【word】 当代建筑表皮的结构艺术表现研究.doc
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1、当代建筑表皮的结构艺术表现研究第26卷第1期山东建筑大学生兰旦文章编号:16737644(2011)O1003509Vo1.26No.1Feb.20l1当代建筑表皮的结构艺术表现研究张建华,孙颖(山东建筑大学建筑城规学院,山东济南250101)摘要:随着经济发展与技术进步,在当今多元文化带来的建筑创作空前繁荣的社会环境里,建筑表皮日渐成为当代建筑设计之中结构艺术表现的一种新趋势.本文根据表皮与建筑结构之间依存互动的关系,将当代建筑表皮的艺术表现方式分为基于建筑结构形制母体的表皮构成,基于建筑结构形式之视觉层次营造的表皮构成以及基于建筑结构形式美感特征表现的表皮构成三种.并借鉴建筑构成学等学科的
2、相关理论方法,结合有关实例的分类解析,归纳出了结构艺术表现前提下建筑表皮设计的若干方法.关键词:建筑设计及其理论;建筑表皮;结构艺术表现;设计方法中图分类号:TU一8文献标识码:AThestudyonthebuildingskinsexpressingstructureartinthecontemporaryeraZHANGJianhua,SUNYing(SchoolofArchitectureandUrbanPlanning,ShandongJianzhuUniversity,Jinan250101,China)Abstract:Withtherapiddevelopmentofeconom
3、yandtheprogressoftechnology,inthecontemporaryera,buildingskinsdesigngraduallyturnsintooneofthetrendsofexpressingstructureartintheprosperousarchitecturecreationbroughtbyvariouscivilization.Accordingtothemutualrelationshipsbetweenskinandstructureofarchitecture,thearticledividesthepatternsofbuildingski
4、ndisplayingstructureartintothreeparts,includingdesignpatternsbasedonthebasicshapesofstructure,designpatternsbasedonthevisualgradationofstructureanddesignpatternsbasedontheestheticorientationofstructure.Withthemethodsofsomeothersubjectslikeconstitution.thestudysumsupseveralmeth.odsonhowtodesignbuildi
5、ngskinsbyanalysingsomearchitectueinstances.Keywords:architecturedesignandtheory;buildingskins;theartexpressionofstructure;designmethod0引言结构是每栋建筑得以存在的必要条件,对结构的研究更能让人明白建筑相对其它艺术的特殊性所在.然而奇怪的是,国内有不少建筑师对结构不够重视,认为结构属于结构工程师的研究范畴,这就导致了当代大部分建筑的结构仅发挥了其客观的承重功能,而其在建筑空问形体美感表达中的作用与价值未能得到充分挖掘.这可能也是建筑中大量采用其它辅助艺术元素进行
6、形体美感表达刻画的原因所在.为了弥补这种偏颇缺憾,并引起建筑师对这个收稿日期:2011一O123作者简介:张建华(1954一),男,山东烟台人,教授,副博士,研究方向:公共建筑设计与城市景观特色.E.mail:zhjh问题的注意,文章选择了当前颇为流行的建筑表皮的建筑结构艺术表现为研究对象,希望能从表皮与结构间相互关系的层面来寻求建筑艺术美感形式表达方法的突破.1当代建筑设计之中的结构艺术表现新趋势“结构是传递荷载,支撑建筑的骨骼,也是作为社会物质产品构成建筑合用空间与视觉空间的骨架,其在建筑中的地位和作用,并不因为建筑的发展变化而有所削弱或偏离.”_l在当代建筑领域,可谓艺术思潮五彩缤纷,感
7、性与理性交织共生,艺术形式空前繁荣.作为建筑空间形成的核心技术支撑结构本体与建筑表皮的关系也开始呈现出向多元化发展的趋势,具体表现于结构在展现其自身逻辑形态的同时也不可忽视建筑表皮对自身产生的关联影响.建筑表皮为了”秀”出自身的精彩或者将结构“吞掉”,或者围绕结构展开自身的形式艺术表现,而使其成为结构逻辑形象特征的有机延伸,这种建筑表皮艺术形式的理陛化倾向随之自然成为建筑结构艺术表现研究之新的切人点.2当代建筑表皮的结构艺术表现方式分析在当今建筑领域,随着社会经济的发展,文化意识个性的觉醒,材料技术的进步以及计算机技术在设计过程中的广泛应用,”表皮+结构”这一建筑类型的艺术表现形式得到极大丰富
8、,在具体的建筑设计之中主要体现在表皮艺术处理与建筑结构形态之间的形式关联与有机互动方面.分析下来,我们可以按照表皮形式设计与建筑结构契合点的差异,将当代建筑表皮的结构艺术表现方式分解为”基于建筑结构母体的表皮设计”,”基于建筑结构视觉表现层次的表皮设计”和”基于建筑结构美学指向的表皮设计”三种类型加以研究理解.2.1基于建筑结构形制母体的表皮艺术构成方式结构设计无疑是理性的,结构的形式创新一般都要建立在受力合理的前提之上,同时兼顾施工的经济,简捷.我们可方便地在当代建筑结构体系中找出其规律性的元素,即不同结构类型的构件形式2011与构件构成方式所呈现的结构母体.经分析发现,此种表现形式下的表皮
9、设计过程可抽象为上述的结构母体为基本形的构成方式.进而从建筑构成学的相关理论与方法出发,研究不同结构母体下的表皮形式构成方式.2.1.1以结构构件元素为母体的表皮艺术构成当代建筑结构不断向工业化,标准化,构件化的方向发展,促使自身体系多以构件建构的形式出现.因此如何以结构构件自身形式为母体进行建筑表皮设计是结构表现中不容忽视的问题.借鉴构成学的理论方法,通过对相关案例的分析总结,我们可以将此种思路下表皮形式设计归纳如下:(1)结构构件元素的重复构成“平面构成中的重复概念是指同一形态连续,有规律地反复出现,它在应用时应保持形状,色彩,肌理的相同.重复的视觉效果使其形象秩序化,整齐化,和谐,富于节
10、奏感.”l2重复构成在众多表皮形式中使用频率较高的一种方式,它有利于强化建筑结构的整齐,壮观之美.在具体设计之中,表皮常将结构构件形式或与其形似的视觉元素作为基本形,在结构基本单元内重复排列,从而产生强烈的形式美感.以RichardRogers设计的Et本岐埠制药研究所为例,模数化的三角形钢管桁架翻出屋面,其下弦呈直线,上弦呈曲线,形成变截面梁.屋面表皮单元在垂直于变截面梁的方向亦采用弧线的形式,在形态上相呼应,以其重复母体的交错排列,增强了建筑结构的节奏韵律美感(图1).图1日本岐埠制药研究所实验景图(2)结构构件元素的渐变构成“渐变是基本形循序渐进的变化过程中呈现出阶段性秩序的构成形式,反
11、映的是运动变化的规律.”2在设计过程中,选取某种结构构件形式为表皮基本形元素,按其形状,大小,色彩等关系对这种基本形元素做渐次变化的排列以形成自身整体形态特征.以济南鲁邦大厦设计为例,设计者选取竖向结构柱作为形态基本形元素,在简洁的轮廓形体基础上,表皮处理以断面尺寸与形状的变化在竖直方向对基本形做渐次变化排列,从而在形成纯净高雅的整体美感的同时,增强了结构形式表现的趣味性.(图2,3)(3)结构构件元素的特异构成“在一种较为有规律的形态中进行小部分的变异,以突破某种较为规范的单调的构成形式即为特异.特异构成的因素有形状,大小,位置,方向及色彩等.”l2在表皮设计过程中,以建筑结构构件元素为基本
12、形,在基本形重复,渐变排列的基础上进行变异,即大部分基本形都保持一定的规律,个别部分打破其规律与秩序,以这种特异突变的形态元素形成建筑整体的视觉中心.这种模式下的表皮构成方式又可以分为以下三种:37编排特异特异部分的基本形违反整体编排规律造成的一种新规律.它可以是形的方向,位置或位缺的变化.形状特异特异部分的基本形的形态特征发生变异就是形状特异.色彩特异在基本形排列的大小,形状,位置都一样的基础上,以色彩的变化来形成色彩突变的视觉效果.前纽约世贸中心大楼的表皮设计便是特异构成方法的典型代表,其将结构柱形态视作基本形,首先通过其重复排列形成基本规律,然后在局部通过编排特异与形状特异两种手法寻求构
13、成变化.具体表现为表皮处理结合结构转换层的设置,在基本形的编排上通过位缺的方式改变其规律,并通过基本形的扭曲变异使上下部分的过渡自然流畅,巧妙地强化了建筑结构的艺术感染力(图4)J.图2济南鲁邦大厦表皮设计手法示意图图3济南鲁邦大厦建筑效果图图4前世贸中心大楼实景图2.1.2以结构建构形式单元为母体的表皮艺术构成“结构是建筑的语法,结构规律就好比是诗歌的格律,音乐的和弦,它是人类对自然美的提炼和再创造.”结构构件都是按照特定的结构规律组织在一起的,特定的结构规律便是这种结构的建构形式.为了便于讨论,这里将结构建构形式母体抽象为结构构件围合而成的单元块面.在此基础上,借鉴构成学的理论方法对相关案
14、例进行归纳解析,这种建筑表皮艺术形式处理可以归纳为以下几类:(1)建筑结构单元块面为母体的近似构成“近似是形体间少量的差异与微小的变化,近似构成通过既有区分又充满联系的形与形之间变化来达到寓变化于统一的效果.”_2在设计中以上述结构构件围合而成的单元块面为基本形,表皮形式是其利用自身材质或色彩属性对基本形做相加处理而求得的,这种表皮组成块面问既有区分又有联系,通过构成的近似构成效果来展示结构建构形式美感(图5).山图5近似构成示意图例如济南成城大厦的表皮设计,以梁柱围合而设计为例,流线型主楼表皮结合网状的钢结构体系,成的矩形结构单元为基本母体,组成建筑表皮的各将建筑表皮自然形成菱形单元形态元素
15、,并在此基个块面由此基本母体相加而成,但在面积大小和排础上结合自身椭圆的形体特征和幕墙材质,将菱形列方式方面存在差异,由此形成的近似构成效果来单元进行色彩分组,从而形成多条宽窄相间,盘旋上彰显其结构建构形式的艺术处理后加以展现(图升的条带,营造出一种节奏感极强的近似构成效果,6).有力的增强了结构建构形式的艺术表现力(图值得注意的是,这种近似变化并不是简单机械7)J.的图形元素排列.以瑞士RE公司总部大楼的表皮图6济南成城大厦效果图图7瑞士RE公司总部大楼实景图(2)建筑结构单元块面为母体的对比构成对比构成中常用的设计方法有大小对比,位置对比,方向对比,色彩对比等,其在设计过程中具体表现为:以
16、结构构件围合的单元面为基本形,表皮通过对结构基本形缩放,旋转,偏移处理来进行自身形式建构,并通过与实际结构体系的叠加来增强结构建构形式的视觉冲击力.例如在济南同圆设计院办公楼的表皮设计中便体现了方向对比与色彩对比两种构成手法,以梁柱围合而成的矩形面为基本形,建筑表皮将其旋转90.后进行自身形式建构,并且在相互叠加后利用色彩对比对二者加以区分,以此来增强结构建构形式的视觉冲击力(图8,9).图8济南同圆办公楼外观(3)建筑结构单元块面为母体的立体肌理构成构成学理论之中具有”利用透视学中的视点,表皮的结构艺术表现研究39结构构成形式表廖构成形式巷加后l.IlL一lk;甏:辩:*帮l嚣:毽立一_N*
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