浅谈钢结构造型形与意的表达

　　摘要：艺术有使建筑物美化的力量。而与建筑共存的结构正是表现美的一种手段。合理运用结构功能产生的造型。并进行艺术加工。使之具有丰富动人的美的感染力，才能使建筑具有真实的表现力。试图从钢结构自身所蕴涵的技术美学成分结合力学规律探讨力与形的统一，从钢结构所开辟的空间创造舒适的使用环境探讨形与质的统一，从钢结构呈现的视觉空间形态体现建筑创作的意图探讨形与意的统一，综合考虑实现建筑艺术的表与里、技与艺、情与理的统一。

　　关键词：钢结构；造型；形与意；统一；现代建筑

　　建筑艺术与其它纯艺术的区别之一。在于它无法建立在空想的基础上。它需借助于技术的支撑，同时技术的发展也常常给建筑艺术注入新的内容。随着人们对钢材的广泛研究和探索，已从它的技术特性中演变出完全不同于其它材料的造型能力。现代钢结构体系大致可分为大跨体系、高耸体系和轻钢体系，而每个体系又可细分为许多子体系。面对如此丰富多样的结构体系。在进行建筑设计时需了解其内在材料特性、力学规律和结构逻辑。统筹考虑建筑的功能、空间和形态，方能选用一个结构合理、空间合用、造型优美的结构体系，达到建筑艺术创造中真、善、美的境界。

　　建筑造型是结构形态的外在表现，应力求表达结构的内在逻辑规律，将结构自身所蕴涵的技术美学充分地表达出来，达到建筑创作中“真”的境界，实现力与形的统一；结构所开辟的空间要体现建筑的使用功能，它应考虑建筑在使用时各方面的要求，为其创造一个舒适的使用环境。达到建筑创作中“善”的境界，实现形与质的统一;视觉空问呈现着空问形态，现代钢结构技术为建筑创作提供了丰富的设计语言。我们在设计时要善用这些语言，体现建筑创作的意图，创造一个优美和谐的形象，达到建筑创作巾“美”的境界，实现形与意的统一。这也就是钢结构选型的科学性、空间性和艺术性。为此在钢结构建筑的结构选型时，要综合考虑建筑空间这三方面的要求，正确处理它们之间的矛盾，达到建筑艺术的表与里、技与艺、情与理的统一。

　　1 力与形的统一

　　住现代建筑的造型中。可以充分利用结构中符合力学规律和力学原理形式美的因素，达到力与形的统一，来增强建筑艺术的表现力。历史上一些优秀的建筑体系，如我国古代木构架建筑、古罗马石拱穹窿建筑、西欧文艺复兴之前的哥特建筑等。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。

　　1.1 结构受力特征与建筑造型的统一

　　钢结构受力的基本特点是轴向受力优于横向受弯.轴向受拉优于轴向受压，多向受力优于单向受力。在此基础上发展了类型众多的结构体系，在整体受力状况上有很大的差异，也为现代建筑造型提供了丰富多彩的手段。大跨体系必须着重地研究如何克服屋盖结构中可能产生的巨大弯矩，由此发展了刚性体系、柔性体系和组合体系：而高耸体系则必须注意如何抵抗水平荷载.导致结构的发展呈现出构件立体化、巨柱周边化、结构支撑化和体型圆锥化的趋势。因此建筑造型应在结构受力合理的基础上，将结构自身的受力特征以可感知的形态表达出来。增强建筑的艺术表现力。

　　例如滑铁卢国际候车厅中弧形桁架式三铰拱的造型和结构中受力弯矩图一致。压杆和拉索的布置也和弯矩图中压力和拉力的分布一致。结构内部的受力特征以最直观的图式呈现出来。无论在实质上还是在视觉上都产生非常好的稳定性。与人们习惯的心理感受完全一致。

　　1.2 结构作用原则与建筑造型的统一

　　结构必须达到自身的平衡与稳定，才能实现承担荷载、传递内力的作用。因此根据力学要求，对称或不对称的结构形式都必须保持均衡与稳定，这同建筑造型中形式美的规律是一致的。随着现代钢结构技术的不断发展，平衡与稳定的概念所包含的内涵更加丰富了。例如拉力在结构的平衡与稳定中起着越来越大的作用。带有索的各种结构系统，如悬索结构、悬挂结构、索杆结构等。从根本上改变了传统建筑基于受压力原理之上的空间造型特征。不仅会变得轻巧、雅致，甚至给人以飘然失重的感觉。而且在一些情况下还富有奇妙的艺术效果。在建筑的设计中。如能充分考虑结构的平衡与稳定性要求。并通过适当的强化和夸张，用艺术的手法表现出来。必能创造出非常有特色的建筑作品。巴塞罗那的长途通讯塔通过3对钢缆拉索将整个结构固定起来。以简洁而有效的途径获得了结构的稳定，也通过深层的结构来构建了一种新的美学概念。

　　1.3 结构构成方式与建筑造型的统一

　　为达到结构中材尽其用的目的。现代钢结构的构成呈现出平面结构向立体结构发展、单一结构向组合结构发展的趋势。结构的立体化有利于改善整体的受力性能。甚至可使结构的传力方式发生改变。如受弯构件演化为轴向受力构件。最大限度地发挥材料的力学性能。此外。结构的立体化在结构内部形成相互支撑的关系。能更好地实现结构的平衡与稳定。组合结构充分利用不同结构的受力特点或不同材料的力学性能，使各种结构扬长避短、刚柔并济。从而达到材尽其用的目的。经过合理的组织和安排。结构的构成方式能够充分地展现出来。成为建筑表现自身的有力途径。

　　广州新白云国际机场是国内第一个按中枢理念设计和施工的大型国际机场。机场航站楼屋顶采用以人字柱支承的大跨度双曲面钢屋盖，在水平和垂直面投影均为曲线，其空间架最大连续长度237m.主桁架最大跨度76m，结构形式新颖。置身于偌大的机场中，无论从哪个角度审视，都能欣赏到流畅而富于韵律的线条美。

　　2 形与质的统一

　　满足建筑的功能需求是结构选型最基本的前提.也是结构设计的实质所在。现代钢结构体系应用广泛，可用于各种类型的建筑，如多层住宅、联合厂房、大跨体育建筑、高层的旅馆和办公楼。这些建筑的使用功能自然各有不同，为此在结构选型时要力图达到形与质的统一， 对使用空间的性质加以分析，如空间的大小、形状、各部分的组成关系，以及由于使用要求而提出的特殊空间要求等，然后对其进行综合协调，使所选结构类型满足建筑的使用功能。

　　2.1 结构覆盖空间与建筑使用空间一致

　　结构的运用是为了创造合符使用要求的空间。在结构覆盖的使用空间中，除了容纳建筑物使用空间以外。还包括了结构部分所占的一部分空间。当结构的覆盖空间与建筑物的使用空间趋近一致时。不仅可以提高空间的使用效率，还将为减少照明、采暖时的空调负荷以及节约维修费用等创造有利条件。

　　北师大珠海分校风雨操场是用一个巨大的弧形网壳将整个建筑覆盖起来。建筑顺着主拱中轴线呈发射状依次连接到混凝土环粱上。网架贯通整个建筑。形成一个富有层次的共享空间。通过透明的玻璃幕墙。室外优美的环境一览无余。而室内层次分明。气势恢弘磅礴。将结构空间和使用功能极富创造性地结合在一起。