結(jié)構(gòu)成就建筑之美學(xué)術(shù)會(huì)議文字實(shí)錄（上）

的話(huà)，我們的工作會(huì)更有樂(lè)趣，也會(huì)更有成效。那么什么叫做結(jié)構(gòu)美，我是自己隨便想了一下，我覺(jué)得這個(gè)結(jié)構(gòu)的美，我自己感覺(jué)應(yīng)該有三方面的內(nèi)容可以考慮的，第一個(gè)你首先是要符合一個(gè)力學(xué)的邏輯，力學(xué)的原則，剛才GMP他們講到要符合邏輯，邏輯是合理性，我們要符合力學(xué)的邏輯。力學(xué)對(duì)邏輯有很大的指導(dǎo)意義，比如有很多的規(guī)定我們要遵守的，比如我們有一個(gè)傳遞路線(xiàn)的明確性，我們剛度分布均勻啊等等都有力學(xué)上遵循的原則。它正確的體現(xiàn)也會(huì)造就一個(gè)美的結(jié)構(gòu)。符合力學(xué)邏輯很大程度上，或是一定程度上會(huì)受到建筑方案的體型的制約，建筑就要這么一個(gè)東西，可能它并不是非常的符合力學(xué)上的合理性的，但是我們機(jī)構(gòu)還要來(lái)實(shí)現(xiàn)它，我認(rèn)為這個(gè)東西就是一個(gè)處理的技巧，怎么把受限制的東西把它處理好，這個(gè)更反應(yīng)結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造力和技能水平。
??? 一個(gè)就是構(gòu)圖美，我講的構(gòu)圖美，我覺(jué)得構(gòu)圖美呢，這個(gè)應(yīng)該說(shuō)是建筑美學(xué)在結(jié)構(gòu)上的體現(xiàn)，建筑美學(xué)有很多的要素，也是理論是很?chē)?yán)密的，比如說(shuō)統(tǒng)一、均衡、比例、尺度、韻律、序列等等，這些美學(xué)的要素是建筑美學(xué)的要素也同樣適合于結(jié)構(gòu)，我們很多的結(jié)構(gòu)做的非常的好。機(jī)構(gòu)美學(xué)的要素對(duì)創(chuàng)造一個(gè)美的結(jié)構(gòu)也是很重要的。
??? 第三個(gè)注重的就是一個(gè)細(xì)部的美，它的包括我們節(jié)點(diǎn)的形式、節(jié)點(diǎn)的做法等等，尤其是外露的結(jié)構(gòu)，這些細(xì)部是絕對(duì)不能忽視的。那么結(jié)構(gòu)是一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè)，我們?cè)谧挠薪ㄖ煟鋵?shí)結(jié)構(gòu)工程師比建筑師多很多倍，結(jié)構(gòu)工程師雖然創(chuàng)導(dǎo)了我們?nèi)祟?lèi)拿韉奈鎦試靨澹撬拿烙械謀硐殖隼從械拿揮斜硐殖隼礎(chǔ)５蔽頤強(qiáng)匆桓黿ㄖ锏氖焙蛞桓鑾諾氖焙蚰憧吹秸飧魴蝸竺啦幻讕褪撬鄧慕峁姑啦幻潰蛭帕河繞涫欽庋褂瀉芏嗟墓怪際欽庋５嵌雜訕筑就有不同的情況，比如蕩罌占淶慕峁梗芏嗲榭魷陸峁故潛┞凍隼吹模歉卟愫統(tǒng)卟憬ㄖ蠖嗍榭魷攏峁故潛徊Ａ磺膠屯獍グ摹Ｈ嗣瞧纜垡桓黿ㄖ拿烙氤蟮氖焙蛞膊換嵯氳秸飧黿峁埂Ｈ銜庵智榭鍪且桓隹凸鄣畝鰨撬贍芑岫越峁姑賴(lài)暮鍪擁賈露越峁姑賴(lài)暮鍪櫻賈陸峁股杓頻囊恢執(zhí)植諢暈揖醯謎饈侵檔夢(mèng)頤撬伎嫉囊桓鑫侍?BR>??? 當(dāng)然也有很多建筑的外表就把結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來(lái)了，這個(gè)大家知道是西班牙馬德里的一個(gè)歐洲之門(mén)，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)著名的設(shè)計(jì)師做的，一個(gè)傾斜15度的建筑，這個(gè)就是結(jié)構(gòu)美和建筑美很好結(jié)合在一起。這個(gè)新港的一個(gè)巨型結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)非常美的建筑，它的美不僅僅是建筑的本身，把結(jié)構(gòu)美也暴露在外面，這位大師的作品不是很多，這是北京的香山飯店，這個(gè)不是很高的建筑，但是它中庭大堂的結(jié)構(gòu)，還有它的立體垳架，這個(gè)垳架的做法，它屋面不是平的，而是跟著采光的結(jié)構(gòu)走，把這個(gè)結(jié)構(gòu)暴露的很好，這個(gè)做法在北京中國(guó)銀行北京大樓也采用的這個(gè)方法，就是結(jié)構(gòu)和建筑的非常好的結(jié)合。這個(gè)芝加哥西爾斯大廈也是如此，它房子在往上的過(guò)程當(dāng)中，在不同的位置切掉一個(gè)，然后變成有兩個(gè)九分格上升到上面，如果是做結(jié)構(gòu)的你就知道哪里是9個(gè)筒體，哪個(gè)是7個(gè)筒體，這個(gè)就是結(jié)構(gòu)和建筑的一個(gè)典范。這個(gè)漢考克大廈也是如此，結(jié)構(gòu)有非常強(qiáng)的個(gè)性。這個(gè)911被炸毀的紐約貿(mào)易中心，它是典型的迷密柱橋梁的結(jié)構(gòu)，它主要的柱子距離是一米，窗戶(hù)寬度和500，它是很挺拔的線(xiàn)條，梁沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)，它該是一個(gè)框筒，就是把它變成筒體的框架，這個(gè)非常的典型，尤其它的下面，一柱子分成三根柱子，一分三的組合讓人非常的叫絕，這個(gè)照片沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)，我覺(jué)得這個(gè)結(jié)構(gòu)的美表現(xiàn)在它的外面。現(xiàn)在剛才有人給我提到了意大利的一些作品，這些對(duì)我們說(shuō)都是印象非常深刻的。
??? 然后講到我想講的兩個(gè)內(nèi)容當(dāng)中的第一個(gè)，就是結(jié)構(gòu)美的建筑表達(dá)，中央電視臺(tái)的新臺(tái)址大樓已經(jīng)在5月20號(hào)落成了。你看這個(gè)大樓是一個(gè)不規(guī)則的，其實(shí)它是有它的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)的。大家看它單線(xiàn)圖，這個(gè)底部是160×160米的正方向，然后再750的時(shí)候找到一個(gè)點(diǎn)，形成一個(gè)四棱錐，就是中央電視臺(tái)形象的主題，所有的面都是在這上面切割出來(lái)的。我們主要的面就是四棱錐的表面，屋頂斜切一刀，給人印象深刻的就是巨大的現(xiàn)在懸挑75米。它的結(jié)構(gòu)就是一個(gè)支撐框筒，因?yàn)樗鼉?nèi)部沒(méi)有通體，所有的絕大部分的重力荷載都是靠外面的筒體承受的。利用很多的斜桿承受壓力，這可能是世界之最吧，應(yīng)該是最大的。
??? 下面我講到，這個(gè)建筑方案是荷蘭建筑師雷姆·庫(kù)哈斯設(shè)計(jì)的，它是用的打滿(mǎn)格子的斜網(wǎng)格，對(duì)斜網(wǎng)格進(jìn)行分析以后得到一個(gè)結(jié)果，就是大家看到的中間這個(gè)圖，中間圖的顏色表示力的大小，可以看到力是不均勻的，顏色越紅的地方就是受力越大的地方，所有的感件都布滿(mǎn)的話(huà)，一個(gè)地方的感件不能發(fā)生作用，第二就是結(jié)構(gòu)鋼度過(guò)大，結(jié)果就是地震力過(guò)大，因此是不合適的，因此需要把結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化的結(jié)果就形成了根據(jù)利的大小布置感件，這是一個(gè)力度的邏輯。建筑師會(huì)接受這個(gè)邏輯，但是建筑師會(huì)不會(huì)表現(xiàn)個(gè)邏輯呢，如果我玻璃幕墻還是按照這個(gè)做也是可以的，但是我們現(xiàn)在覺(jué)得，在立面上把這個(gè)力學(xué)邏輯表達(dá)出來(lái)可能歸創(chuàng)造一個(gè)更新的形象，而且更有意思，所以最后決定立面的效果也按照這個(gè)來(lái)做，玻璃幕墻的風(fēng)格也根據(jù)這個(gè)來(lái)做。
??? 這是玻璃幕墻的展開(kāi)圖，它是平面組成的，可以展開(kāi)的，大家可以看到，這個(gè)四條圍合成一個(gè)塔樓，這個(gè)四條圍合成另外一個(gè)塔樓，這就是懸挑的包括。這些網(wǎng)格的布置是不均勻的，同時(shí)還注意到，這個(gè)網(wǎng)格跨出這個(gè)線(xiàn)的時(shí)候就是兩個(gè)面的交線(xiàn)，幾乎沒(méi)有任何一個(gè)感件。同時(shí)人們看它外觀(guān)的時(shí)候同時(shí)看到兩個(gè)面的時(shí)候，人看一個(gè)建筑總是看到兩個(gè)面，當(dāng)桿件在轉(zhuǎn)角處不連接的話(huà)也是不好看的，大家可以看到，所有的轉(zhuǎn)角處都是連接過(guò)去的。我們這個(gè)幕墻反立面的表現(xiàn)跟內(nèi)部結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)要相一致。現(xiàn)在幕墻的設(shè)計(jì)，這是我們的柱、梁，紅的都是鋼結(jié)構(gòu)，灰色的就是幕墻結(jié)構(gòu)，幕墻結(jié)構(gòu)跟鋼結(jié)構(gòu)的聯(lián)系都是靠這些連接件，這些連接件是幕墻提出來(lái)我們結(jié)構(gòu)把它畫(huà)上去，然后來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這就是幕墻的一些細(xì)部，里面紅色的就是我們結(jié)構(gòu)的斜撐和柱子，斜撐是做的防火涂料的，這個(gè)是跟幕墻的關(guān)系。這樣就形成了這樣一個(gè)從外表反應(yīng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)建筑，所以我的題目就叫做結(jié)構(gòu)美的建筑表達(dá)，這是最后的效果圖。
??? 建筑美的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，我們是以世博軸，世博會(huì)結(jié)束了，世博軸在世博期間發(fā)揮了重大的作用，它是人流集散、安檢和服務(wù)的中心，這個(gè)方案也是由一家德國(guó)公司做的。它是由陽(yáng)光谷，6個(gè)陽(yáng)光谷和相互之間的膜組成的，體量非常大，陽(yáng)光谷是這里面重要的部分，膜也很難。在陽(yáng)光谷的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中我們?nèi)齻€(gè)問(wèn)題需要很好的解決它，第一個(gè)陽(yáng)光谷的形狀，它到底是什么形狀，我們每個(gè)陽(yáng)光谷的上口下口基本是是橢圓形的，所以它并不是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，因?yàn)檫@個(gè)橢圓不是圍繞一個(gè)軸轉(zhuǎn)的，不是一個(gè)等半徑的旋轉(zhuǎn)體。第二這些網(wǎng)格的布置如何形成這也是很難的，第三個(gè)就是由于我們的桿件是用巨型桿，它的方向和布置也是很難處理的，所以我們主要是做這方面的工作，關(guān)于自由曲面，建筑師所給定的上口和下低的情況下我們要找出一個(gè)邏輯來(lái)，這個(gè)邏輯就是我們?cè)诮ㄖ熞?guī)定的條件下，我們得到一個(gè)彎曲應(yīng)力最小的一個(gè)曲面，這個(gè)曲面求這個(gè)機(jī)構(gòu)體系的應(yīng)變能的方法來(lái)得到，它是逐步逼近的。找到的這個(gè)曲面就是所有的坐標(biāo)都是可以確定的，而且形體上也是合理的。然后就是網(wǎng)格劃分，這也非常的難，建筑師提出一個(gè)基本的要求，比如我網(wǎng)格的邊長(zhǎng)希望是在什么樣的范圍內(nèi)，因?yàn)檫@個(gè)邊長(zhǎng)和玻璃塊的長(zhǎng)度有關(guān)系，我們通過(guò)結(jié)構(gòu)的辦法來(lái)確定它。我們?cè)谡业降囊粋€(gè)面上把這個(gè)點(diǎn)先把它投影到一個(gè)矩形上去，再根據(jù)這個(gè)點(diǎn)數(shù)，根據(jù)這個(gè)矩形的周長(zhǎng)，和建筑師所需要的網(wǎng)格的大小把點(diǎn)數(shù)確定了，然后把這個(gè)點(diǎn)數(shù)確定以后就可以落在一個(gè)矩形上面進(jìn)行調(diào)整。然后把這個(gè)網(wǎng)格影射到這個(gè)曲面上，它基本上符合建筑師的最初的要求。這個(gè)網(wǎng)格肯定不是最佳的，也不是最好看的，然后要在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)格的調(diào)整，調(diào)整的方法，是對(duì)所有的桿件增加運(yùn)營(yíng)率，這樣一來(lái)，所有的節(jié)點(diǎn)力度都是不平衡的，讓后讓它自己平衡，最后會(huì)出來(lái)一個(gè)比較反應(yīng)力的規(guī)律的這么一個(gè)桿件，通過(guò)人工的干預(yù)形成我們現(xiàn)在的這種網(wǎng)格的系統(tǒng)。
??? 第三個(gè)問(wèn)題就是關(guān)于巨型管的節(jié)點(diǎn)處理問(wèn)題。這幾年以來(lái)暴露的結(jié)構(gòu)建筑師都不喜歡用圓管，都喜歡用方管，可能圓管的不確定性沒(méi)有力量，而方管和矩形管比較的有力量。大家可以看到，這是一個(gè)三維的局部，這個(gè)點(diǎn)上有6根桿交匯，但是它又不在一個(gè)點(diǎn)上，它有一個(gè)主軸的方向，這個(gè)主軸方向跟桿件的是什么關(guān)系呢，如果主軸方向不同的話(huà)兩個(gè)桿的方向是不一樣的，如果你照顧了這頭照顧不了那頭，這個(gè)桿件又不能像麻花一樣擰一下。這個(gè)問(wèn)題我們?nèi)绾谓鉀Q呢，我們就分析，所有的桿件我們都是三角形的邊，而且是相鄰來(lái)個(gè)三角形的公共邊，相鄰的兩個(gè)三角形不在一個(gè)面上，就形成一個(gè)夾角，這個(gè)夾角有一個(gè)平分線(xiàn)，這個(gè)平分線(xiàn)就做這個(gè)主軸的交匯線(xiàn)，所以它是兼顧兩端的，時(shí)候我們就要把，因?yàn)樗呀?jīng)確定了，面確定了，就可以把它合力用質(zhì)量和的方法找到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的法相，這個(gè)不同于曲面的法相，這個(gè)法相跟所有的桿件都是有聯(lián)系的，而且這個(gè)確定是兼顧兩端的，所以你進(jìn)來(lái)的整個(gè)的桿件從里到頂?shù)淖呦蚨挤浅５淖匀弧５悄阋_定它的關(guān)系就非常的困難，就是你圖也畫(huà)不出來(lái)，圖標(biāo)也列不出來(lái)，但是計(jì)算機(jī)是可以解決問(wèn)題的。所以我們就用了機(jī)器人加工的技術(shù)，大家看到的就是，這個(gè)紅的是積極人的一根手臂，在切割一個(gè)塑料模塊，它這個(gè)模塊非常的精準(zhǔn)，是通過(guò)我們的分析得出來(lái)的一個(gè)模具。大家可以看到，每個(gè)桿件有一個(gè)編號(hào)，這些節(jié)點(diǎn)在世博軸的位置是不能變動(dòng)的，位置不能變動(dòng)，不可互換，每個(gè)都有嚴(yán)格的定位，有了這個(gè)以后，我們就可以進(jìn)行翻沙。你看它每個(gè)都有不一樣，三個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有一個(gè)相同的。這個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)檢驗(yàn)以后拿到工地上跟桿件焊接，最后形成竣工的節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)我們跟國(guó)外的相比，這是米蘭國(guó)際波蘭為的節(jié)點(diǎn)，這是上海世博軸的節(jié)點(diǎn)，看下來(lái)我們做的還是不錯(cuò)的。
??? 現(xiàn)在整個(gè)世博軸，網(wǎng)格的劃分，還有每根桿件走向，上面是以環(huán)為主，下面就變直了，這不是人為的，這里力決定的，這是很自然的，因?yàn)榱Φ囊?guī)定它必須是這樣的，而且每個(gè)桿件從上到下扭的角度都不一樣，所以我們覺(jué)得建筑師的意圖通過(guò)我們結(jié)構(gòu)工程師比較細(xì)致的努力，還是得到了比較好的實(shí)現(xiàn)，這就是我的第二個(gè)要講的。
??? 我的時(shí)間到了，謝謝大家。
???
【崔愷】：雖然時(shí)間可能會(huì)超，但是我覺(jué)得還是看看大家有沒(méi)有問(wèn)題可以讓汪總回答一到兩個(gè)問(wèn)題，機(jī)會(huì)難得。

【提問(wèn)】：第一個(gè)就是做網(wǎng)格的時(shí)候用的什么軟件？

【汪大綏】：犀牛軟件。
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