浅议建筑结构美学的现代表达

■ 洪小春 Hong Xiaochun 王 卫 Wang Wei 刘亚楠 Liu Ya’nan

浅议建筑结构美学的现代表达

■ 洪小春 Hong Xiaochun 王 卫 Wang Wei 刘亚楠 Liu Ya’nan

一直以来建筑结构都是随着科技与社会生产力的发展而不断进步。而建筑结构与其它建筑要素在建筑的建造过程中会产生出建筑艺术独有的美学。文章阐述了建筑结构美的概念，通过对当代著名建筑及建设现象进行实证研究，举证分析了建筑的结构美与施工建造方式、建筑技术措施、建筑材料等之间的关系，并试图以此为依据进一步阐述建筑美学在建筑结构中的体现与表达。并由此阐明建筑结构美是区别于其它艺术形式的一种美学形式，对于当代建筑师重新审视建筑设计具有一定的意义。

建筑结构；美学；建筑材料；建筑教育

1 建筑结构及其概念

传统的建筑结构定义为：在建筑中，由各项材料整合而成的，起骨架作用为建筑提供支承作用的作用体系。因此，经过设计的建筑结构常常给人安全、坚固的心理感受。随着科技的进步和建筑材料性能的不断提高，导致建筑结构形式的更迭让人目不暇接，当代仿生建筑更是将自然中合理的结构形式运用到建筑物的结构体系中，为建筑创作提供了更广阔的空间。

东西方传统建筑有着显著区别，东方建筑主要以木材作为结构体系，因其强度高、木材自重轻等特性，决定了东方建筑开敞、低矮的特点；西方建筑则以石材作为主要的建筑结构材料，石材因自重大、刚度大而形成了西方古建筑内部空间幽暗、建筑高耸等特点。现代建筑技术的发展打破了传统建筑结构材料的限制，使得建筑结构设计有能力在充当受力承重体系的同时展现出其或是轻薄、柔美，或是刚劲、挺拔的特点，建筑设计人员和工程结构设计人员的能力发挥是互相关联的[1]。

2 当代著名建筑中的结构美

沙特拉斯机场火车站，由著名建筑师卡拉特拉瓦设计，方案犹如一只展翅的鸟（图1），一反传统车站的设计模式，其叛逆的造型、特殊的墙面设计类似于传统哥特建筑结构体系，整个建筑中厅由拱架相互支撑，顶部造型被固定在拱架之上，墙面由大量高强度钢筋组成，整体结构相互衔接组合而形成丰富、柔和的图案。整个建筑从内部空间到外部造型设计均来自于设计师对建筑结构的理解并加以创造性的运用，建筑造型完全建立在其结构系统的基础上，设计师用静态的结构体系表现出建筑的轻盈与优美，充满仿生意味动态美感。

另一则代表案例为中国国家体育场（图2），整个体育场由外露的建筑钢结构构件组合而形成一个类似于树枝编织成的鸟巢状建筑造型，建筑结构相互协作，形成一个完整受力整体的同时，也让内部完整无遮挡的建筑功能成为可能，在形成独特建筑美的同时创造了更舒适的功能空间。内部的碗装看台空腔与外部结构形成鲜明的对比，此时的建筑结构并不仅仅是内部的支撑材料，外露树枝状的钢柱在提供结构支撑的同时也赋予了建筑强健的形象，展现出中国国家体育场独特的魅力。

通过以上两个案例分析可以发现，现代建筑结构体系及其技术水平，已经完全具备摆脱传统梁柱结构受力体系束缚的能力，通过优化结构体系，整合建筑设计与建设环境特点，能够产生属于建筑领域的独特建筑美学特点。

图1 沙特拉斯机场火车站

图2 中国国家体育场

纵观历史，人类长久以来致力于 使“力”和“美”相互完美结合[2]。随着建筑技术的发展，除了发挥对建筑体系的支撑作用之外，建筑结构在建筑设计中越发发挥着更多样化的作用，对建筑的结构美学探索不仅可以丰富建筑造型类别与形式，还可以为美学发展提供更多样的可能性，因此，建筑的结构美探索将是建筑研究的重要方向之一。

3 建筑结构与建筑结构美学

建筑结构因其自身构建体量与材质差别等特点，通过合理的构成方式往往能形成建筑设计领域独有的韵律。比如在施工中脚手架是在工地常见的建设辅助工具，通过大量的施工场地调研可以看出，脚手架作为施工支撑结构体系（图3），在搭建过程中形成了一种轻盈、明快的秩序。当中形成的建筑空间序列与隈研吾（图4）等东方建筑师所设计方案中营造的宜人尺度与空间秩序不谋而合。

图3 某工地施工中的脚手架

图4 日本GC口腔科学博物馆

这种既非透明也不是密封的建筑外层，以柔和的光线和内部阴影，营造出一种暧昧轻盈、温暖放松的视觉效果，这些构建在营造轻盈自然的建筑空间的同时，也能够为建筑提供结构支撑，结构完全融合于建筑空间之中。

另一种建构方式，是建筑通过结构创新将传统的梁板柱结构受力体系特点扩展开来，将单独的梁板柱分解成为更小尺度的材料建构，让建筑结构在发挥支撑作用的同时，能够成为建筑造型和外围护的一部分。这种小尺度的建筑材料构成体系更适合人的尺度，从建筑空间设计角度来说，小尺度的建筑体量更能体现建筑空间的舒适性。结构的垂直构件与水平构建相互交叉作用，能够形成新的具有建筑意义的空间序列。这种纯粹的建筑意义上的空间探索，正是当下中国建筑发展所缺乏的思考方向。

中国作为拥有悠久历史的文明古国，快速的现代化进程与传统建筑功能的延续等问题一直是建筑师所关注的焦点。其在建筑形式、建筑材料、建筑空间与环境等方面的发展方向，在建筑结构美学的探索中同样面临这样的问题。

中国传统木塔（图5）是中国古代的“高层建筑”，其外部檐口通过柱以及斗拱支撑的屋檐，形成一种具有秩序感的传统美感。我们同样能在当代建筑、施工过程中找到这种形制的延续和传承。在中国美术学院象山校区某建筑中（图6），建筑立面通过外部结构构件组合形成层叠韵律感，与传统中国木塔的形制样式有着相同的空间感受。在某建筑工地建筑外部脚手架上，我们同样可以看到这种结构的魅力（图7），虽然这种脚手架只是为了建造而临时搭建的。建筑檐口所营造的空间感是传统塔楼空间感的现代表达，可见现代的建筑结构为传统建筑美学的现代表达创造了有利条件。

4 建筑结构材料与建筑结构美

科技进步极大丰富了建筑材料的使用范畴，建筑的结构材料也突破了传统的竹材、木材、石材的界限，新型混合材料也因其廉价、易得、易使用等特点而广泛使用，以下选取木材、钢筋混凝土和钢材为例阐述建筑结构材料与建筑结构美之间的关系。

图5 中国传统木塔飞檐细部

图6 中国美术学院象山校区某建筑

古代因社会经济与技术发展原因，其建筑材料可选择度较低。人类发展的历史长河里，居所一直是人们最注重、最讲究的、花费心思最多的地方，木质结构在中国建筑史中占有着绝对的主体地位。木材作为最原始、最常见的建筑材料之一，因其取材广泛、加工便利、自重轻等特点一直在建造领域广泛使用，且材料获取与加工过程均绿色环保，符合当今社会可持续发展需求[3]。且在现代建筑中，以木材作为结构的建筑往往给人以清新自然的感觉（图8）。木结构因其自身特点而方便改造，且木结构之间的逻辑关系和结构关系所产生的韵律感正是建筑结构美的最好表达。

图7 某工地现代建筑施工脚手架

钢筋混凝土结构（图9）是现代建筑最常使用的建筑材料，中国的钢筋混凝土建筑材料更是占据全世界产量的半壁江山，其特点为综合混凝土高抗压性能和钢筋的高抗拉性能以提高建筑结构的承载力。钢筋混凝土结构作为建筑的结构构件，在一段时期一直被装饰材料所掩盖，然而钢筋混凝土结构本身作为建筑装饰的时候，往往能获得或粗野或细腻的空间感受。如日本著名建筑师安藤忠雄对于钢筋混凝土结构的细腻美感表达有着独到的理解，因此，对于结构美的处理和表达往往取决于建筑师对材料的运用和理解。

钢材以其均匀、稳定、强度高、塑性韧性好等特点成为现代建筑的必备材料，与混凝土结构相结合所形成的钢筋混凝土结构上文已讨论。除此之外，钢材在现代大跨度建筑与超高层建筑等建筑类别中，对建筑造型起着至关重要的作用。图10为某大型体育类建筑的屋盖结构，钢结构在其中组合形成钢结构三维受力空间网架结构，使巨大的屋盖系统形成一个受力整体，建筑整体刚度得到转移处理，因此巨型建筑结构成为可能。根据形式美的原则结合钢结构作用特性可形成一定的韵律，而钢结构之间的相互作用形成受力整体，所产生的各式各样的韵律美也是结构美的体现。因此，深入挖掘结构作用形式与建筑造型的关系，可以发展出独特的建筑结构美学。

5 建筑结构美学对建筑学教育的启示

现代建筑教育发源于西方，“Architecture is art.”的中文翻译是“建筑是一门艺术”。这是对这句话的曲解。“art”一词源于古拉丁语ars，其意义类似希腊语中的“技艺”。而从传统上看，我们所受的建筑学教育体系来源于西方，当时的建筑师身兼数职（艺术家、雕塑家等）。后来的建筑学隶属于工艺美术学校。而建筑美本身是区别于其它艺术形式的。传统建筑学教育以绘画为基础的二维建筑认知体系，必然会产生对建筑空间的曲解。因为建筑结构、空间、环境等等都是三维体系，如果经由二维的绘画来描绘建筑会产生理解偏差，这种偏差对于建筑的发展是不利的。由于传统的结构理论都是以二维受力来进行分析、试验的，所以大部分建筑师的设计都受到了很大的束缚，造型往往以直线、矩形块、大面积的平面等形式表现要素为主[4]。而结构作为建筑的三维体系，其受力体系从二维到三维，其结构形式从平面到立体，其受力方式从线性到空间……所体现的变化正是建筑美的一部分。因此，建筑学教育中应当重视建筑构造方式、建筑结构体系以及建筑认知方式。建筑结构美学正是建筑学子认知建筑的有利方式。

6 建筑的结构美对于当代建筑创作的作用

建筑美学与建筑设计构思、结构选型、施工质量等均有直接联系，任何一个环节的变化均会对建筑物最终呈现的状态有所影响。中国现阶段正处于快速城市化发展的大建设时期，大量建筑如雨后春笋般涌现。与此同时，新建成的建筑作品其建筑质量与施工质量都不尽如人意，建筑照搬照抄现象此起彼伏，而建筑物因其所处的环境、表达的城市形象、提供的功能不同应当采用不同的设计表达方式。因此，当大建设时代慢慢接近尾声，我们不妨停下来好好思考什么才是真正的建筑？什么才是真正的建筑美？从建筑的结构创新中我们或许能找到突破之处。

7 结语

建筑是人类发展进程中永恒的话题，要理解建筑，就要极力挖掘建筑范畴内的美学。建筑结构作为建筑的根基，跟随人类文明的发展在不断调整、改进、创新。这正是建筑发展所需要的进取精神。需要补充的是，不能狭隘地将建筑仅仅放在建筑学领域讨论，而应该将它置身于社会、历史、文化等等不同的领域中。届时我们所看到的就不止是建筑的结构美。

[1]高立人.结构概念和体系（第二版）[J]. 建筑结构, 1998（10）:60.

[2]川口卫, 王小盾, 陈志华. 建筑结构的奥秘:力的传递与形式[M]. 清华大学出版社, 2012.

[3]洪小春. 建筑业未来的集成化趋势研究[J]. 中国建材科技, 2016, 25（2）:91.

[4]何隽.解析建筑设计中的结构美[J].艺术百家, 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， 南京工业大学建筑学院研究生；王卫，南京工业大学建筑学院研究生；刘亚楠，南京工业大学建筑学院研究生。