文档介绍：建筑结构的美学探讨
张敏
(甘肃省建筑设计研究院,甘肃兰州 730030)
摘要:传统观点认为结构设计的立足点在于力学,建筑设计的立足点则在于美学,结构是利用
技术为建筑美服务的。本文从结构与建筑美学的关系以及结构形式美两个方面探讨了结构自
身的技术美,打破了传统的“先建筑、后结构”的单一思维,挖掘出结构的艺术内涵。
关键字: 建筑;结构美学
中图分类号:TU-80
建筑是人类按照使用要求,在对自然界加工改造过程中创造出来的物质实体,
同时又是在这个加工改造过程中运用了美学规律,注入了审美理想,显示了审美
价值的艺术作品,建筑物是符合美学原则的功能产品。结构设计的立足点在于力
学,建筑设计的立足点则在于美学。在很长一段时间里,建筑师为追求美学设计
的完美,尽可能利用装饰手段将结构隐藏起来,但是近几十年来,建筑结构所体
现的理性和技术的美感重新被认识,对结构设计中的美学探讨也就越来越深入,
建立在理性的技术基础上注入感性的建筑思维的结构造型设计在当代建筑设计中
起着不可忽视的作用。
1 结构与建筑美学的关系
建筑美源自于结构
历史上一些优秀的建筑体系,如我国古代木构架建筑、古罗马石拱券穹
隆建筑、西欧文艺复兴前的哥特建筑等,都在建筑空间造型中突出地反映出了结
构形式的基本特征和结构运用的基本技巧。值得深思的是,这些优秀建筑体系兴
起与衰落的发展过程,大都揭示了这样一条客观规律:当结构技术的运用受到建
筑艺术创作中雕琢与堆砌的影响,而得不到继续发展的时候,那么这也往往就是
建筑艺术的生命力开始枯竭的时候。
在中国的木构架体系中,柱顶部的斗拱是最具其民族文化特色的建筑构
件之一,它实际上是一种特殊的结构构件,起到支撑、悬挑平衡屋檐及屋面部分
构件重量的作用。到了明清时代,斗拱的截面尺寸相对减少,数量增多,使装饰
的作用多于结构的作用,成为一种权势、等级、财富的象征,失去结构的美,这
种建筑形式也就走到了发展的尽头。
西方古典柱式的柱身长细比均为 6~8,我们由材料力学可知,当石材的
长细比<8 时,可获得最小的横截面积,此时所用的材料也最省。中国古代柱式为
木质材料,其长细比在唐宋时期一般为 8 或 9,明清时期为 10,这种长细比对于
木柱来说,几乎可以不考虑“失稳”因素,从而达到较合理地利用材料特性的目
的。显然人们在古代并无法事先根据稳定理论来校核柱,完全是根据材料的实际
状态和审美需求来建造房屋,达到了力学与美学的统一。失去结构意义的形式美
对于建筑来说是没有生命力的。
结构和建筑的和谐创造美
一个好的建筑的产生,肯定是建筑与结构的完美结合。建筑设计构思的
自由性,是随着对结构学法则性认识的逐步深化而扩大的,而建筑结构的自在性
又是在把握美学构成法则性的基础上得到飞跃的。把建筑美仅仅归结于建筑师的
创造,至少是一种误解;而结构工程师把自己排除在美的创造者行列之外,更是
一种误解。只有当建筑师和结构工程师配合默契,共同致力于美的创造时,建筑
的美才能更好、更持久。悉尼歌剧院设计的经验教训就是这方面一个典型的例子。
悉尼歌剧院的建筑方案虽然好得无以复加,但其结构方案有一个致命的
缺点:选错了结构型式。大家知道如果壳体屋盖都是凸面向上平