徐偉琦，段 翔，吳定峰

(1.武漢輕工大學土木工程與建筑學院，湖北武漢430023;2.中南建筑設(shè)計院股份有限公司第四建筑工作室，湖北武漢430073)

隨著人類歷史的發(fā)展和文明的積累，建筑從遠古單純簡陋的居住巢居、穴居演變成今天種類多樣的建筑類別，建筑對于人類的作用也逐漸由低層次發(fā)展為高級層次。馬斯洛是美國著名的心理學家和哲學家，他的有關(guān)自我實現(xiàn)的學說聞名世界。他指出:“任何一個人都需要有一個被滿足的層次，從基本的生理需求到情感上的自我實現(xiàn)，包括尊重和愛。高層次的需求會支配人的意識功能，但這是以滿足較低層次的需求為前提的?！彼?，在今天，生活水平的提高使人們自我實現(xiàn)的要求充分得到滿足，在某種程度上人們對于建筑的功能層次需要也在悄然發(fā)生著轉(zhuǎn)變，不再是過去的最低居住層次。人們開始探索更多需求，評價建筑是否合格的標準開始越來越取決于其所表現(xiàn)出的藝術(shù)化美學成分。

1 建筑藝術(shù)與結(jié)構(gòu)

1.1 建筑藝術(shù)及其常用表現(xiàn)手段

藝術(shù)的概念在大眾眼中多為對完美事物的精神追求，只有當事物具有表現(xiàn)力時，我們方可稱之為藝術(shù)。而建筑的本質(zhì)隨著社會的發(fā)展逐漸發(fā)生著概念的轉(zhuǎn)變，成為和藝術(shù)相掛鉤的產(chǎn)物。有別于如繪畫、雕刻及音樂等其他種類的藝術(shù)形式，建筑藝術(shù)可以認為其是一種綜合性要求很強的藝術(shù)種類。畫家為了達到藝術(shù)效果可以將畫中的門窗等畫的和人一樣高，甚至不如人高，但是建筑師不能這樣虛構(gòu)。他必須考慮多方面的實用因素，如使用功能、防火材料、城市整體規(guī)劃、經(jīng)濟預(yù)算等方面的限制要求，同時，還必須將結(jié)構(gòu)的形式、施工工藝的可行性等因素加以考慮。隨著人們對建筑藝術(shù)的要求越來越高，建筑的藝術(shù)表現(xiàn)風格也越來越多元化。一個成功的建筑作品可以通過多種途徑的表現(xiàn)手段將其藝術(shù)性得以表達，表現(xiàn)方法大致可分為兩大類——純粹性表現(xiàn)與復(fù)雜性表現(xiàn)。純粹性表現(xiàn)方法包括對建筑物的結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計、色彩和材料質(zhì)地選擇、空間格局安排等(圖1);而復(fù)雜性表現(xiàn)又可以通過文化與語言手段的表現(xiàn)、聽覺、嗅覺與味覺手段的運用等方法提升建筑物藝術(shù)的表現(xiàn)魅力(圖2)。

1.2 結(jié)構(gòu)的本質(zhì)及其與建筑藝術(shù)的關(guān)系

結(jié)構(gòu)是一種實體形式，通俗來講，如同人類的骨骼，是一種未經(jīng)修飾過的物質(zhì)材料。但是站在較全面的角度看待結(jié)構(gòu)，其本質(zhì)可以大體分為兩個層次來認識:第一，組成結(jié)構(gòu)的細部形式，構(gòu)造構(gòu)件及節(jié)點等部分;第二，結(jié)構(gòu)的整體構(gòu)成關(guān)系，也就是結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的實體組織關(guān)系［1］。

結(jié)構(gòu)形態(tài)與建筑之間的關(guān)系是相互依存的，作為建筑的“依靠”，一方面，結(jié)構(gòu)形態(tài)在基礎(chǔ)層面上為建筑提供了技術(shù)支撐，承擔和化解了外力作用;另一方面，結(jié)構(gòu)形態(tài)也形成了建筑最基本的原始輪廓。如果說空間是建筑的目的，結(jié)構(gòu)則是實現(xiàn)建筑空間和形象的必要實體手段。所以建筑空間的塑造和結(jié)構(gòu)的限制兩者之間是相輔相成的?？v觀建筑發(fā)展的主流，建筑和結(jié)構(gòu)的關(guān)系一直是相互促進或相互制約的關(guān)系。人類自從產(chǎn)生建筑開始，建筑和結(jié)構(gòu)就難分彼此。到十九世紀，工業(yè)革命帶來結(jié)構(gòu)技術(shù)的成熟，進而導致學科的細化，建筑和結(jié)構(gòu)開始有了明確分工。再到二十世紀現(xiàn)代建筑的興起，結(jié)構(gòu)和建筑又開始表面上“貌合神離”。直至近現(xiàn)代建筑，由于新技術(shù)和材料的不斷運用，結(jié)構(gòu)日趨實現(xiàn)了建筑功能的多元化，結(jié)構(gòu)的自由也給建筑藝術(shù)表現(xiàn)帶來了越來越多的可能性，如表1所示。科學技術(shù)所帶來的新型結(jié)構(gòu)形態(tài)對于建筑藝術(shù)的外在表現(xiàn)作用有了新的意義，結(jié)構(gòu)形態(tài)的作用隨著建筑創(chuàng)作的多元化已經(jīng)上升為一種建筑造型藝術(shù)。

圖1 建筑藝術(shù)的純粹性表達

圖2 建筑藝術(shù)的復(fù)雜性表達

2 以結(jié)構(gòu)形態(tài)視角作為建筑藝術(shù)表現(xiàn)創(chuàng)作的出發(fā)點

2.1 建筑藝術(shù)的結(jié)構(gòu)合理性

建筑藝術(shù)給人的美感并不是虛無縹緲，是具有一定的科學原理來支撐的。這些原理外在體現(xiàn)為建筑藝術(shù)的表現(xiàn)力，內(nèi)在則蘊含在結(jié)構(gòu)的合理性之中。集中體現(xiàn)為以下幾點。

表1 結(jié)構(gòu)類別和建筑體型藝術(shù)的對應(yīng)關(guān)系

2.1.1 穩(wěn)定性

眾所周知，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很大程度上體現(xiàn)在受力方面，而在另一方面，結(jié)構(gòu)形態(tài)整體畫面中呈現(xiàn)出的穩(wěn)定性也有助于取得確定的理想建筑藝術(shù)效果。人們走進哥特教堂時所感受到空間的宏偉感覺所表現(xiàn)出的穩(wěn)定性就是結(jié)構(gòu)專家通過結(jié)構(gòu)形態(tài)的塑造所營造出來的均衡感受(圖3)。

圖3 哥特式教堂室內(nèi)外空間及飛扶壁結(jié)構(gòu)表現(xiàn)

2.1.2 比例感

比例感是建筑美學規(guī)律一項重要的屬性，而比例因素大多體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)形態(tài)的構(gòu)成之中。合理的比例感是美學大關(guān)系很重要的一個因子，失去協(xié)調(diào)比例的事物無論怎么裝飾都會是畫蛇添足。人對比例天生具有敏感性，因為人體自身就是比例的載體。古希臘很多藝術(shù)家都對人體的美學比例進行過研究，風姿嫵媚的“維納斯”其下肢與其身高之比近于1∶1.6，從而進一步提出帶有普遍意義的美學比例，認為存在黃金分割比，0.618就是美的分割點［2］。比例1∶1.618是形式美的基本規(guī)律，這個比例也近似的運用在很多著名的建筑之中(圖4)，埃及的胡夫金字塔其高度與寬度之比為1∶1.6;莊重典雅的雅典帕提農(nóng)神殿正面高度與寬度之比約為1∶1.6……這個比例的合理性也是經(jīng)過力學證明的，從圓木中切取矩形截面梁，從強度考慮，最優(yōu)的寬高比為1∶1.414，而從梁的剛度考慮，最佳的寬高比例為1∶1.732，而這1.414 與 1.732 正好把梁的強度與剛度統(tǒng)一于寬高比在1∶1.6。由此我們不容懷疑，適當?shù)谋壤P(guān)系確實可以帶來整體形態(tài)上的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。

圖4 比例合理性在結(jié)構(gòu)形態(tài)藝術(shù)中的體現(xiàn)

2.1.3 力學支撐

富有表現(xiàn)力的結(jié)構(gòu)形態(tài)是合理的力學規(guī)律的外在表現(xiàn)，以基本力學規(guī)律作為構(gòu)思建筑形態(tài)的支撐，同時在視覺上也給人帶來極大的沖擊。彎矩的計算是結(jié)構(gòu)構(gòu)思中一個重要的因素。同時，對于建筑師而言，在結(jié)構(gòu)構(gòu)思中對于結(jié)構(gòu)形態(tài)彎矩圖及其含義的推理和判斷也可以啟發(fā)我們對于建筑美學設(shè)計的基本思路。如電視塔和大跨度屋面結(jié)構(gòu)及橋梁等，其外表形態(tài)與結(jié)構(gòu)的彎矩圖相似度極高(圖5)。以彎矩圖的形狀作參考點確定建筑的大體形態(tài)既在結(jié)構(gòu)受力上滿足合理要求，又在藝術(shù)表現(xiàn)上獨具一格。

圖5 建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)與彎矩圖形

所以，結(jié)構(gòu)的合理性必然導致整體形態(tài)的得體，而錯誤的結(jié)構(gòu)常常令人反感。在大多數(shù)情況下，結(jié)構(gòu)的合理性雖然不是美觀的充分保證，但仍是建筑藝術(shù)表現(xiàn)的必要條件。

2.2 結(jié)構(gòu)形態(tài)的藝術(shù)表現(xiàn)力

在很多建筑工程項目實施過程中，有時會發(fā)生這樣一種情況，經(jīng)過裝修過的建筑形象反而不如原始的結(jié)構(gòu)框架美。這是一個非常有趣味性的現(xiàn)象，雖然不是很普遍，但至少也可以說明結(jié)構(gòu)形態(tài)本身是具有藝術(shù)美感的。下面將結(jié)構(gòu)形態(tài)具有的藝術(shù)價值加以歸納提煉。

2.2.1 科學美——內(nèi)在美

結(jié)構(gòu)形態(tài)有四個最基本的內(nèi)在要求:平衡、穩(wěn)定、強度及剛度。在對建筑外形的表現(xiàn)中，如實的反應(yīng)結(jié)構(gòu)的四個內(nèi)在要求是對科學的尊重。而相應(yīng)的科學美也可分為四種:剛度之美、平衡之美、強度之美和穩(wěn)定之美?？茖W美也是內(nèi)在的理性美和邏輯美，所以結(jié)構(gòu)的內(nèi)在美和科學美是相互對應(yīng)的關(guān)系。上文所提到的建筑藝術(shù)的結(jié)構(gòu)合理性中穩(wěn)定性、比例感以及力學支撐都是科學技術(shù)在結(jié)構(gòu)中的如實反映，是“表里如一”的內(nèi)在美體現(xiàn)。許多建筑師在構(gòu)思過程中為了達到非凡的藝術(shù)效果，以結(jié)構(gòu)的科學性為前提采用異規(guī)的形態(tài)，其實也是對科學技術(shù)合理性的反映。

2.2.2 形態(tài)美——外在美

在不以裝飾和材料性能為研究對象的前提下，結(jié)構(gòu)形態(tài)就是一個由點、線、面、體而形成的單純、抽象、純粹的幾何體。所以，結(jié)構(gòu)的形態(tài)美也就是這些組成元素的美學問題。所以，結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在人們面前的外在美也就分為整體美和細部美。細部的組織排列構(gòu)成整體，在組織的過程中形成韻律和節(jié)奏，有序和統(tǒng)一。

2.2.3 感覺美——心理美

視覺會引起人們知覺和心理的反應(yīng)，而結(jié)構(gòu)形態(tài)的外在美會給人以視覺享受，這種知覺心理所引起的感受就是感覺美。感覺美主要來源于人們從結(jié)構(gòu)形態(tài)中所獲得的中心感、方向感和領(lǐng)域感。大到整體形態(tài)，小到一個形態(tài)構(gòu)件都會引起人的心理共鳴。

3 結(jié)構(gòu)藝術(shù)美學表現(xiàn)的意義

著名的結(jié)構(gòu)大師托馬斯·特爾福德［3］曾經(jīng)對結(jié)構(gòu)藝術(shù)提出過自己的觀點——材料使用要講效率，工程建設(shè)要求經(jīng)濟，最終形式必須美觀。這也是被眾多結(jié)構(gòu)藝術(shù)家廣泛認同且執(zhí)行推廣的結(jié)構(gòu)準則。眾所周知，在社會生活中，只有自由和約束紀律達到平衡狀態(tài)時，公共秩序才能安定，生活才能繁榮。同理，在結(jié)構(gòu)藝術(shù)中，效率和經(jīng)濟就是約束紀律，而自由是每個設(shè)計師的設(shè)計思想。所以，只有三者達到平衡，才能設(shè)計出獨有特色的結(jié)構(gòu)藝術(shù)作品。結(jié)構(gòu)形態(tài)表現(xiàn)設(shè)計的理念即是尋求與創(chuàng)造能夠?qū)崿F(xiàn)效率、經(jīng)濟和美觀統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式，以最少量的材料和最低的成本實現(xiàn)最大限度的結(jié)構(gòu)形態(tài)自由度。

3.1 建筑物層面的技術(shù)美學意義

結(jié)構(gòu)藝術(shù)從其根本的職能手段來說是一種關(guān)乎技術(shù)的特殊形態(tài)，而與設(shè)計主體審美形態(tài)相關(guān)的藝術(shù)美是其中的一個分類。結(jié)構(gòu)藝術(shù)與建筑的統(tǒng)一，一方面使得偏重技術(shù)法則的技術(shù)形態(tài)被賦予了建筑藝術(shù)美的意義，而在另一方面，又在建筑藝術(shù)的表達中植入了技術(shù)美的因子，兩者相映得彰，共同構(gòu)成了技術(shù)美學必不可少的一部分。結(jié)構(gòu)藝術(shù)在與建筑空間、形態(tài)元素的協(xié)同中提供技術(shù)美學的潛能，這種潛能一方面通過結(jié)構(gòu)局部或細部形態(tài)以顯性形態(tài)表達建筑空間與形態(tài)的屬性特征，使其呈現(xiàn)高技特征;另一方面，通過結(jié)構(gòu)整體形態(tài)特征表現(xiàn)某種特有的氣質(zhì)，譬如巨型結(jié)構(gòu)體系下的高層建筑造型可以直觀地體現(xiàn)結(jié)構(gòu)美學，通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件裸露在外的處理，傳遞著一種結(jié)構(gòu)自身關(guān)于力與美的張力(圖6)。

圖6 世界著名摩天大樓形態(tài)表現(xiàn)

3.2 社會環(huán)境層面的精神價值

結(jié)構(gòu)藝術(shù)在與建筑的交叉融合中作為純粹技術(shù)手段得到意義上的升華，同時又作為了藝術(shù)的載體而被賦予新的社會精神價值。結(jié)構(gòu)精神性通過建筑空間與形態(tài)的延伸，從而在社會環(huán)境層面上與宗教信仰、哲學思想、審美觀、技術(shù)觀、文化性等產(chǎn)生交集。特定時代的社會精神因素依靠特定的物質(zhì)形態(tài)得以傳播并流傳下去，作為建筑物質(zhì)的技術(shù)基因的同時，結(jié)構(gòu)形態(tài)作為建筑藝術(shù)的載體自然也契合于這些凝聚性的時代精神(如圖7)。磚石拱券結(jié)構(gòu)見證了古羅馬的光輝歷史與文化，斗拱反映了中國木建筑文化的精髓，穹窿頂?shù)牟煌瑯邮奖毁x予了不同的宗教色彩與民族特征，悉尼歌劇院成為了城市乃至國家的“形象名片”……所有這些例子都反映了結(jié)構(gòu)藝術(shù)表現(xiàn)所產(chǎn)生的社會環(huán)境層面的精神價值。

圖7 結(jié)構(gòu)美學表現(xiàn)力的精神寓意

4 結(jié)束語

建筑藝術(shù)中存在結(jié)構(gòu)的科學合理性，結(jié)構(gòu)形態(tài)中又展現(xiàn)出藝術(shù)的美感。讓人一目了然且清晰的結(jié)構(gòu)邏輯是反映建筑美學的一個很重要方面，人們對待結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的態(tài)度應(yīng)該是很直觀的，并且應(yīng)該是全面的。奈爾維［4］曾經(jīng)說過:“建筑不是簡單的技術(shù)加藝術(shù)，而是技術(shù)和藝術(shù)的綜合體，這兩者間是有本質(zhì)區(qū)別的?！睆闹锌梢缘贸鼋Y(jié)論，建筑中既有技術(shù)的因素也有藝術(shù)的因素，應(yīng)該當做一個整體來看。結(jié)構(gòu)同理，雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計中大部分是關(guān)乎技術(shù)的內(nèi)涵，但也是一個能夠供以調(diào)配、自由組織、靈活性大的建筑設(shè)計要素，并和建筑的最終藝術(shù)效果緊緊相關(guān)，對建筑的表現(xiàn)力起到非常重要的作用，有時甚至會主導建筑設(shè)計。正如艾德華·愛倫指出的那樣:“如果某人的結(jié)構(gòu)只為了單純地起到建筑支撐的作用，那不外乎是一種浪費”。德國的哲學家叔本華［5］曾經(jīng)說過:“建筑的美感體現(xiàn)于其自身的重量和其支承方式……最動人的美形成于最全面與合理的將材料的強度與荷載的制約之間的斗爭關(guān)系得以表達的過程中。”所以，結(jié)構(gòu)表達在建筑的藝術(shù)性建構(gòu)中具有不可或缺的作用，可以說結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)性越強，其建筑的藝術(shù)表現(xiàn)價值就越高。所以建筑師應(yīng)對建筑的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進行表現(xiàn)，甚至是直接的表現(xiàn)，善始善終的在建筑設(shè)計的過程中處理好結(jié)構(gòu)與表現(xiàn)的關(guān)系。但在實際工程設(shè)計中建筑師對結(jié)構(gòu)形態(tài)的考慮總是自覺或是不自覺的，對結(jié)構(gòu)形態(tài)的關(guān)注大多為注重結(jié)構(gòu)的實用性，而對結(jié)構(gòu)專門進行研究的結(jié)構(gòu)工程師則更重視結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定方面的計算。從兩者工作的目的、思考的角度、深入的程度和提交的成果來看都缺乏一定的聯(lián)系。所以，對結(jié)構(gòu)形態(tài)表現(xiàn)力的思考和合理運用成為建筑與結(jié)構(gòu)實現(xiàn)和諧統(tǒng)一的基點，以結(jié)構(gòu)形態(tài)構(gòu)思來表現(xiàn)建筑形態(tài)美可作為一種行之有效的創(chuàng)作方法。

［1］布正偉.結(jié)構(gòu)構(gòu)思論［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2006.

［2］劉先覺.現(xiàn)代建筑理論［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［3］嚴鈞，湯亮，托馬斯·特爾福德.從建筑師到工程師［J］.建筑師，2006(2):31－32.

［4］奈爾維.建筑的藝術(shù)與技術(shù)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1981.

［5］亞瑟·叔本華.人生之路如何走過:叔本華隨筆［M］.張弈，譯.合肥:安徽人民出版社，2012.