钢结构小论文

钢在建筑中的意义

2010级建筑一班沈悦 100305

摘要

本文从现今中国钢结构建筑的发展现状切入，首先明确了钢在物质方面即建筑空间、功能及结构中的各种优势是导致其逐渐成为当代建筑师广泛使用的材料；但同时，也说明对于是否选择钢作为建筑材料这个问题上，精神层面的意义表达也至关重要。只有做到将材料并不只当做一种纯粹的建造工具，而是去探寻并体现其本质价值及领悟，才能使钢获得属于它所处时代的个性及精神。

前言

现如今走在中国城市的大街小巷，总能看到各式各样的钢结构建筑矗立眼前。于是感到欣慰，因为这种曾经中国人梦寐以求的欧美大都市才拥有的庞然大物已不再是遥不可及的憧憬；继而却又感到一丝忧虑，因为这种高速发展的密度及高度却远远没能达到过去对生活品质及社会氛围的体现。

钢对建筑空间、结构及形态的满足

也许现在我们该停下飞速建造的步伐，开始好好思考这个问题了。钢对结构工程师而言，可能是一种现阶段企图对过去建筑结构实现突破的物质手段，但对我们这些建筑师来讲它和混凝土及砖石在塑造空间上又有什么优劣之分呢？为什么现代大多数的建筑师又都会下意识地选择钢作为建造的材料呢？

从物质角度来看，就要追溯到维特鲁威在《建筑十书》中的建筑三要素“坚固、适用、美观”了。“坚固”是最原初对建筑的需求，倘若没有合理的结构受力来达到抵御各种荷载及作用的能力，就根本称不上建筑。因此，结构的合理至关重要，它决定了坚固的效率及人的安全与否。钢作为一种结构材料，相比混凝土等其它材料有更高的强度和延展性，但同时却又需要更少的材料；“适用”则是对建筑的第二层需要，它产发自人类对于不同功能的定义和理解后所设定用来满足其使用的建筑空间。也许在早期，睡眠、劳作等基础使用仅需一个小木屋或砖房即可满足，但是像现在诸如飞机场、火车站等等大型公共空间的尺度，只有通过钢结构才能实现；“美观”则是对建筑的最后希冀，常言道“一千个人心中有一千个哈姆雷特”，每个人对美的标准并不一致，但能够真实客观反映时代的精神及追求的作品我觉得就是美的，因为它肯定符合当时人的使用及生活，而钢作为我们这一后工业化时代的承载也注定会烙上属于我们这个时代的印记。

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2 图5 图4 图

3 而这三者之间的联动关系，也为钢的普遍应用做出了最好的说明。首先，坚固为适用提供了基础。结构构件因为材料性能的提升而被解放，原本需要靠厚实砌块墙体承重的结构可以被仅仅一两百毫米宽的钢柱所替代，于是原本受限于坚固的封闭空间立刻被大面积打开，更多的光线得以进驻建筑内部，建筑空间于是

可以开始同周遭的环境进行对话，不再是作为

一个独立的盒子被孤立，比如密斯的范斯沃斯

住宅(图1)仅由八根钢柱支撑，周边仅一圈玻

璃作为围护结构，使得室外森林的自然美景得

以在建筑内部环绕尽览。其次，适用外化为美

观。由于钢结构的不同结构体系创造了许多前

所未有的大跨度连续的空间和超高的垂直空间，

使得更多的建筑同时也拥有了巨大、完整的美

丽形态，体现了空间、结构和外观的高度统一，

也使建筑成为了一个各方面相互协调统一的有

机整体，比如卡拉特拉瓦的里昂火车站（图2）

就通过一个钢桁架体支撑屋面使得整个室内空

间连续的同时又营造了一个如鸟般飞翔的动人

形象。最后，美观又影响坚固的发展。倘若钢

结构的形态并不能达到“少即是多”的美观，

那么又会激起建筑师进入又一轮的结构形式探索中去寻找更加先进的方法和受力形式，比如说08年赫尔佐格和德梅隆设计的鸟巢（图3）就应该减少如此繁复无用的钢架直至获得一个纯净的结构体量，因为现在称不上足够的美观和节约材料。

正因为钢在这许多方面的结构优势，使得当今的建筑师们都趋之若鹜地选择它，特别是对于这样一个讲求高效的功利时代，工业化、集约型的批量生产和预制也让拥有较高工厂加工成熟度的钢材倍受青睐。

钢对建筑氛围、个性及精神的塑造

这样说来，钢作为建筑材料拥有如此多的优势，应该早已普及，但为何仍然有许多建筑并不采用钢结构呢？而现在惯用混凝土的建筑大师很多，用钢的大师

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图 4 图6 图7

却很少呢？

从精神角度来看，在建筑师选择材料的时

候，想要表达的氛围和精神是出发点。可以说，

每种材料都有它本身所带有的性格和气质，就

和人一样。砖给人的感觉是厚实而温润的，带

有文化积淀却具有亲和力；木材柔韧而纤细，

夹杂着木香的气息文艺而清新；混凝土和石材

是厚重而坚固的，冰冷的色调包涵历史的沉重；

钢则坚硬而平滑，带有金属光泽的反射耀眼夺

目带有生机。所以，对于不同功能和空间的需

要，也会有相应的材料与之匹配。比如对待像

教堂这类宗教建筑（图4）而言，使用混凝土

或石材就会更好体现出一种历史感并烘托出

这种庄严肃穆的氛围，这是像钢这种材料永远

无法达到的；但对于像现代工业美术馆这类摩

登艺术建筑（图5）而言，使用钢材则会更具有现代工业的气息及机器化时代的特征并给人以为之振奋的超现实感，这也是别的材料望成莫及的。

而总的来说，由于钢在建筑上的应用时间并不算长，而且作为一种人工材料来讲，其先天的非自然性也使得许多追求“师法自然”的乡土建筑师嗤之以鼻。

因此，对钢这一材料进行的建筑探索还并不多并且有待完善。特别是要将它

作为一种结构使用的复杂性即节点处理的难度导致了很多建筑师也是望而却步，因为这需要建筑师能有耐心和细心去深入材料并赋予其自己的理解再创造。在这一点上，卡罗·斯卡帕却是难能可贵的先行者。比如在维罗纳大众银行(图6)的设计中，仅在顶层的柱子和过梁设计上就运用了方式：尺寸不同的角钢通过钢板铆接，钢管双柱在柱顶和柱础进行蒙兹合金处理后铆接，形成了从方形转换为八边形再到十六边形再到圆形的体量转换；又如在维罗纳古堡博物馆（图7）底层的展厅设计中，为了体现原始建筑混凝土梁同改建后加固的钢梁的时代不同，在栓接的钢梁缝隙上方设置了一个铆接的支座承托混凝土梁，使得脱开的结构不仅适应荷载缓冲并且提供了一个对于原先柱子位置的隐喻。这种对于钢的节点处理选择不仅真实体现了其结构形式，并且也赋予不同的建筑以独立的个性特征，甚至蕴含着建筑师自身的价值取向及对环境的理解和感悟，这也是别的材料所无法呈现的建筑微观之美。

结论

所以说，对于现阶段的中国建筑师而言，有些追求现实效率而盲目跟风使用钢材，有些追求乡土精神而随意放弃使用钢材，都没有能够真正理解钢这种材料在建筑上所具有的价值并去通过它来呈现时代的精神和生活。即使是如今一栋栋拔地而起的高层钢结构建筑，也仅仅只是模仿前人的粗略的结构体系而忽视了对其受力节点及连接关系组织的独立表现，而迷失在对表皮的虚假表达上。

因此，就像密斯所言：“每一种材料都有自己的特点，如果我们想要使用这种材料的话，我们就必须对它的特点了如指掌…需要牢记的是，一切都取决于我们如何使用材料，而不在于材料本身如何。”1钢作为一种材料，本身无法在建筑中产生任何意义。只有当建筑师懂得通过精神外化的手段去运用并处理它，这时的钢才具有了内涵作为时代精神的具体呈现并被感知。

参考文献

1、[美]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年7月第一版

2、李雱，《断片之后的整体——析卡罗· 斯卡帕的维罗纳古堡艺术博物馆修复工程》[J]，《新建筑》， 2011, 2: 005.

3、[古罗马]维特鲁威著陈平译《建筑十书》[M]，北京大学出版社，2012年9月第一版

1The original text of Mies’s Inaugural Address as Director of Architecture at Armour Institute of Technology(1938) is given in Johnson, Mies van de Rohe(1947),pp.191-195.