效果方面的協(xié)調(diào)。不同的材料，體量甚至顏色在不同的情況下給人的感覺也是不同的。垂直線條牽引人的視覺向上，給人高聳的感覺；而水平線條缺給人踏實(shí)穩(wěn)重的感覺。金字塔的正三角形體給人以穩(wěn)定、莊嚴(yán)的感覺，但如果倒過來則會(huì)使人感到危險(xiǎn)和不安。適當(dāng)?shù)倪x型可以更有利于表現(xiàn)結(jié)構(gòu)美。

3 結(jié)構(gòu)美的發(fā)展未來

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，新型材料的發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的提高，結(jié)構(gòu)形式也隨之變化，結(jié)構(gòu)美的展現(xiàn)也頻出不窮。人們?cè)谧非蟾叨雀?，跨度更大的同時(shí)，也追求其他的夢(mèng)想，如更輕更不受地球引力影響，等等。如中央電視臺(tái)大樓，這樣在以前是根本不敢想象的結(jié)構(gòu)形式，在今日也成功的展示了它的結(jié)構(gòu)美。同樣隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是對(duì)新技術(shù)開發(fā)，對(duì)空間結(jié)構(gòu)的需要變化，人類會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)新結(jié)構(gòu)的審美詮釋。在不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐中，空間結(jié)構(gòu)必將有很好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]武星寬.設(shè)計(jì)美學(xué)導(dǎo)論[M].武漢理工大學(xué)出版社，2006.

[2]徐恒醇.設(shè)計(jì)美學(xué)[M].北京清華大學(xué)出版社，2006.

作者簡介：毛艷（1981-），女，學(xué)士，研究領(lǐng)域：建筑設(shè)計(jì)，工程管理。

張 ，副教授，研究方向：設(shè)計(jì)藝術(shù)原理、羌族造物藝術(shù)。

*通訊作者：趙丹丹（1970-），女，碩士，研究領(lǐng)域：工程管理。