前面两篇讨论了建构的历程——即建筑与结构的分歧与融合，以及结构的本体问题，旨在深入结构领域更广阔的视野和更深层的语境之中，以其重拾结构设计的创造力，并探索一种结构设计的方法
http://www.douban.com/note/249531452/http://www.douban.com/note/250387976/ 基于上文的论述，结构设计应该超越其本身的建造属性（技术性、经济性等层面）和表面属性（象征性、美学特性等）而达到一种综合，这种丰富性从空间的力学和雕塑感的建筑外观出发而达到一种新的“结构”，它既渗透了建筑形体，同时表皮也被转化为一个具有深度和雕塑感的形式过渡。从中我们可以获得一种“整体秩序化的结构”，它超越了单纯的建造和表现，而同时关乎于结构的“内”与“外”。
4.1 基于对结构“本体”意义的批判
结构和建筑专业之间的观念差异造成了两者对结构设计概念理解的差异性：建筑师倾向于将结构设计理解为经验性的结构选型和轴网尺寸确定；而结构工程师则倾向于将自己的工作局限在为建筑师的提案进行计算验证，并确保足够安全性和经济性。这种基于经验性判断和经济效率的观念无疑源自于一种对“合理性”的追求。另外，对于既定的“结构体系”（如梁柱、拱、悬索等）的过分依赖也是如此：因为既定的“结构体系”是基于知识分类的，是对复杂问题的模式化回应，其本质也是经济和效率的“合理性”的产物。因此，超越“合理性”的价值判断无疑是结构设计创新的前提。
4.1.1 超越“合理性”的价值判断
现代主义本质上所追求的普适性试图将“合理性”作为构筑社会共同理想的目标和手段，并作为超越个体和地域的存在以及经济和效率的替代品。在这种“合理性”的观念下，结构设计被赋予三个基本原则：即形态原则、力学原则和经济原则。形态原则意味着结构设计应遵循建筑设计的理念，并通过结构要素的介入使建筑形态得到优化，或者至少不被损害；力学原则意味着从荷载接收到荷载释放的力流的直接性和逻辑性，以及整个结构体系的稳定性；经济原则意味着构件划分的规律性和对称性以及应力在相同构件中的平衡分布。纵观这三个原则，除了形态原则包含一定的主观成分之外，力学原则和经济原则无疑都是基于一种“合理性”的现代主义意识形态。
然而，当被现代性所摒弃的个体性、地域性等内容又渐渐回归之时，在技术、信息、文化空前饱和的当代，基于经济和效率的“合理主义”是否还能成为当代意义上的合理？如果不是，那么当代意义的“合理性”又指向何处？如果现代主义的“合理性”意味着一个封闭系统内的被理想化的、经济效率意义上的“最适解”的话，显然当代建筑所追求的“合理性”已经超越这一意义。这种超越意味着打破原有的体系和评价标准，并去追求更多的可能性。正是基于这个原因，当代意义的“合理性”绝对不是一个唯一答案，而应该是具体而多元化的。正如坪井善胜的名言：“结构的美存在于稍许偏离结构合理性的近旁”。特拉尼也曾经说过：“合理主义只不过是我建筑中的一个要素而已，它只是到达建筑的过程，而并非建筑应该到达的目标。”
4.1.2 建筑师与工程师的合作——工作领域的相互渗透
如上文所述，建筑师和结构工程师各自的局限性以及合作的匮乏是结构设计创新的最大障碍。正如结构工程师约瑟夫·施瓦茨（Joseph Schwartz）所说，“工程师往往关注东西的客观性，物理性以及可实施性，但是却不知道“物”本身意味着什么，会给空间带来什么。同时建筑师倚重的形式美学，往往会忽视可实施性，过度求新和缺乏基础结构知识，这让建筑师一方面忽略简单结构方式的无限可能性，另一个方面造成没必要的浪费和不合理。”因此，在设计的开始就需要紧密的合作，这种合作既可以弥补彼此的不足，也为整个学科开启了新的领域和可能性。
这种合作具有双重的含义。首先，建筑师应该具有敏锐的结构思维和在项目开始阶段就将结构设计纳入考虑的自觉性。在2000年汉诺威博览会瑞士馆的设计中，卒姆托在他的的第一批草图上就已经表现出通过承重、重叠、楔固和起跨这些基本结构主题进行设计的兴趣。在布雷根茨美术馆中的原初意象中，3个轴向不重合墙板的底面图“图解”了如何有效稳定水平作用力下的建筑（图4.2）。这些都说明了在卒姆托初步设计的起始阶段，设计就已经具备了或多或少可见的结构潜力。另外，在一墙宅的构思阶段，建筑师更是将一种“强分隔”的空间概念直接转化为单一承重墙的结构概念（详见第6章案例分析）。
其次，这种合作还意味着结构工程师需要有效地将建筑师的空间理念转化为结构概念和策略。在Ring Around a Tree Kindergarten的设计中，大野博史从手塚贵晴的初始草图和模型中解读出其建筑的理念，并将它们转化为相应的结构概念（图4.3、表4.1）。在他眼中，这些才是结构工程师的职责所在，而非仅仅是结构计算。
这种全新的思维模式带来了建筑师和工程师更紧密的合作。正如大野博史所说：“我一直不觉得建筑设计就是设计出某种形状，然后想办法把它支撑起来。而是要从空间意象到结构，再到节点和细部，一直把它具象化。在抽象的空间构想阶段，建筑师就应该与结构工程师一起思考。建筑与结构的界限应该暧昧而模糊的。建筑师和结构工程师也不应该是分离的，而是相互拥抱的一种理想的合作方式。”
然而，需要指出的是，对不同结构体系的先验性选择也决定了建筑师与工程师的合作程度。例如，框架结构将支撑建筑的骨架和围和建筑的表皮彻底分化为两个自治的领域，使两个专业交叉的“界面”最小化。与之相反，墙板结构则要求工程师采用天花板和墙壁等“空间定义”的元素作为承重元素，这无疑需要空间组织和承重结构之间的相互妥协和调整，由此带来的对“矛盾”的调和无疑促成了建筑师与工程师更紧密的合作（图4.4）。然而需要指出的是，对墙板结构体系的青睐很大程度上得益于预应力技术的发展，而预应力技术所达到的是一种结构平衡与稳定的“临界状态”，然而，这种“临界状态”在极端自然灾害（地震）下表现的不可预料性无疑阻碍了其的广泛普及。
4.1.3 结构设计的本质——对结构设计的新释义
八十年代末，九十年代初，不规则力学以及混沌理论的发展，意味着世界开始接受其复杂性和矛盾性。而结构也远非人们所理解的那么单纯，它肩负着纷繁复杂的意义，并拥有着使建筑成为超越雕塑和造型艺术的潜力。结构要表现的不应是鲜明而优美的雕塑感，而是增加空间创造的可能性，以及通过“滑移、错动、并置、倾斜”等微妙手段表现出的批判性。结构形态革命性的突破也必将得益于对形式内在规律的发掘。这无疑要求“形式逻辑”（建筑师的工作范畴）与“力学逻辑”（工程师的工作范畴）的共同作用。
然而，正如上文所述，专业的分离导致了建筑师与结构工程师各司其职的现状，而一种基于合作的工作模式亟待展开。在这种情形下，作为设计主导的建筑师必须通过一种跨学科的对话和交互的策略——即通过对结构设计概念的重新诠释，来将其纳入到建筑师的思考范畴，以期达到结构设计与建筑设计的良好融合。
如前文所述，力流是结构的基本概念。在建筑设计的开始阶段，建筑师需要对力流走向作出基本的判断，然后进行“力流设计”，进而确定结构构件的布置（如墙体的预应力钢筋走向）。因此，对于建筑师来说，结构设计的本质即“力流设计”和“构件布置”。在这里，力流“设计”不同于力的“计算”，因此并不涉及到诸如简支梁配筋计算，或是砖柱的失稳验算等让建筑师望而生畏的问题；而“构件划分”也不是指单纯建造意义的梁柱板等结构元素，而是基于功能和空间划分的柱网、拉压杆、墙体与楼板的布置。无疑，在传统意义上，“力流设计”是结构工程师的工作范畴，而“构件划分”是建筑师的工作范畴，两者互不相干。然而，一种结构和空间交互的策略得以将两者糅合成一个整体。
基于对绝对理性原则的批判和质疑，以及建筑师与工程师的合作，一种崭新的对结构的设计的认识产生了，这种认识必将超越“结构选型”和“结构计算”的片面概念而达到一种建筑整体性的诠释——即一种“大结构”的实现。
4.2 结构与空间交织的策略——“大结构”的实现
如上文所述，结构与空间交织的策略来源于三个层面的共同作用。首先是基于一种超越“合理性”的价值判断以及由此带来的对传统结构设计思维的拓展；其次是建筑师结构意识的加强以及其与工程师紧密的合作；最后是对结构设计的全新的建筑学释义，以及由此带来的结构与空间的交织。
然而值得一提的是，这种互动作为一种设计方法，只小范围地出现在日本，瑞士等地区，一方面得益于两地传统作坊式的建筑事务所模式使建筑师与工程师的合作更为紧密，另一方面则是由于这种互动法则本身“有悖于”经济合理的原则，因此极易带来造价的提升。
4.2.1 结构设计的基本元素
结构设计的创新并不仅仅依赖于对新技术、新材料或新结构体系的运用，而更多是源自于对传统结构元素的原理层面的剖析和延异。正如巴尔蒙德对传统结构元素的一种基于“力流”的想象，“梁是力场的突然收缩；柱是吸引荷载的漩涡；墙是在一个方向上扩展的柱；墙和柱是传递重力的捷径；楼板蓄积了流动的荷载所隐藏的机理”。
无疑，这些元素（墙、柱、梁、楼板等）既可以作为结构，也可以作为空间限定的手段，这种结构——空间的双重属性，蕴含着一种交互的潜力——当某元素作为空间的意义和作为结构的意义相互重叠时，结构与空间就发生了交织。然而，在建筑师和结构工程师眼中，这些元素的双重意义却往往是被割裂的。例如，柱和梁由于其空间限定的功能较弱，而被仅仅视为结构元素；而墙作为框架结构的填充物，由于其空间限定的功能较强，则很少被视为结构元素。在这种观念下，建筑师倾向于一种基于空间限定的形式操作而忽视了由这种形变所所带的结构潜力。
1. 墙
墙作为一个独立的建筑元素，具有封闭和限制的能力，并因此创造出空间；同时，墙体将地面和楼板连接在一起，因此兼具荷载传递的功能。然而，这种围护——承重的双重功能多体现在以砖石建筑为主的古典时期，自现代主义以来，承重体系与围合体系的分离导致了一种将墙体作为单纯空间限定元素的倾向。然而，相较于传统砌块结构的受压局限，现浇钢筋混凝土墙体的整体性和半流质特征无疑使其具有多向受力（抗拉、抗弯、抗剪等）的潜力，而预应力技术的发展更是将墙体的这一结构潜能发挥到了极致（图4.6）。
2. 柱
柱作为单一维度的实体，起到一定的分隔和限定空间的作用。“当一根柱子被安置在某一限定的空间范围之时，它会在其周围形成一个场域，并与其空间周围的物体发生相互作用。”此外，柱子作为重要的结构元素，起到将楼板上的力汇聚并传至地基的重要作用。然而，柱子的一维特性决定了其只能传递轴向力，相较于绝大多数情况下起到抗压作用的柱子，在以抵抗水平荷载为主的建筑中，当墙体或其他结构元素足以抵抗竖向荷载时，柱子也可以起到抗拉的作用，这种柱子多由抗拉性能良好的木或钢构成。正是基于这种反常规的受力方式，柱子的截面尺寸可以被压缩至极小。例如在SANAA设计的直岛码头（Naoshima Ferry Terminal）中，被覆以镜面的短墙以及纤细的钢柱共同构成了一个受力整体（图4.7）。
3. 楼板和梁
在建筑中，楼板和梁构成的整体以其密致性对空间产生强烈的纵向阻隔。同时，楼板是直接承载竖向活荷载（人、家具、设备等）的结构构件，其二维特性决定了其受力的复杂性。楼板将分散分布的荷载集中并传至次梁，然后再由次梁传至主梁，最后由柱子传向基础。在这个意义上，楼板可被视为法线方向连续分布的梁。然而，由于楼板和梁处在人们日常的空间体验范围之外，因此其往往被视为结构元素，而忽视了其围合空间的作用。在库哈斯（Rem Koohaas)的朱西奥大学图书馆（Two Libraries at the Jussieu University)竞赛方案中，通过楼板的竖向弯折以及与上下层之间的贯通，形成了对多米诺体系空间范式的延异，并由此带来了全新的空间体验。另外，在塚本由晴设计的浅间住宅（House Asama）中，从屋顶“悬挂”下来的的梁形成多个虚界面并“挤压”着身体和视线，由此产生了一种暧昧的空间限定（图4.8）。
基于原理层面的理解，建筑中纷繁复杂的结构元素皆可视为以上几种元素的变形。如拱可以看做柱子和梁的一体化，索可以被看做受拉的柱子等。此外，结构元素的概念之间也不存在严格的界限。例如，柱子可以被视为“短墙”或“拉杆”，梁可以被视为悬挂于楼板上的“矮墙”，而墙可以被视为贯穿楼板和地板之间的“大粱”等等。通过对传统建筑元素的结构潜力的探索，使其超出既定的“合理性”，这种“陌生化的”处理无疑给结构设计注入了新的活力（表4.2）。
4.2.2 元素的选取与意义的实现
正如前文所提到的，对于建筑师来说，结构设计的本质即“力流设计”和“构件布置”。在面对一个设计任务时，建筑师总是先形成一个先验的空间概念并对空间进行规划和布置，然后确定限定空间的构件元素；考虑这些元素的结构意义，并借助对构件的形式操作将其实现，最后在结构意义与空间意义的彼此调和中完成结构与空间的互动。而“元素的选取”意味着，该构件元素可以完成其建筑意义和结构意义上的并行实现（如墙，在围合空间的同时起到承重作用）。
在波尔图音乐厅的设计中，库哈斯首先面对一个空间的问题：即一个核心的音乐厅大空间，和其他辅助空间如交通空间、咖啡厅、办公等。而出于声学考虑，音乐厅空间与辅助空间之间需要通过构件元素进行“强分隔”。然而，库哈斯并没有选择诸如钢桁架、钢网架等结构形式来实现大跨度的空间，因为它们显然需要额外的填充物才能完成空间的“强限定”，从而导致了一种结构与空间的分离。基于以上原因，库哈斯选择了一种钢筋混凝土的箱体结构。在这里，箱体结构同时具有空间强分隔和完成跨度的双重作用，即同一元素在建筑意义上和结构意义上的并行实现（图4.9）。而在赫尔佐格＆德梅隆（Herzog & de Meuron）设计的Actelion商务中心中，整体性桁架——一种“办公梁”的结构形式贯穿整个五层高的建筑，既实现了建筑师“堆叠”的形式概念，又可以做出更大的悬挑以满足内部办公空间的灵活性（图4.10)。
需要指出的是，这里的“元素选取”并不同于一般意义上的“结构选型”，而是基于建筑和空间概念的对结构元素的再诠释，它意味着同一元素在建筑意义上和结构意义上的双重表达。因此，那些以表现为目的的大跨结构和高层结构并不在本节的讨论范围之内，因为它们的结构意义与空间意义并不对等。
4.2.3 元素的变形与批判的再现
如果说元素的选取是基于结构元素“合理性”的忠实呈现，其试图实现的是建筑元素本身的结构和空间的深层潜力；那么，元素的变形则意味着对传统结构元素的原理层面的剖析和延异，以及由此达到的对日常结构的陌生化再现。这种“非日常化”促使观者对结构从“质疑”到“探索”，再到“反思”，并由此达到一种对建筑的整体性阅读。
元素变形的策略可分为三类：即尺度异化、概念转换与抽象呈现。如前文所诉，结构设计的本质即“力流设计”与“构件布置”，对结构元素的“构件布置”必然伴随着其内部的“力流变化”，反之亦然，这是这两者的交织促成了一种大结构的实现。例如，柱可以通过一维延伸变成墙，墙可以通过贯通上下层楼板而变成梁，原本受压的墙体也可以转而受弯或抗剪。然而需要指出的是，由于建筑师的主观成分以及具体建筑所包涵的复杂性，任何试图对操作手法进行客观分类的意图都不可能做到绝对客观和面面俱到。而且，这些手法之间并不存在严格的界限，它们的概念在某种程度上是相互包含的。
1. 尺度异化
尺度异化是指结构元素本身尺寸的放大、缩小或维度的拓展。早在17世纪，伽利略就通过“平方—立方率理论”[ 伽利略关于材料强度的理论，即如果一个结构的各个尺寸同等地增大,它就会变弱，因为体积随线性尺寸的立方而增大,但强度仅随线性尺寸的平方而增大。]证明了结构材料不可能被无限放大并同时保持其受力的合理性（图4.11），而对结构元素尺度的异化无疑是反其道而行之。建筑师通过对日常经验的颠覆和一种非日常化的处理营造一种“不合理性”，然而这种乍看上去的不合理性并非为了感官刺激，而旨在一种由对局部的质疑所引发的对整体性的思考。需要指出的是，这种尺度异化始终是在结构理性的基本原则上探索结构材料的潜在可能性，并不意味着结构的无意义放大或缩小从而将结构异化为一种外在的形象或符号。
在石上纯也设计的“餐厅的桌子”中，为了达到用餐时兼具私密性和开放感的空间体验，建筑师设计了一张跨度4.5m的桌子，而这一跨度通过仅4.5mm的预变形钢板得以实现。在展出的时候，建筑师更是将这一尺度推向了极限：跨度9.6m、厚仅6mm，这一跨度通过结构师小西泰孝设计的精彩节点得以实现。然而，建筑师却用清一色的白色烤漆掩盖了所有的节点，最后甚至还贴了一层薄木皮在桌面上。通过这种对极日常事物的非日常性再现以及对材料物质性的剥离，建筑师试图表达一种纯粹的空间张力，并进而引发观者的质疑以及进一步探索的欲望。在展出的时候，由于视高的原因，观者先是以为这只是一张普通的大桌子，继而发现其不可思议的纤薄，以及轻轻碰触后的波浪般而又缓慢柔软的颤动。然而在这种感性体验即将笼罩观者的全部感知时，建筑师又有意留下一个“线索”，以让理性的光辉得以彰显，建筑师的高明之处也在这里尽显无遗：果然，当人们开始弯下腰去探究这几乎没有厚度的桌面时，继而发现桌底那16个螺钉的构造拼缝——一个能够揭示整个桌子结构奥妙的细节（图4.12）。在同样由石上纯也设计的KAIT工房中，厚度1.6-6cm，宽度8-19cm的柱子，其高度却达到惊人的4.2m，这种自由分布的极细柱对空间的自由分割，加上外部透明玻璃所带来的暧昧的空间体验，正是建筑师通过对日常结构构件“柱子”的尺度异化所达到的惊人效果（详见第6章案例分析）。
另外，在斯维勒·费恩（Sverr Fehn）设计的威尼斯双年展北欧馆（Nordic Pavilion，1962）中，“梁”被分化为一大一小两种形式：一种是为避开基地树而呈V字形分叉的主梁，另一种是室内天棚的纤薄的混凝土密肋梁。前者消解了“梁”作为一维线性体量的日常经验，从而强化了建筑与场地（基地树）的并置，这种并置通过室内混凝土密肋梁的局部断开而得到强化。后者则使光线经过足够的漫射而变得温润且均匀(图4.13）。
另外，对结构构件的尺度异化可以带来结构构件和非结构构件的融合。在手塚贵晴和大野博史设计的富士幼儿园（Ring Around a Tree Kindergarten）中，基于无墙、无家具，并将建筑尽可能的开放于环境的概念，结构工程师将结构异化为家具的尺度，使之与建筑融为一体(图4.13）。
2. 概念转换
在传统结构中，结构构件之间存在着线性的等级次序，这意味着荷载按次序传递，比如在梁柱体系中，荷载首先传到楼板、然后是次梁、主梁、柱、基础。而荷载按次序传递在地上部分意味着荷载的集中，比如从多根次梁到一根主梁，从梁到柱。而荷载的集中导致构件尺寸的变化，主要承重构件的尺寸大于次要承重构件。这使得我们通过阅读构件的尺寸便能分辨出结构构件等级，从而理解结构的工作机制。
如果说尺度异化使结构元素仍维持其本身的特性，那么概念转换则使结构元素内部的受力机制发生变化，进而使结构构件的作用顺序乃至等级秩序被颠覆。相对于尺度异化给观者带来的直观感受，内在受力机制的变化以其抽象性和不可视，无疑增加了观者阅读的困难，甚至专业人员也需要通过抽象的分析和对整体的把握才能窥探其中的秘密。
例如最常见的结构元素——钢筋混凝土墙，基于其整体性和多维性所带来的多向受力的潜力，建筑师可以通过一系列的形式操作实现其结构概念的转换。在克雷兹设计的一墙宅（House with One Wall)中，由于两户人家要共用一栋住宅，建筑师采取了用墙体进行空间强分隔的“分户”概念。传统意义上仅受压的二维墙体通过转折和层间的错位，形成了一个能同时承担弯矩、剪力和扭矩的复杂受力体。从严格的意义上讲，这里的“墙”已经转化为一种“类梁”的概念。在外观上，三片墙的端头在立面处戛然而止，形成了上下不对位的关系，这显然有悖于传统的墙体受压结构方式。同时，墙体和楼板的同质化使我们无论从视觉还是受力关系上都无法将他们严格区分讨论，这无疑打破了传统的结构构件等级秩序（详见第6章案例分析）。
另外，在克雷兹的华沙现代艺术博物馆（Museum of Modern Art in Warsaw）中，覆盖整个L形空间体量的波浪形屋面，以及外墙巨大尺度的拱形悬臂，给观者带来震撼的视觉感官。在建筑的外部，整个波浪形天花板被连接在一圈高度超过10m的圈梁上，而圈梁又被支撑在四个支点上。然而，所有这四个支点都不在建筑平面轮廓的5个凸角处，所以在这些位置上，圈梁被悬挑。这一结构方式可被解读为将四个连续拱分别在拱顶部位进行90度的弯折，然后首尾搭接，并通过10M高的圈梁解决剪力问题；或者被解读为八个两两固接的悬臂拱彼此搭接在一起。然而，建筑师并未给予支点与梁的交接细部以任何方式的表达，而是用固结的方式让这个节点消失。另外，在建筑的室内，波浪形天花板覆盖整个连续空间，开洞的部分可被视为楼板；实体的部分则类似于大梁。在这里，墙体与圈梁、楼板与梁的概念被模糊了（图4.14）。
3.抽象呈现
抽象呈现即在结构完成其建造和空间意义的基础上，通过隐喻、错置、滑移等手段将结构进一步异化为一种象征性的再现。与现代主义的“作为构成的抽象”不同的是，这里的抽象是指一种“作为关联的抽象”，即结构元素被置于环境和空间场域中，并与之形成一种隐喻的关联或微妙的对峙。如果说尺度异化和概念转换都是致力于结构构件的受力机制变化，其试图表现的是对结构本身意义的延异所带来的视觉震撼和空间张力，那么抽象呈现显然超越了这一意图，在这里，结构被赋予隐喻和象征的意义。然而这种结构的“象征性”并不同于语言上的牵强附会，更并不是基于一个先验的的意向的产物（比如鸟巢，中国馆），而是如同抽象绘画或者音乐一般，象征性的背后最终指向一种理性的基础和共同的文化信仰。
在伊东丰雄设计的多摩美术大学图书馆中，拱形的空间概念无疑是来源于对周边榉树林所围合的伞形空间的隐喻。在这里，拱形作为一种结构的合理受力方式，并担负着形成空间的作用，同时这种拱形在外立面上转化为一种抽象的符号。这种结构的建造、空间与表面属性的完美融合远远超出了语言指涉的象征性。在筱原一男的白之家（House in White）中，中央立柱作为结构的意义被吊顶的存在让渡和稀释，这种对客观对象“现世意义”的消解带来了对物质本身与日常生活方式的讴歌。而在坂本一成的散田之家（House in Sanda）中，同样的中央立柱显然是对筱原的致敬。然而，这里的做法又有所不同：散田之家的立柱在距离屋顶约60cm处的位置戛然而止，并被细分为呈十字交错的两个门型支撑，这样一来，天光就可以从中央天井中洒进来。这种由对柱子本身结构意义的消解所带来的结构与空间的意义并置，超越了既定的范式而达到一种真正意义上的解放。
4.2.4 基于结构体系变形的形式操作
基于对结构元素的变形，建筑师通过一系列的形式操作完成对既定结构体系的拓展与延异，由此带来的结构的丰富性超越了既定范式的限制。
未完待续。。。
【参考文献】
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