从台北101看超高层建筑与结构.docx

3.1由结构构思催生的高层建筑造型艺术创新美学就是优良与质状的,种表现，好的建筑作品必需恒久是美学上恰当的，这种恰当必需与美的失识对立分明，设计师必需去现出关切美学并且追求隹筑的美丽；高层建筑作为一种许久存在的结构物，它们的外观也应当表现出永久和优良，而建筑的结构是它的承重件架，建筑的迨型、空间等内的限拿于它，一旦骨架形成，建筑物的形体也就不会有根大的变更.部建筑的历史或许可以被形容为“织物”，假如将作为工具的结构艺术，即材料、施工方法、构造方法，理论作为经线，那么建筑形态即造型美和审美性就是玮找，假如在建筑ift型的设计过足中，取开结构的制的、启迪与造型作用，只注意功能分析与艺术上的逑也，这无异于脱离人体的M去进行人体的创作，其结果是可，而知的.对结构技术的君力渲染和特意强调对启发建筑设计构思灵感皆着特别质要的作用.例如，在当今结构技术表现1.1.发展成为一种艺术去现手段,成为高层建筑造型设计中结构构思的重要部分.它打破/以往单纯从形式美学用质追求造型表现的套路.开创了以造型创意为目的.从结构技术角度动身，通过技术性思维以及桶获结构受力特性、几何特征与建筑几何造型内在联系的方法，去寻求技术与艺术的融合,使高层建筑的结构表现听从造型衣现，将工业技术融入造鞭艺术之中，高层建筑形象的型造主要依蟀对结构形态美的正确表达，在高层建筑形象型造中,我们应当去发掘结构构思与建筑形象特性表达之间的内在联系.无疑,这是我们克服高层建筑创作中模式化弊病的一条曳要途径.3.11商层建筑形式的逻辑以结构形式的力学性能力若砒一座褊层建筑的形式，不仅要表现的洁、有秩序和令人开心的美学特征，还要体现着商效能的结构体系,否则它是不易于被社会所接受.影响高层建筑形式的因素众多,诸如美学、功能、羟济与文化，然而由于结构的因素对于图层建筑有夷要的影响尬义,所以在本部分将论述庙层建筑结构形式的力学性能是如何影响高层建筑造型创意的构思发展。现代结构技术的发展，为高层建筑的创作供应了较大的敏捷性和自由度，而建筑学与结构工程学的密不行分,也要求建筑师必备依据自然法则和科学规律去选择结构形式.遵守规范现定，把逻辑刖维和形象思维、结构理性和高层建筑艺术结合起来,创作出技术含量高，特性显明的高层建筑形象，建筑师在进行高层建筑造型构思的同时，也要酝限结构方案，要从基本的商层建筑结构的传力方式，传力系统来分析和外患结构形式的基本力学特征,分析具有不同力学性能的结构形式如何塑造各具特性的Si层建筑形象,力求使结构技术类的形式具有高层建筑艺术关的内容,同时，又使结构技术关的内容具有高层建筑艺术关的形式,从而达到技术美和艺术美的高度统一。【案例】3.1.2结构的形式美与方层筑造型的几何英及标记关的逻辑互动在高层建筑的造型中,可以充分利用高层建筑结构中符合力学规律和力学原理的形式关的因素，“诱导人们从建筑的外显(Appearance)识别建筑的内涵，大体上说，高层建筑结构所具有的这线形式美可以归纳为以卜几个方面：均衡与枪定、韵律与节奏、连续性与渐变件、杉式感叮力气感等.而高层建筑造型具有明显的几何美学曲E表现为高层建筑的简洁关、明晰关、精确和比例关以及帚结人们剧烈印©的标记关.相对于多层建策来说，高层建筑形式受到更多的结构束缚限制，因而建筑的形式有箱与结构逻辑和结构概念设计更为亲密相关的联系，具有更明确、直观、突出的几何美特征，简洁明晰的外部形态、精确的平面形式和比例合适的尺度关系都符合高层建筑对结构连续性的要求与结构体系要受力均衡的结构逻辑,在高层建筑外在我现出的几何关特征之下，对应的是科学、严冰的高层建筑结构极念设计思维，建筑的艺术美通过详细的结构形式美去现出来.1结内的均衡、稳定与裔层建筑形象的简洁美大多数拓层建筑的几何美首先体现于建筑的简洁美.在高层建筑结构概念设计的力学要求限制下，由均衡、稳定的结构围合并支拽起来的高层建策物.所表现出的是和谐统的审美感受，而高层建筑的简沽美正体现的是建筑形体的统一美感.现代高层建筑中的很多构筑物，如电视塔，虽然形体简洁,也没有什么装饰勒,但在结构均衡、粒定的基础上，依据结构中应力分布的规律或结合结构合理受力的要求仅仪对其形体轮怫进行适当的之术加1.便能给人以美感.奈尔维说过，稳定性是最带技术性的、最基本的结构性痂，“通过应用各种建筑方法褥以保障的稳定性，也是大大有助F取得确定的、忐向的建筑艺术效果的J【窠例】收得结构的稳定还有其它不同的方式,高层建筑的空间体量构图也由此而形成不同的造组特征【】结构稳定是建立在怖力平衡的桑础上的。不论是从力学的角度，还是从美学观点来行，-W是“平衡”中的一种比较简洁的形式,而“非对称”的平衡则要困难得多.随着现代高层建筑中新材料、新技术、新结构的广泛运用,“平衡”与“稳定”这些概念的内涵更加丰亩了.长期以来，建筑师和结构工程师多半都必依犯“把一个实体构件放在另一个实体何件之上”的原则来解决结构的承3J问SS.这样，所谓“平衡”与“枪定”的概念也就必定和敦摩、浩大、稳重、宏伟母及“上轻下弟”、"上小下大”等这样一贱视觉感受、视觉印象膝害联系在一起.而现在陆着结构技术的发展.建筑师起先尝试设计一些表面处于一种不梗定状态的建筑形式，而不稳定的背后却是结构处于稳定的临界状态.12结构的的律、节奏与高层建筑形象的明晰中世纪的美学家托力斯阿金H；认为“英在和谐（比例）与明晰明甯即拘烂J高层建筑的明晰是指明快和清地，明晰本质上体现了种逻辑关系,愈是明晰的图形愈有逻辑性，逻辑产生了美博。裔层建筑的结内部件的排列组合要以肯定的规律进行，遵从结构的逻辑性，这样不仅结构简化、受力合理，有利于快速施工，而且还使空间造型获得极富变更的的律好与节奏感.韵律.节奏与高层建筑的明晰笑是由内而外的联系在一起.明晰的几何关表现出深刻而丰富的内容,结构的逻辑与艺术的法则的结合使简洁演化为丰富和统一.极括的戏条、单纯的色块和筒沽的体形以及一目了然的结构形式，是高层建筑明晰美的详细表现。拓层建筑的各种承重结构构件.如立柱、楼板、挑梁、刚架、拉索、斜撑等,是使建筑物立面构图获得某种料律与节奏的最活跋的基本要素.而这些有规律排列的结构构件，又往往使高层建筑的造型具有该结的形式的一些法本特征，如西班牙Ed1.fic1.oManantia1.es立面之上的传力短柱以及料柱。从立体构成原理来看，一咚新结构形式是由很多密集单元集/而成的.“作为形态被分割的单元虽不是很惹眼的角色,可是在集聚的构成中却显示着极其丰亩的作用，是使三次元达到极其明快的内造物”.在现代高层建筑的设计中，新材料、新技术、新结构的运用，可以使得富有韵律的踊明结构的艺术表现充溢生气而令人惊爱和遐想。那叫装配式而层建筑中的装配构件本身的形式美，以及装配构件排列加合后形成的韵律感，对于工业化和体系化高层建筑的空间造型之术效果来说,具有特别的重要瓯义.因此,工业化和体系化高层建筑的构件设计,应当力求使这些构件同时具有结构承巾和建筑造型的两种不同的功能，国外称这种构件为“建筑、结构构件”.这种构件的造型设计既要符合力学晚理，便于预制和安装，同时又要考虑到这些构件组合以后的比例.尺度、形体轮廓、阴影效果以及由此而形成的的律感等.所以,“建筑-结构构件”的设计是建筑师和结构工程师颇费心思的事情.3结构的连续性、渐变性与高层建筑造型的精得、比例关高层建筑结构形式美的连续性是指结构构件各部分之间连接的整体性,而构件断面形态无突变的连城过渡,则是其渐变性结构的连续性与渐变性是受自然界中力学作用的结果.结构的连续性和渐变性不仅可以提高结构的整体刚度，还有利于受力构件中弯矩的合理安排，从而提高其承我实力。不少海层建筑也展示出精确和比例的几何美，精确荚不仅表现在探究的几何形体、精制的戏条和构件、形体的精确交接，也表现在外部空间中各个几何形体精确的相互连接之中,而拓层建筑的比例美则是连续、渐变的结构体所形成的建筑形体的视觉关矮.由于结构的连续性和渐变性往往与结构给人的稔定、灵巧、流畅等礴受岷系在一起，因而这也是现代高层建筑造型中可以充分利用和发挥的形式美的因素”在很多状况下,结构的连续性和渐变性往往可以造成或加强结构形体中的曲线美.总之，加何发挥结构的连续件和渐变性在建筑造型艺术中的作用，这还是从合埋组织结构传力系统来统一考虑.结构的渐变性与连续性反映的是结构受力的内在逻辑要求，通常会要求建筑的具彳i探究的几何形体，通过精致的城条、构件、几何形体及其相确的交接，而高层建筑一个重要美学特征就是精确与比例,它们的外在表现是与结构的形式美的要求统一的.密斯设计的纽约西格拉Q修大哽、芝加哥湖滨公山等,线条精制而纤细，交接高度精确,表现了几何精确美感.精确也衣现在各个几何形体的相互连接的精确性和车窗性之中，就好比“生活现象是单纯的，内容却是丰富和困难的”一样。尽管高层建筑外观的约、精确，但内部空间却往往相当困难而精致,而且空间与空间、构件与构件等之间的连接就显现出精确和雅致之美4结构的形式堪、力气感与高层建筑形取的折、记性形式总属美学探讨的范畴，它在建筑艺术中也是客观存在的。形式感是指艺术领域中形式因素本Cf对于人的精神所产生的某种感染力。高层建筑结何中的各种形式因洪，如结构构件的线条、结构形成的空间界面、空间体Iih结构材料的质地及其色调等等,在肯定条件下都可以产生肯定的形式.新艺术运动先驱凡德维尔州VanDeVe1.de）皆激烈的说过雄条承我它的创作者的力气与能及J对离层建筑空间造型的结构而言，所谓“充溢生命活力的形体所具有的生长和运动状态在人In头腑中的反映二“对外力的反抗感”可理解为“力感”.而“运动的可能性”也就是上面提到的“流消感”、“跳动感”、“错越感”等等.建筑结构的形式感和力气感是塑造具有显明特色的高层建筑形您的有力，具.高层建筑时一座城市的环境格调起存至关也要的支配作用，是确定城市形象的关键要索之一.在城市人口集墩、摩大楼E速发展的今日，一%:粗制潞造高层建筑的失态反过来影响/城市形象,“钢筋混凝土的森林”就是腰废的城市我实写照.也筑师如何主动地利用现有的结构技术支持及结构的造型作用，创作出具有独特形象而又不与城市环境发生冲突的高层建筑作品，是当前国内外建筑酊与学者共同努力实践探讨的一个方向。高层建筑给予了城市空间可识别性的美学价值，黑川纪章事务所设计的新加坡共和广场大厦具将特别抢眼的雕也切割形体的可识别性特征,它融入新加坡现代城市景观.因其自身的可识别性使得城市形象也具有独特性和标记性，并建构了具有现代意义和可识别性的城市空间体系。而面层隹筑的标记关是通过建筑的美丽独特的形体造型以及建筑的外部空间和精段的结构构件所表现出来的，隹筑师须要通过遵守结构概念设计的技术原则，选择恰当的结构体系与结构材料,依据建筑的2术法则,创作出代表城市特性的标记性建筑.高层建策的结构不仅形成建筑的竹骼,其自身所具有的形式感与力气4S也可以向人们传达城市文化的信息，形成具有特别深广文化内涵的空间与形体，“台北IO1.大楼”以内斜/型塔的意令为建筑造型构思动身点，创作出向上升掘花盆般的造型，象征中华文化“节节高升”的意向及蓬勃发展的经济,成为都市新坐标.“台北101大楼”以八大巨型捌廿梁柱为令干围战周边，放具强度和韧性,结合巨型桁架结构，构建卷8层为一个单元的组合建筑，斜立面与笠层次的结构让人岷想到中国占代高层脾石塔棘的翻版，具有中国的象征主义色调的折起花瓣形态,充分体现了旺盛昌盛°【】3.1.3结构彬系的儿阿M1.ji层猩筵称复的格性建Ift薛女藤名耀曾语娃维是以川4来表现世界的茗术一4Wj4W4m4构件比M强隹筑胫象和特怪表现的符号和语；如林，梁,桁架,索,拱等结构构件都可以构成不k符.号,和沿W系统1.起到传遍美多倍总，搏一泛缈形族的白用。-和44-高片建筑姑构的技巧性与结构外露的色术地理3.3高层建筑结构概念设计中的美学问题3.3.1 .结构合理”与肉层建筑形象的美高层建筑的结构及其构成的筑空间形体的膨式美乃至艺术美都应当建立在结构合理的基础上,结构合理对于高层建筑的造型设计是肯定重要的一个技术原则,但这并不意味着工程力学和结构技术就能成为衡俄建筑形式关或艺术关的客观标准.一般来说，合理的结构可能会具有一些形式美因素，如均衡与程定、韵律与节奏、连续性与曲线美以及使人产生某种联想的形式第等,结构合理是创建“平安、经济、适用“建筑产品的前提,因而“结构合理”就是高层建筑中“生活美”的体现.然而.这些只是构成形式关的因素，而不是整体上的形式关.只有当结构或由结构构成的高层建筑形体符合形式关的构成规律时，高层建筑才去现出美感，反之则不然，结构的合理性与高层建筑的形体美之间有薪肯定的内在联系，但二者之间终归还不是必定的因果关系。国内外一些新建的高层建筑.虽然运用了合理的结构体系和结构构件,却没有充分发挥呈现出结构体本身所具有的形式关因素执少对结构实体的轮战线、比例、尺度、材料质感、色调簪要索进行恰当的加工与处理，玳免给人留下生硬简聃的印象.高层建筑的结构运用和表现，应当从技术的原则与艺术的法则进行考虑.合理结构的形式美与由结构构成的建筑形体的艺术类.是高层建筑创作中技术原则与之术法则的统一.也正因为如此，结构技术的发展必定会引起建筑艺术的我现技巧和发现手法的创新与演化,结构的合理性不仅是推动结构技术不断创新的酒泉，而且，也是促进描绘建筑空间形体的建筑语言不断推陈出新的一个用要因案。超拓层建筑的外部形态与其内部的空间构成模式有亲密的关联,空间构成模式的变更.会导致超高层建筑设计理念上的变革,超高层建筑与其它建筑之间的最大区分，就在于它有-个将垂直交通和设法管道并集中在起，N时在结构体系中起正要作用的一核”。这个“核”在超高层建筑的形态构成上举足轻重，确定着超而层建筑的空间构成模式。这种“内核”空间构成模式以其结构合理、运用便利和造价相对低廉的优势.成为超高层建筑中最为普遍的空间布局形式，至今在超高层建筑有在广泛的运用如金茂大厦等等.除了中心核心筒式的“内核”布附.方式之外，还有其它的布局方式,如“外核式布局”和“多核式布局”等等，敌着人们对建筑空间品质的要求不断提高，由于中心核心简体四周的房间须要人工采光和机械通风,多少会给人带来不适感,以中心核心筒为主导的“内核”空间构成模式受到了挑战,出现了从长方形平面布局演化而来的“双核”构成模式.这种出于造型沏要的“双例外核心筒”式的空间构成方式，不但使建筑的外观形态发生了巨大的变更，也利于人流从的例避难疏散，建筑的底层空间得以开放,入口大厅更加通透.为了满意机电设备常常变动的须要.建筑会将“做''分微化,分置多处设备用房和管道井,以便于局部更改.加强建筑冏边的Iq度也会有效用反抗地燕对超高层建筑的破坏，如将垂直交通和谀备用房等分散地布巴在冏边，也会对结构抗靛有利。从建筑设计的角度来看，核的移动、垂H交通、服务性房间和管道井分散到建筑的周边,对于高层建筑空间构成模式和立面造型I.的变更.也具有极大的促进作用.它不但满意了其它专业的幽求,也彳!利于分散避难疏散，创建更大的无柱运用空间同时使建筑的底部空间狭得解放,核的分散和分别，还可以使楼悌间、卫生间等干脆对外，自然采光、通风。既节约能源，也不须要消防用的加压送风设备，符合低能耗、可循环的现代设计原则。同时用于核心筒的分散与分别使中庭共享空间的引入成为可能,很多新建的高层建筑便椰以“景观空间”和“流淌空间”的概念，将共享空间与功能空间相结合，把核分散向四尚，垂II交通采纳玻璃电梯，干脆采光，给人们开敞光明、将人行动线视觉化的空间感受。建筑内部空间模式的变更,大帽提升了空间品质.在某的时候泞定程度上也Ur以变更其外部形态,加强了其感染力.如上海交银金融大厦立面结构上清楚地表现出了景观空间的形式.在建筑外部形态的塑造中,对交通核的组织和设置己羟与建筑形©的设计成为一个整体.很大程度上确定了外观的形态特征，空间模式的变更也很大程度上变更了超高层建筑外部形态，给予超高层建筑很多独特之处。引言结构催生的超高层建筑造嵬艺术高层建筑结构假金设计中的美学何题