来源：iStructure（ID：iStructure2017），作者：周健 胡实彭超
2019年，小编和几位建筑师同事针对“结构表达的关键要素”这一主题，做了一个系列的调研和对谈。本文是继”简洁(Concise)”、“秩序(Order/Sequence)”、“异规（Informal）”、“极限（Ultimate）”、”高效（Efficient）”、本真（Real）”之后的第七篇—-精致（Exquisite）。
即使是用来判别“是否是一座好建筑”，“精致”也是最重要的判别标准之一。对于近现代建筑来说，精致与否，就代表着工业化水平、建筑技术水平的高低。但对于建筑中结构的精致又是什么呢？在这里我们不去讨论那些被建筑师精心设计的，过度美化的结构杆件，他们固然精致，但除去表面的装饰，它们与普通的结构杆件也别无二致。结构的精致代表着它精准的表达的力学的原理，精准到结构杆件的每个细节，都有其背后的缘由，而设计师可以敏锐的发现这些缘由，并以最合理的方式把它呈现出来。
结构师巴尔蒙德曾经说过，“对于高技派的钢架、钢索之类的有限建筑语汇的热衷。或者只满足于横平竖直梁柱体系都是值得质疑的。我们所探寻的结构，既非强加的形态，亦非笨拙的骨架。”在保证强度、刚度以及稳定的前提下，对于构件的形式及连接我们有许多选择，传统笛卡尔坐标系下的梁柱，结合空间效果、材料的属性以及受力需求，有着诸多的基本形式以及组合方法，从而带来精致的体验。
金贝尔美术新馆中，将木梁一分二，中间采用系杆连接，与柱子的关系也不同于常规的平接，格构化的构建思路使整个建筑看上去十分的轻盈与精致。
金贝尔美术新馆New Kimbell Art Museum
在美术馆的展示空间中，一个由织物、木梁、玻璃、铝制百叶窗（和光伏电池）构造的复杂的屋顶层，创造了一个可控的日光环境。不同结构材料的组合运用，木梁结合灯光的一体化设计，让结构有了更加精致的表达。
法国巴黎卢浮宫的地下广场，为保证与地上三角锥金字塔的形式的统一，楼盖部分采用了密肋截锥的做法。同样的形式也出现在了中央的立柱上，通过对常规的矩形柱进行切角来形成复杂的截面，所有这些努力的原因就是为了保证几何的统一与纯粹。
在东京工业大学生命科学研究院中，次梁采用预制T型简支梁，两肋组成一个单元，端部局部放坡增加截面的抗剪能力，与主框架梁脱开营造了一种天然吊顶的既视感。
学校内图书馆地下为书库和阅览室，采用预制装配式混凝土梁板，梁高800mm，实现了阅览室的大空间。预制梁截面呈特殊的S形状，开槽与设备管线、照明相结合，实现了室内无吊顶的精致效果。
以单一结构元素为母体成序列排布的“单元式”机场并不少见。由于本身机场建筑对于大空间或采光的需求，其单元之间的跨度通常都会比较大、每个结构单元也会做的尽量轻巧，钢结构自然会被选作为主体结构。而“单元式”机场最大的特点就是结构单元的精细化设计，因此，有很多拥有优美钢结构节点的“单元式”机场。
阿勒娅王后国际机场Queen Alia International Airport（2012）
在阿勒娅王后国际机场中，福斯特结合了中东的民族文化图腾，用混凝土作为单元的主结构，在确保了室内采光的前提下，营造出整个大屋面下厚重却充满力量的室内感受。
阿勒娅王后国际机场Queen Alia International Airport（2012）
精致的体验不在于体量的大小，阿勒娅王后国际机场的屋盖单元采用异形混凝土单元，工厂通过钢模版预制，保证了单元的浇筑质量与混凝土质感的呈现。结构体系本质上还是框架结构，但通过预制板与梁底平带来的结构拼缝、异化的梁单元、柱头的连接以及混凝土与天窗及灯光的一体化考量，这些细节让充满力量感的混凝土也显得无比精致。
阿勒娅王后国际机场Queen Alia International Airport（2012）
所谓结构的“分形化”便是把原本正常尺度的结构布置方式不断拆分，由成倍数量的更小尺度的结构杆件去承担原有的荷载。
比如9×9的混凝土柱网，需要1.2m的柱子来承担，但如果把柱网细分成0.9×0.9，每根柱子的尺度就会变得很小，而布满整个空间的柱子已经不是单纯的结构，俨然成为空间中最重要的元素，而这种设计手法不但展现了设计师独到的设计理念，也因为结构和空间高度融合，很多受力节点都要做特殊设计，从而让整座建筑显现出精致质感。
Pathé 基金会坐落于巴黎的老城区，整个建筑如同一只小怪兽，挤在了一群老建筑之中，而跟其外部形态相对应的是室内一排排木结构的拱形梁，对应幕墙最小划格，形成二铰拱，由于木拱梁的间距非常小，其截面也可以做得更加精巧，每条拱的曲率不断变化，如同生物结构肋骨一样有序的排布撑起一整个不可展曲面的屋面，分形化的处理形成精致的观感。
Pathé 基金会Pathé Foundation（2014）
我们可以设想一下，如果皮亚诺采用大间距的拱梁，每道梁的高度势必会加大，整个室内便缺少了份灵动；若把拱梁做的更细，用几根柱子去支撑屋面，柱墩对其小小的平面功能就会带来负担。
Pathé 基金会PathéFoundation（2014）
位于神奈川工科大学的KAIT工坊是一座单层的整体空间建筑，立面为全通透的玻璃墙。没有任何抗震墙也没有支撑梁。305根细长的立柱支撑在迷宫一样的屋顶方格网上，将整个建筑与撑起，并且其截面与角度也无一相同。这些立柱也因此在潜移默化间使每一处场地呈现出与众不同的特点。
对於一般人而言，KAIT工房可能只是个大大的玻璃盒加上散乱的柱位，然后塞了不同的空间配置罢了，但其实石上纯也花了三年的时间在研究前述每个空间的用途、大小，仔细地排列每个柱子的位置。
由於柱子的复杂度极高，所以简化结构系统是一件非常重要的事情，因此，KAIT工房屋顶仅是常见的框架结构，但三百零五根柱子当中有四十二根作為压力构件承受垂直载重，而其他两百六十三根则作為拉力构件。
每根柱子都是细扁的长方体，最薄的拉力构件剖面尺寸是16x145mm，最厚的压力构件则是63x90mm，由於每根柱子的朝向都不一样，依照人们所站立的位置，会看到不同粗细的柱宽。
施工时，必须先将压力构件就定位去承接屋顶的重量，然后将屋顶加压去模拟下雪可能承受的重量，等到屋顶降到某个高度时，才将拉力构件从梁架往下与地面连结，最后让整栋建筑的每个结构顺应著结构工程师的设计，微量变形达到其所预定的尺寸，甚至屋顶的洩水坡度都已经考量在内。
而正因为其整个空间只有柱子，柱子既是结构，又是空间的分隔体，更是室内的装饰，结构杆件的分形化让KAIT工坊看似设计的随意又无逻辑性，实则每个空间，每个结构杆件都存在着精妙的平衡性与合理性。
Agri 教堂是一间位于日本长崎市的木结构教堂。这个项目又一次诠释了分形后的结构给空间创作出的无限可能性。
整个教堂室内空间由三层交叠的树形柱组成，底层为4个120mm见方的柱体单元，中间层则由8个90mm见方的柱体单元组成，顶层由16个60mm见方的柱体单元组成，每层通过钢套管实现45度转向。
Agri 教堂的抗侧力体系为四角的L型墙体，内部三层树形柱仅承受屋面竖向荷载（25t），由于节点均为铰接，树枝之间通过12mm和16mm的拉杆保证结构体系成立，结构的冗余度较低，所以保持绝大部分杆件应力比在0.5以下。
树形柱的分叉节点简洁又精巧，节点与节点层层连接，形成正交的拱形，，把整个空间分割成一个个规则又复杂的虚空体块，打造出新时代独特的和风哥特主义。
巴塞罗那Las Arenas商业中心保留了原始的墙面，从上往下分别为钢木穹顶、变截面网架与V柱组成支撑平台，以及支撑外墙面的钢结构骨架。新结构通过不同材料（砖、木、钢、混凝土）的组合以及合理优雅的形态完美的嵌入原有墙体，形成高效而精致的无柱空间。
Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
Las Arenas 保留了原始的墙面，从上往下分别为钢木穹顶、变截面网架与V柱组成支撑平台，以及支撑外墙面的钢结构骨架。新结构通过不同材料（砖、木、钢、混凝土）的组合以及合理优雅的形态完美的嵌入原有墙体，形成高效而精致的无柱空间。
524Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
Las Arenas 远看似乎只是一个红砖白瓦的古典建筑，走进看则暗藏乾坤。原始的基座为连续的拱券，为了增强场所的可达性，建筑师将基座拆除，外墙面上下两端通过预应力混凝土加固后由底部斜钢柱支撑架空。
525Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
底部的变截面混凝土梁顺应受力要求的同时一分为二“夹住”墙体，而非通常的托举做法。留在梁侧的锚头大方的展示并形成有序的肌理。
526Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
原始墙体的最大呈现、清水预应力梁、带有线脚的混凝土支座以及坚挺的V形钢撑，通过合理的造型以及节点设计让三种材料的组合显得十分自然而精致。
527Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
顶部的木穹顶采用渐变的网格，局部镂空形成侧窗和天窗。中部向心的木梁与圆钢管顺滑的连接形成压力环，简单高效。
528Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
商场外部与内部，罗杰斯延续高技派的设计理念，纤细支撑与桅杆组成的观景平台、柱头的铰接节点的设计以及纤细的拉杆，用心的节点设计让人影响深刻。
Las Arenas商业中心Las Arenas（2011）
通常如果结合结构的受力特性，构件截面形式的变化以及精心设计外露的节点，即使是最简单的结构体系，一般人看到也会感受到结构之美。
A胡实：如果把一个结构构件单独拿出来分析，它的精致与否可能是一个极小尺度的问题，但往往结构构件并不单独存在，它是建筑空间的一部分，有时甚至是空间的主要构成要素，其精致与否对建筑空间有很大影响。此时，结构构件便不仅仅代表结构合理的需求，也代表了空间特征的需求。
S彭超：当从构件尺度角度去感受空间的精致时，“极大”或者“极小”的构件尺度都可能带来精致的效果，东京国际会议中心有雕塑感棱角分明的巨柱，或者直岛海之车站纤细的摇摆柱；近人尺度的支座节点，或者榫卯插销的小尺度木构节点。当把合适的尺度感带入到结构构件的设计中时，往往就会带来或突出或需要细品的精致效果。
A胡实：建筑界有句玩笑话“建筑做的好不好，一看对缝都知道”，好的建筑师对自己的作品都有执念，而节点是否做得精巧反映了建筑师对于细节的把控力。如果说建筑构件的精致与否代表了工业水平的发达程度，而结构构件的精致与否代表了建筑师对于建筑的领悟深度。纵使结构构件并不是一个空间的主导要素，精致的构件节点也可以成为建筑的点睛之笔。
S彭超：对于外露的节点，此时结构师和建筑师的角色有些互换，此时更需要结构师提出一个想法，进而来刺激建筑师的灵感，节点的处理基于合理受力的前提下，可以进行一系列的改良创新，如一分为二的拉索节点、结构优化后的异形铸钢节点、不同材料之间的组合节点等等，这些都需要建筑师和结构师好好推敲思考的。
A胡实：回到中国这个大环境，中国的建筑工业化水平距离日本、美国等发达国家还有很大差距，这就会给设计师带来一个苦恼，结构节点往往设计的很好，但限于工业水平的瓶颈，生产不出来，如果有办法生产，又往往由于造价过于昂贵无法实现。精致没有尽头，如何结合现有的工业水平及造价来考虑精致的程度，是我们需要努力做出的平衡。
S彭超：关于中国和国外的工业化差距，个人理解其实国内的施工工艺不比国外差，甚至某些方面技术领先，只是因为参差不齐的市场导致了某些刻板印象。我们需要的是提高对设计成果的约束和把控（比如招标时候明确施工措施等要求），而不是单纯的把图纸交出去，百花齐放自然也就降低了“精致”的成本；有时候当项目总造价有限又想出彩，结构师应该努力从技术层面去削弱这种制约，例如采用更合理的计算假定，或者牺牲一些不重要部位的造价，把糙的部分藏起来，集中力量实现建筑师的设想。
波尔多法院BordeauxLaw Courts（1998）
建筑师：Richard Rogers Partnership 结构师：Ove Arup & Partners
吉巴欧文化中心Tjibaou Cultural Centre（1998）
建筑师：Renzo Piano Building Workshop 结构师：Ove Arup & Partners
国际教养大学图书馆Akita International University（2004）
瑞士再保险公司总部30 St. Mary AxeSwiss Re Building（2004）
建筑师：Foster+Partners 结构师：Ove Arup & Partners
马德里机场MadridBarajas Airport（2005）
建筑师：Richard Rogers Partnership 结构师：Anthony HuntAssociates
加州科学馆CaliforniaAcademy of Sciences（2008）
建筑师：Renzo Piano Building Workshop
巴塞罗那LasArenas商业中心Las Arenas（2011）
建筑师：Richard Rogers Partnership 结构师：Expedition Engineering
阿勒娅王后国际机场Queen Alia International Airport（2012）建筑师：Foster+Partners 结构师：Buro Happold
国立台湾大学社会科学院图书馆National Tai Wai University, college of social sciences（2013）
金贝尔美术新馆New Kimbell Art Museum（2013）
建筑师：Renzo Piano Building Workshop 结构师：Guy Nordenson andAssociates
GC口腔科学博物馆GC Prostho Museum Research Center（2014）
建筑师：KengoKuma 结构师：Jun Sato Structural Engineering
Pathé 基金会PathéFoundation（2014）
建筑师：Renzo Piano Building Workshop 结构师：VP Green
国王十字车站King’sCross Station（2014）
建筑师：John McAslan + Partners 结构师：Ove Arup & Partners
在我们设计暴露结构时，结构杆件的形状、相互之间的连接方式等都会习以为常的被认为不需要设计。但我们忽略的不仅是那些所谓“不起眼”的结构节点，更是可以升华整个建筑的点睛之笔。一个精致的结构节点不仅可以让构件之间的受力更合理，更能改变空间的感受，成为一种特殊的空间肌理。因此深化结构的时候也是我们重新审视一座建筑的时候，为这座建筑打造最适合的骨骼，最具灵魂的核心。
参与本课题调研和对谈的建筑师和结构师
结构师：周健、王洪军、张耀康、杨笑天、李彦鹏、彭超
最后附上本系列文章的引言
希望您阅读后有所收获
欢迎建筑师、结构师朋友一起讨论、指正。
建筑师充满想象的创意能否同时有着合理的结构特性？
结构师又该如何通过技术的巧妙应用赋予设计以魅力？
在建筑作品中追求建筑与结构的完美融合，是业界的热点话题。
从细部构造到整体空间，将技术与艺术、力学与美学完美地融合，已成为当前建筑文化的重要特征之一，近年在国内也受到特别的重视。这可以从“转自：建筑结构-公众号一体化”、“Archi neering”、“结构建筑学”、“建构”这些词汇在建筑和结构各自的文章和论坛中越来越频繁的出现得到验证。
结构，由最初作为构成建筑物的全部，到逐渐隐藏到华丽建筑表皮之后，如今又渐渐有了更多表达的机会。结构的表达可能是直观外露的，也可能是含蓄隐晦的，无论哪种都要面对一个拷问：结构的表达最终是为建筑总体效果加分还是适得其反的？答案未必乐观。
当结构作为建筑表达的一部分的时候，除了本身的受力需求，又被赋予了美学的使命。结构设计成了一个多目标优化的命题。作为结构工程师，主动融入到建筑创作的整体过程中，是必须首先跨出的一步。相应地，要从全局出发把握好各专业间的平衡，也是建筑师不可或缺的第一步。
转自：建筑结构-公众号融合之美的标准，是我们最想得到答案的问题。为了使得结论更接近建筑师与结构师的共识，华东总院的4位建筑师和6位结构工程师，参与了这项美的标准的探寻工作。但是形式各异的建筑并没有统一的标准可以概括，“转自：建筑结构-公众号融合之美，是千变万化的，没有统一的标准，可以通过各种手法去实现”。
虽然没有统一标准，是不是仍然可以总结出一些共性的东西？每一个项目是凭什么脱颖而出、引人注意？于是，我们给每个入选项目赋予了一个或多个关键词，这些关键词不能是“优美”、“震撼”这样抽象的形容词，而必须都是在建筑和结构上有比较明确的指向性意义的。于是，就有了这9个关键词：简洁（Concise）、高效（Efficient）、秩序(Orderly)、精致(Exquisite)、极限(Ultimate)、通透(Transparent)、诚实/本真（Real）、有机(Organic)、异规(Informal)。
这里的每一个关键词，并不直接作为评价一个建筑好与坏的标准，而是代表一种转自：建筑结构-公众号融合表现的风格。它们可以成为建筑师和结构师对话时的共同语汇，也是我们这一小群建筑师与结构师间的“暗语”。
这九个关键词，是从有限的案例里提炼出来的，权作抛砖引玉，而建筑与结构融合的多样性是变化无穷的，有更多的词等待发掘。每一对建筑师结构师组合，都可以有自己的专用“暗语”，这些“暗语”作为心有灵犀的开始，可以搭建更多的结构建筑融合之桥。
每一个关键词的文章，都是由一位建筑师和一位结构师合作完成，包括针对这个关键词的定义、创作手法和设计要点的阐述，以及一段对谈。文章写作的过程，也是转自：建筑结构-公众号潜移默化、相互影响的过程。我们期望通过这种建筑与结构的密切合作，促进技术与艺术双向交流，为创作完美融合的建筑提供更多的可能性。
——写于 2019年12月31日
周 健
华东建筑设计研究总院 结构总工程师
小编所在的创意结构工作室主任
文中部分图片来自于网络，版权归原作者及原出处所有。如涉侵权或原版权所有者不同意转载，请及时，以便立即删除。
ganggouren
