建筑結(jié)構(gòu)一體化：從認(rèn)識到實踐

結(jié)構(gòu)與建造在建筑表現(xiàn)上的不斷創(chuàng)新，讓人們重新審視結(jié)構(gòu)在建筑學(xué)中的位置。華東建筑設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱“華東院”）作為結(jié)構(gòu)建筑學(xué)研究中心（ANDC）的聯(lián)合創(chuàng)設(shè)單位之一，始終關(guān)注著建筑與結(jié)構(gòu)的融合創(chuàng)新，并連續(xù)兩屆深度參與結(jié)構(gòu)建筑學(xué)研究國際學(xué)術(shù)論壇。本次采訪特邀華東院張俊杰院長，分享對建筑結(jié)構(gòu)一體化的理解以及相關(guān)設(shè)計實踐。

The continuous innovation of structure and construction in architectural expression makes people rethink the position of structure.As one of the co-founders of the Archi-neering Design Research Center(ANDC),East China Architectural Design and Research Institute (ECADI) has always been concerned with the integration of architecture and structure,and has consecutively participated in the International Academic Symposium on Archi-neering Design Research.In this interview,we invited Zhang Junjie,the director of ECADI,to share his understanding of the integration of architecture and structure and the design practice.

AT：

在當(dāng)今高度融合的時代，建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系從根本上發(fā)生了改變，結(jié)構(gòu)與建造的創(chuàng)新在建筑表現(xiàn)上也越來越多元，您認(rèn)為今后建筑設(shè)計的發(fā)展趨勢是什么？

張俊杰：

建筑與結(jié)構(gòu)的融合是當(dāng)今建筑學(xué)科中的熱門話題，并且隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，建筑師與結(jié)構(gòu)工程師的配合方式也在逐漸轉(zhuǎn)變，并在融合上達(dá)成了共識。近年來，這一話題在國內(nèi)也受到特別的重視，從“建筑結(jié)構(gòu)一體化”“結(jié)構(gòu)建筑學(xué)（Archi-neering）”“建構(gòu)”這些詞匯在建筑和結(jié)構(gòu)各自領(lǐng)域的文章和論壇中越來越頻繁的出現(xiàn)，可以得到驗證。

建筑設(shè)計的過程涉及多專業(yè)、多階段，關(guān)于結(jié)構(gòu)和建筑關(guān)系的問題已經(jīng)是老生常談了。傳統(tǒng)的、受限于技術(shù)手段的設(shè)計合作往往由建筑專業(yè)單向推動，如今隨著數(shù)字化手段及技術(shù)的運用，建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)的交互過程變得更高效、更頻繁、更深入，從而實現(xiàn)形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)的三位一體。

結(jié)構(gòu)建筑學(xué)并不僅僅是結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系，而是建筑、技術(shù)、結(jié)構(gòu)、建造共同融合的藝術(shù)，是以理性主義為原則，融合結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)設(shè)計需求，并以之為創(chuàng)新觸發(fā)媒介的建筑設(shè)計理念。這一理念的提出讓我們重新思考建筑學(xué)的本源，它跨越了建筑、結(jié)構(gòu)、機電等專業(yè)簡單合一的狀態(tài)，以達(dá)到一種互相滲透、激發(fā)本體創(chuàng)新的動態(tài)設(shè)計過程。

AT：

在建筑作品中追求建筑與結(jié)構(gòu)的完美融合是一個永恒的話題，您認(rèn)為什么樣的建筑才算是建筑結(jié)構(gòu)一體化的建筑？

張俊杰：

建筑存在數(shù)理邏輯、力學(xué)邏輯，表達(dá)力與美，毋庸置疑是一體化的。建筑結(jié)構(gòu)一體化需要建筑與結(jié)構(gòu)間的深度融合，它不是圖形的交互，而是數(shù)理邏輯的交互與統(tǒng)一。這種融合并不是從開始就能順利達(dá)成的，往往是建筑師和結(jié)構(gòu)工程師不斷磨合、逐漸靠近，才能最終實現(xiàn)。由于建筑師與結(jié)構(gòu)工程師的知識背景、思維習(xí)慣、工作內(nèi)容等均有不同，專業(yè)間的觀念差異和技術(shù)誤解仍普遍存在，因此對建筑與結(jié)構(gòu)融合的判別也沒有一個固定的標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)一體化應(yīng)當(dāng)是高效、綜合、全面的，其目標(biāo)是消除結(jié)構(gòu)對建筑形態(tài)、空間、細(xì)部不同程度的要求或制約，找到一種平衡。

當(dāng)建筑造型簡潔時，往往具有穩(wěn)定性、規(guī)則性、對稱性等特征。簡潔建筑的結(jié)構(gòu)合理性，也使得建筑方案的實現(xiàn)度更高。通過運用統(tǒng)一的肌理感，以結(jié)構(gòu)外露的方式也能呈現(xiàn)出簡潔的風(fēng)格，設(shè)計摒棄了過多的裝飾性元素，讓觀者的注意力更易集中于建筑的空間表現(xiàn)力上，傳達(dá)出更具沖擊力的視覺感受。當(dāng)建筑造型復(fù)雜時，為了滿足建筑的需求，結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐讌f(xié)，則可能簡化設(shè)計和建造的難度，甚至帶來形式上的創(chuàng)意。通過建筑與結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計，充分挖掘建筑內(nèi)部的每一寸空間，提升空間的利用效率。

真正好的建筑作品應(yīng)該是建筑和結(jié)構(gòu)完美融合的產(chǎn)物。建筑創(chuàng)作中體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的概念，結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新反過來支撐建筑更自由的想象，結(jié)構(gòu)技術(shù)與建筑形式的完美融合使建筑更安全、更經(jīng)濟、更美觀。我們期望通過這種建筑與結(jié)構(gòu)的密切合作，促進(jìn)技術(shù)與藝術(shù)的雙向交流，為創(chuàng)作建筑與結(jié)構(gòu)完美融合的作品提供更多的可能性。

AT：

您認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)一體化融合創(chuàng)新的基礎(chǔ)是什么？

全過程設(shè)計-普陀山觀音文化園 ? 華東建筑設(shè)計研究院有限公司

張俊杰：

建筑結(jié)構(gòu)一體化融合是未來的發(fā)展趨勢，且有賴于新型建構(gòu)、新材料、新技術(shù)的發(fā)展。實現(xiàn)這一目標(biāo)需要從理論研究、人才培養(yǎng)、工程實踐各方面不斷努力。

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，新型建構(gòu)決定著未來的發(fā)展方向，新材料的運用將會帶來建筑的革新?？v觀歷史，結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新離不開新材料的問世。材料的發(fā)展趨勢是低能耗、壽命長、綠色可持續(xù)、高效率和節(jié)能低碳，智能化產(chǎn)品將會越來越多，不斷地適應(yīng)新的生產(chǎn)力發(fā)展要求，實現(xiàn)建筑技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。例如，早期的玻璃多用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，但隨著產(chǎn)品性能的不斷改進(jìn)，將高性能玻璃用作結(jié)構(gòu)材料，成為現(xiàn)代建筑中的一個新亮點。

數(shù)字化技術(shù)帶來的革新，使建筑與結(jié)構(gòu)及其他專業(yè)可以基于同一平臺實時互動、高效配合。應(yīng)高度重視數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化對工程建造的變革性影響，實現(xiàn)工程建造向智能制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)工程建造的可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。

學(xué)科分化及實踐中僵化的分工模式導(dǎo)致了各專業(yè)的分離。建筑與結(jié)構(gòu)的融合對建筑師與結(jié)構(gòu)工程師都有要求。建筑師進(jìn)行建筑創(chuàng)作時需要判斷結(jié)構(gòu)體系的可行性，結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要理解建筑創(chuàng)作的藝術(shù)性；建筑師提出形態(tài)和空間的創(chuàng)作意向，結(jié)構(gòu)工程師提供多種可能性、效率分析及形態(tài)空間調(diào)整建議。整個過程是相互激發(fā)、螺旋上升的。

AT：

華東院作為中國知名的大型綜合設(shè)計研究院，在建筑結(jié)構(gòu)一體化上有哪些創(chuàng)新實踐？

張俊杰：

華東院對建筑結(jié)構(gòu)一體化的研究開始較早，在機場口岸、站城一體、文化旅游等諸多建筑類型中都進(jìn)行了項目實踐，并摸索出一套理念和方式。

在方案階段，結(jié)構(gòu)融入到建筑整體的創(chuàng)作過程中，兩個專業(yè)在目標(biāo)不明確、概念模糊的情況下廣泛討論，在思想碰撞的過程中，建筑需求逐漸清晰，結(jié)構(gòu)形式逐漸確定。這樣建筑結(jié)構(gòu)共同參與方案設(shè)計的過程，也是一體化設(shè)計的一個方面。

普陀山觀音法界位于東海之濱、浙江省舟山群島朱家尖白山山麓，與普陀山隔海相望，總建筑面積約30萬m，是集文化體驗、藝術(shù)展示、文化交流以及觀光服務(wù)等功能于一體的觀音文化主題博覽園。觀音圣壇是觀音法界的核心標(biāo)志建筑，與普陀山島慧濟禪寺、南海觀音像構(gòu)成南北人文軸線，使得觀音法界與普陀山相呼應(yīng)，使朱家尖與普陀山佛教文化的有機統(tǒng)一。

觀音圣壇的建筑創(chuàng)意參照普陀山普濟禪寺的毗盧觀音坐像，圣壇底部為蓮花基座，中部以中國傳統(tǒng)塔樓結(jié)構(gòu)配合大面積背光，上層為毗盧帽和華蓋，整體建筑給人以毗盧觀音端坐蓮臺的想象力和視覺沖擊力。

在建筑結(jié)構(gòu)上，也有“須彌皆圓通”的創(chuàng)新。圓通大廳是現(xiàn)存佛教建筑里跨度最大的金屬結(jié)構(gòu)，同時也是面積最大的穹頂佛教場館。圣壇基座部分的4根擎天巨柱將圣壇上部整體托起，使得圓通大廳從內(nèi)外部都完美呈現(xiàn)了全貌。

以上只是一個華東院案例的分享，希望通過交流分享、智慧碰撞，與大家共同探索創(chuàng)新進(jìn)步發(fā)展之路，努力促進(jìn)行業(yè)數(shù)字化設(shè)計的進(jìn)程。同時將以人為本、智慧理念、綠色可持續(xù)、全生命周期的建筑觀作為新目標(biāo)，為中國城市發(fā)展續(xù)寫更加美好的篇章。

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