建筑力學對于建筑造型的影響

徐剛年　韓征

摘 要：建筑的發展歷史悠久，建筑它伴隨著人類社會的發展而發展。從古到今多少建筑因為其獨特的造型和結構成為了歷史的象征，令人神往。它們不僅是建筑，也是藝術，給我們以視覺的沖擊和美的享受。本文通過對于建筑在發展的不同時期的特點敘述，闡釋建筑力學與建筑之間的關系，從而使得在建筑的設計中更好的實現力與美的結合，讓建筑既美觀又實用。

關鍵詞：建筑力學 建筑造型 對立與統一

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0034-02

在建筑設計建設中，人們根據當代社會文化的特點，融入建筑中，更好的體現造型與內涵的統一。建筑它具有滿足特定的功能要求和遮避風雨。從古至今，作為我們生活居住、工作學習、娛樂及從事生產場所的建筑，它的安全性、便捷性一直是我們追求的重點，但是隨著人們經濟生活水平的不斷提高，人們對于建筑的要求也有了提高，在滿足安全和使用便捷的需求外，他們對于建筑的造型，即建筑的外形也有了一定的追求，不再滿足于方方正正的單一的建筑形狀，他們的審美在建筑的造型上也想要得到實現。隨著科學技術、材料、力學的發展，建筑設計師可以自由創作的空間越來越大，在滿足建筑力學的要求實現建筑結構穩定的同時，建筑的造型也在不斷的更新變換，國際上相繼出現了一大批具有經典造型的建筑，他們的外形越貼近自然，符合現代的審美要求。

1 建筑的本質——力學與造型的完美統一

建筑是人類為了滿足一定的需求和功能，利用物質條件和建造技術構建的人類空間，它使用物質、材料，結合線條、色彩、光等元素來實現整體的構架和形象，它可以經受歲月的洗禮和文化的變遷，它是歷史、文化、物質的結合體，它需要滿足建筑功能，那么建筑的本質究竟是什么？人們給出的理解和答案不完全一樣，有的人認為，建筑就是人們生活或者從事活動的房屋，但房屋的定義是指供人們居住、生活或從事某種室內活動的人造的處所，像醫院、電影院、商場等。這顯然與我們所了解的建筑有所區別，它忽略了人們在對于建筑設計建設過程傾入的感情和精神，如建筑的審美感受，從本質上來說，建筑就是人們傾注感情和精神而構建創造的物質實體，兼具外形和結構，是物質和精神的統一體。外形即建筑的造型，與人的審美有關，是比較虛幻但又確實存在的；而結構就是就是建筑的表現力，包括力學、功能等因素，真正的建筑就必須要體現力學與造型的完美統一。如果一個建筑僅僅滿足物質實體所提供的居住、使用等功能，但卻沒有精神靈魂，沒有了生命力，那么這樣的建筑是不可能為人們所記憶和尊重的；而如果一個建筑具有無與倫比的造型美，但卻不符合力學原理，不具有使用功能，那么我想我們只能稱之為“巨大的花瓶”了。像羅馬大教堂、金字塔、故宮、鳥巢等，哪一個價值不是因為同時兼具了外在和內涵而被人們稱道，人們既可以從他們身上看到他們的使用功能，有能從建筑本身感受到美的享受、歷史文化的洗禮等精神震撼。真正的建筑應該要滿足建筑功能、建筑技術和建筑藝術形象三個要素。

1.1 建筑功能

建筑功能就是建筑要滿足人們的物質和精神的需求，即建筑能夠實習生活、學習、辦公等實體功能，又能滿足人們對于審美、以及身份地位的精神追求。隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，人們對于建筑的要求越來越高，建筑的功能也有了越來越廣泛的體現。

1.2 建筑技術

建筑技術是實現建筑功能的基礎和手段。只有擁有合適的科學技術才能建造出滿足人們需求的建筑，它包括建筑的設計技術、施工技術和其他相關的技術；它是建筑得以存在的依托，建筑技術的不斷進步，建筑的造型和使用功能都得到了很大的發展。

1.3 建筑藝術形象

建筑藝術形象是建筑內外表現出來的感覺，它包括建筑的形狀、色彩、大小、風格等，它是人們對于建筑有更深刻認識的媒介，人們通過建筑的藝術形象可以了解到設計師意圖、創作理念及建筑的精神內涵。

建筑的三大要素相互獨立又整體構成了建筑物質功能和精神內涵。建筑功能是主導，建筑技術時實現的手段，建筑藝術形象是建筑功能和建筑技術的體現。

2 建筑造型的表現要素

建筑的造型已成為當下許多建筑設計師在進行建筑設計重點考慮的對象，建筑的造型不僅能吸引人們的注意力，增強購買欲望，同時也是具有審美功能進和文化積淀的體現。形狀、色彩、空間、材料質地等都是建筑造型需要考慮的因素，結合在一起形成了建筑的造型。

2.1 形狀

形狀是人們對于建筑的第一感官印象，它也是建筑造型的最基本要素，它能夠為所有的人所認知識別。世界各地的建筑形狀千姿百態，各式各樣，從整體到細節都有突出的與眾不同的表現。世界上許多成功的建筑，有一個相同的特點就是其獨特的、產生視覺沖擊和感染力的形狀，比如羅馬宙斯神廟、金字塔、鳥巢等無一不是具有獨特的形狀。

2.2 色彩

建筑造型的色彩的表現力非常的豐富，它可以包含了大量的信息，可以實現情感的表達，冷暖色調、色彩新舊程度的使用他們所要表達的感情和內涵差距很大，而且它可以讓人們更好的對建筑的理解。

2.3 質地

前面的形狀、色彩都是視覺上的，而質地是真實存在，是可以感受到的。不同質地給人的感覺不一樣，比如粗糙的質地就顯得樸素大方、斑紋的變化充滿柔情等，一些建筑的造型質地就是根據所處的環境、功能綜合考慮實現的。

建筑造型的要素共同融合在一起，表現出了建筑獨一無二的造型。

3 建筑力學對建筑造型影響

人們的正常活動離不開建筑，人們的一切活動幾乎都是在建筑中或加建筑上進行的。作為人類息息相關的必需品，建筑的發展隨著人們的需要和時代的發展在不斷的進步，每個人都希望自己所使用的或者所處的建筑既安全好用又美觀，既能夠滿足人們對于它的物質實體需求，還能滿足人們對于其精神的追求。但是現實往往不可能兩全其美的在生活中，我們發現建筑的結構死板沒有特色，非常不美觀，嚴重影響了使用者的審美體驗和精神享受，對于建筑藝術的追求我們并沒有停止，建筑的藝術通過建筑的造型來實現，它借助于科學技術的使用和結構的支撐來實現，

它無法建立在空想的基礎之上，它不可避免地與技術有著密不可分的關系，它需要借助于技術的運用，結構的支撐。結構設計的立足點在于力學，可以說建筑力學影響著建筑造型，所以弄清楚建筑力學與建筑造型之間的關系對于更好的實現建筑物質功能和精神功能。

3.1 建筑力學與建筑造型的對立

一直以來，建筑技術就是制約建筑發展的一個重要條件，建筑設計師有很好的設計理念和方案，但是由于建筑技術的限制無法使其得到實現，如果建筑無法滿足力學原理的要求，那么它的穩定性和安全性就存在威脅，所以建筑造型要在建筑力學的基礎上得以完成。在建筑的設計建設過程，人們總是被束縛的縮手縮腳，而使用比較先進的裝修技術和手段來盡量實現建筑的造型美取得的效果并不好，比如用吊頂或者其他方式裝修，實用性不強且造型也不完美，在某種程度建筑力學阻礙了建筑造型的實現。比如建成于羅馬帝國時期位于希臘雅典的的古羅馬宙斯神廟，現在它的第1橫跨梁柱的底部已經出現了裂縫。宙斯神廟的的橫梁采用了等截面橫梁，造型的確簡單美觀，但是受力不夠，使得梁柱出現裂縫，用力學原來解釋，它的橫梁是一種典型的簡支梁，在重力作用下，它的彎矩圖呈現出二次拋物線的形狀，橫梁的橫跨中部受力最大，頂部承受最大壓力，底部有最大的拉力，而建造的石材它的抗壓強度大，但是抗拉強度卻很差，因此在受力的時候，石梁的底部抗拉強度不足出現開裂現象，但是如果古羅馬宙斯神廟用采用變截面方式處理橫梁的造型，就可以滿足力學彎矩平衡，使得石梁不容易出現裂縫，但是這樣又使得神廟改變了原有的簡潔造型。所以可以說建筑力學制約著建筑造型的發展，在某種程度上建筑造型因為建筑力學無法滿足而無法實現，如果在滿足了力學的條件下去進行建筑的造型設計，那么建筑造型就會受到很多的束縛，無法呈現出最完美的狀態；但是建筑之所以能成為一個藝術體，美觀的造型正是由于力學的制約形成的骨架支撐起來的，它可能如果沒有力學的支撐，它的造型是很難實現的。

3.2 建筑力學與建筑造型的統一

建筑力學與建筑造型的統一是建筑發展永恒的追求。從古羅馬希臘、中國的古建筑中就可以發現人們對于建筑力學和建筑造型的追求，古代建筑的功能、美與結構之間的融合也相當的成功，他們的結構造型更多是簡潔的風格和具有濃厚文化氣息，具有明顯的地域特色和民族色彩，比如中國的古典建筑故宮，它使用的斗拱、額枋、雀替等從不同角度映襯出我國古典建筑的造型美和歷史文化沉淀感；在邁西尼衛城的獅子門的過梁上，他們在建造時用一塊石雕板替換掉了三角形區域中的大型石塊換，石雕板的厚度比墻體薄很多，質量也很輕，減輕了過梁上的荷載。它實現了建筑力學與建筑造型的統一，過梁上的石雕板使得獅子門的結構受力更加合理，而且整個門的造型更加美觀。在古代，受制于對力學的研究、建筑材料和技術等因素，設計的出來的造型藝術美的建筑比較少，但是經過經驗的積累和社會的發展，對于力學的更深入研究、建造的材料和施工技術不斷的提高，現在的建筑設計師慢慢的的擺脫了束縛，很多以前取法解決的問題可以成功的實現，設計的出來的建筑也越來越使用，造型越來越美觀，近年來涌現出很多經典的實現建筑力學和建筑造型統一的建筑，其中像中國的北京奧運主體育館鳥巢，2008年奧運會的主場館北京鳥巢體育館。它的整體像空間馬鞍橢圓形，主體鋼結構由一系列鋼桁架圍繞碗狀座席區編織而成的“鳥巢”外形，空間結構新穎，建筑和結構渾然一體，獨特、美觀，具有很強的震撼力和視覺沖擊力，實現了實用與審美的完美結合。可以說在一定程度上，建筑力學的進一步應用促進建筑造型的發展，使得建筑造型越來越多樣化，越來越美觀。

4 結語

隨著時代的發展，單純功能的建筑已經不再適用，具有實現建筑力學和建筑造型統一的新型建筑才是建筑設計師的追求，我們要立足實際，在充分利用現有資源和科學技術的條件上，在滿足建筑力學的基礎上，發揮自己對于審美的追去和想象力，設計建筑出更多實現建筑力學和建筑造型統一的建筑。

參考文獻

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