马里欧.萨尔瓦多利“抗力性形态结构”的建构意义

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　　摘要：本文着重分析了著名建筑师，结构工程师马里欧・萨尔瓦多利关于“抗力形形态结构”的论述，说明了一些特定的几何形状不仅仅表示潜在的结构原理，而且能够作为强有力的设计元素来使用，并论述了“抗力形形态结构”在建构上的意义。
　　关键词：抗力性形态结构、马里欧・萨尔瓦多利、建筑、结构、建构
　　Abstract: this paper focuses on the analysis of the famous architect, structure engineers Mali the ・ el Salvador about the "resistance form shape structure", this article has discussed some specific that the geometry of the structure and principles of not only said potential, and can be used as design elements to use strong, and discusses the morphological structure form of force "in the meaning of building.
　　Keywords: resistance sex form structure, Mario Salvadori, the construction, structure, construction
　　
　　中图分类号： TU432 文献标识码：A 文章编号：
　　
　　1.“抗力性形态结构”的概念
　　
　　 《抗力性形态结构》（Form-Resistant Structures）是意大利著名建筑师，结构工程师马里欧・萨尔瓦多利[1]所著的《建筑为什么可以站立》(Why Buildings Stand Up)中的一个章节。
　　
　　 要理解什么是“抗力性形态结构”我们可以反过来从“非抗力性形态结构”去理解。那些单纯地依靠其厚度和使用材料的量而获得自身的刚度和强度的结构形式就是“非抗力形态结构”，例如矩形钢筋混凝土梁和楼板。与此相对，“抗力性形态结构”（Form-Resistant Structures）则是指那些仅依靠其形状本身而获得自身的抵受外力的能力的结构体。例如穹窿形曲面、鞍形曲面、圆柱形曲面等三种基本曲面形态的结构体或是它们的组合。在实际工程建造中使用的“穹窿屋顶”、“桶状屋面”、“折板屋面”、“鞍形屋面”和“薄壳屋面”都属于“抗力性形态结构”的范畴。
　　
　　2.“抗力性形态结构”的建构意义
　　
　　一些特定的几何形状不仅仅表示潜在的结构原理，而且能够作为强有力的设计元素来使用，从而能提高建筑形式的意义。例如内尔维（Nervi）的许多杰出作品都运用了平板加曲线肋条的方式取得了神奇的结构效率和美感（图1）。
　　
　　
　　
　　图1 内尔维曲肋楼板
　　
　　 又例如把鞍形面的两个对角支撑起来，形成双曲抛物面，这样的屋面就像一只即将起飞的蝴蝶（图2）。
　　
　　
　　
　　 图2蝶式双曲抛物屋顶
　　
　　 自从建筑在地球上出现开始，结构就是无法从建筑中分离出来的，关于结构的美也逐渐被认识和表现出来，例如在立面上出现的列柱，在内部空间中暴露梁架，这样的手法在古今建筑史上随处可见，而萨尔瓦多利所介绍的“抗力性形态结构”更是把建筑的整个造型完全与力学所要求的形状统一起来了，因此这样的建筑就具有了一种特质――建筑无论是外在形态还是内部空间都表现着结构的美，关于力的美。
　　
　　 随着材料科学的发展和结构科学的进步，越来越多以合理的结构形态建造起来的建筑出现在世人面前，其中索网结构和膜结构的运用是两个最为典型的例子。奥托（Frei Otto）的多项杰出作品，包括蒙特利尔世界博览会德国馆和德国慕尼黑奥运场馆，都向我们展示了结构在建筑造型上的作用和强大的魅力。这些建筑形式的探讨和运用正是结构学和建筑学相联姻而结出的累累硕果。自古以来，结构与技术的发展一直是推动建筑学进步的一个强大动力。
　　
　　 结构形态是建筑形体、建筑立面以及建筑内部空间的不可分割的组成部分，结构的外在形态被作为一种语汇，讲述“建筑是如何站立的”这样一个充满意味的故事，这点与现代“建构学”所提倡的“诗意的建造”的美学特质是不谋而合的。结构美、构造美和材质美共同构建 “诗意的建造”这个主题。
　　
　　3.结语
　　
　　 “抗力性形态结构”的最重要意义不在于关于这类结构形式的知识本身，而在于它把结构学和建筑学两门学科以形式美作为纽带联系起来了，结构不再处于一种服务于建筑形态的地位，革命性地，它甚至可以决定建筑形态。结构学研究的内容可以为建筑的发展提供其中一个方面的可能性。建筑形态不仅仅是建筑师凭其美学观念想象出来的，更可以具有其结构上的价值，如果建筑师能掌握并自觉把这些结构形态作为语汇运用到建筑造型中去，那么坚固和美观便可以得到了最大程度的统一。结构语言可以并且应该作为建筑造型美的一种表达。
　　
　　【注释】
　　
　　[1] 马里欧・萨尔瓦多利（Mario Salvadori，1907-1997）生于意大利的罗马。他先后于1930年和1933年获得罗马大学工程学和纯粹数学博士学位，曾任教于罗马大学和哥伦比亚大学。参与包括曼哈顿计划等重要工程并获得多项工程领域和建筑学领域的重要奖项。他在推动工程学和建筑学的学科交叉方面作出了巨大的贡献。
　　
　　【图片来源】
　　
　　图1.图片摘自Mario Salvadori .Why Buildings Stand Up: The Strength of Architecture [M]. W.W. Norton & Company, Inc,1980
　　
　　图2.图片摘自Mario Salvadori .Why Buildings Stand Up: The Strength of Architecture [M]. W.W. Norton & Company, Inc,1980
　　
　　【参考书目】
　　Mario Salvadori .Why Buildings Stand Up: The Strength of Architecture [M]. W.W. Norton & Company, Inc,1980
　　肯尼思・弗兰姆普敦著；王骏阳译. 建构文化研究:论19世纪和20世纪建筑中的建造诗学[M]. 中国建筑工业出版社, 2007.
　　Kenneth Frampton. Studies in Tectonic Culture: The Poetics of Construction in Nineteenth and Twentieth Century Architecture [M]. MIT Press, 1995
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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