建筑外形与结构关性联探析

摘要：建筑的外在形式纷繁复杂，仔细探究源头，可能诞生于天马行空般的主观想象，或是有理有据、缜密客观的逻辑推断，无论哪种，多少都会受到建筑结构的影响。建筑结构作为建筑学的重要分支，对塑造建筑外观有重要影响，然而由于结构时常隐藏在各种界面的包裹之下，它对于建筑外形的潜在作用常被人忽视。本文探析的就是建筑外形与结构之间的关联性。

关键词：建筑;外形;结构

一、建筑外形源于对结构的充分了解和灵活运用。

建筑外形如果单纯地通过各类意识形态主导，或直接地步入从形式到形式的过程（例如在商业设计中被广泛应用的“元素提取”），是不具备讨论价值的。设计的外在形式并非一拍脑袋就能成型，其中涉及许多问题，例如产品的地域性特点（历史文化、地理特征等）、结构，使用者需求，可行的技术手段等。一部分优秀的建筑，其外形来自于对结构的充分了解和灵活运用。

（一）结构实验性建筑所塑造的外形

其承重结构的革命性创新将直接导致形式创新。伊东丰雄耗时十年建成的台中大都会歌剧院，是一座曲墙、无柱、无梁的混凝土建筑，相较一些外形怪诞，内里仍使用基础结构的建筑而言，台中大都会歌剧院在结构方面进行了巨大挑战。关于该歌剧院的外形，诸多评论家都慷慨地给予各种比喻修辞，他们试图找到一种恰如其分的形式概念来描述这个建筑。然而，不可否认，结构创新是该建筑能拥有奇特外形，且能在建筑史中留下光辉印记的要素，就如同薄壳结构、框架结构的诞生给建筑界带来的巨大震动。

（二）承重或非承重结构创新都可能促进建筑设计落地

以扎哈.哈迪德为例，扎哈早期有非常多图纸建筑在国际竞赛中取得优异成绩，但这些作品无法落地，直到维特拉消防站建成，其作品才慢慢从图纸建筑转型为实体建筑，原因就在于结构技术的约束。

此外，高迪的圣家族大教堂，始建于1882年，31岁的高迪接手该项目，并在此后的43年，不断研究教堂的结构设计。最初由于技术水平的局限，导致建造速度缓慢，直到高迪意外去世，也未能完成这件作品。好在当时高迪对教堂的外形设计已经基本完成，留存有图纸、出版物和石膏模型。依靠現代的建造技术，圣家族大教堂预计将在2026年完工。（作为赎罪教堂，建造资金来源于个人捐款和门票，这也是建造缓慢的原因之一）。

二、建筑形式和结构相互影响

（一）形式可以反映结构，而卓越的结构能成就形式之美

康策特，著名的结构工程师，相较于完全专注于结构的其他同行，他选择站立在结构和建筑两者之间。因为在目前的建筑行业中，大多数结构工程师会选择进入专门的结构事务所工作，同样建筑中的大部分工程结构都是外包给专门的结构事务所负责。然而，康策特选择了卒姆托的建筑事务所，为此，很多情况下，他都得面对自己的同行，去尽力维护建筑师的利益。

康策特的作品，常能展现出对形式的敏锐，在理性中寻求空间与形式融合的建筑结构性表达。例如在巴塞尔学校，康策特设计了一个由墙和楼板组成的箱形结构，将整体的荷载分布到两侧的剪力墙上。为解决40米进深导致的光照问题，在箱体上开辟了四个错动的光井。这导致整个箱形结构的强度被弱化，给结构设计带来新难题。为了实现预期的外形效果，康策特决定在箱形结构的墙体内布置斜向的钢筋受拉件。大尺度的预应力钢筋在垂直的方向穿越课室空间，飞跃数个楼层。如同大型的桥梁结构一般，将被光井切断的墙体和楼板重新捆扎在一起。如此具有张力的结构设计，最终静默地隐藏在墙体和楼板之中，建筑的外表和空间呈现出一种极尽克制的冷静姿态。然而，倒置的底部大空间、主立面上错位的开窗以及内部错动的光井，仍旧在暗示着墙体和楼板内不可见的复杂结构。

（二）非承重结构形成新的建筑表皮

设计领域，新的设计手段层出不穷，尤其以参数化为主要媒介的表皮设计风靡全球，通过算法快速生成模型，进行高效设计。模型的形式种类、复杂程度、生成的速度等方面远超人脑。关于建筑设计的参数化软件也在不断发展，BIM、RHINO、REVIT等软件，以及相关插件，例如GRASSHPPER、KANGAROO、WEAVE都得到建筑设计界的极大关注。

然而，面对这种设计趋势，要批判地看待，如果从最本质的诉求去探究，我们需要反思这种表皮进化所蕴含的意义，选用这种表皮和那种表皮的差异性、合理性、必要性是什么？等诸多问题。

总而言之，建筑外形无法脱离结构的影响，无论是起决定作用的承重结构，还是锦上添花的非承重结构，作为设计师，不能忽略对结构知识的实时更新，当我们对建筑外形设计的思考进入瓶颈时，不妨从结构的角度想一想，也许会有意外的收获。

参考文献：

[1]宗轩，吴博文，汤朔宁.再谈结构成就建筑之美——约格·康策特设计作品的结构性表达[J].建筑师，2015（3）：40-45.

[2]向金辉.结构建筑学——触发本体创新的建筑设计思维探析[J].中国住宅设施，2018（5）：45-46.

作者简介：姚宜玮（1995.10-），女，汉族，籍贯浙江舟山，苏州大学艺术学院，18级在读研究生。