【AT】透明的结构——《建筑技艺》2020年11期导读

AT 2020.11

透明的结构STRUTURE IN TRANSPARENCY
本期客座主编：郭屹民东南大学建筑学院

“透明”(Transparency)一词对于建筑或建筑学而言，有着不同寻常的意义。正如柯林·罗（Colin Rowe，1920-1998建筑评论家）在《透明性》（Transparency，Colin Rowe, Robert Slutzky，Birkhauser，1968）一书中所指出的那样，较之于利用物质原本的透明属性，比如玻璃材质来表达的“物理透明”（Literal Transparency=实的透明），那些能够以物理表象来激发知觉想象的表现可以被认为是“现象透明”（Phenomenal Transparency=虚的透明）。显然，“实的透明”的清晰与明确都是基于视觉的作用，而“虚的透明”则是由于视觉的暗示进而引发理性推测的，知觉作用下的心理活动。当然，“透明性”并不属于建筑所固有的空间概念。这一点在柯林·罗试图以20世纪的立体主义（Cubism）的绘画来阐述“透明性”概念就可见一斑。特别是他引述了视觉艺术家吉尔杰·凯佩斯（Gyorgy Kepes，1906-2001，画家、摄影家、设计师，艺术教育及评论家）在《视觉语言》（Language of Vision，Dover Publication，1945）中的解释，即两个或以上图形它们能够相互渗透，同时又能确保相互之间不存在彼此破坏的情形，来给我们揭示了“虚的透明”那种并不直接却又可以获知的空间交叠，一种全新的空间概念的理解方式。

《结构制造 日本当代建筑形态研究》（郭屹民著，同济大学出版社，2015）一书在关于“形态”意义的研究指出，与“形”（Form）的“构成”的观念相比，“态”（Morph）是“生成”的结构。它们“两者之间相互对峙、调和、交换、并纠结在一起形成意义与功能两全的丰富形态的可能”。如果，我们将建筑的形态与结构视为两个相互渗透、贯入的事物的话，那么它们之间的相互独立与渗透的关系，那么“透明性”也完全具备了用以理解形态与结构关系的可能性。一旦当结构的功能性被强化而主宰形态，那就是“视觉化的技术表现”所呈现的“实的透明性”。与那些通过遮蔽、掩饰，甚至是无视结构作用的建筑形态所展现的“不透明”相比，大野博史文中的“知觉化的技术表现”应该被视为是“虚的透明性”。或许，当我们试图讨论建筑的形态与结构这一长久以来的话题时，借助“透明性”的学术视角，或许“透明的结构”能够让我们会有超越实践性的新发现：打开一扇呈现建筑的形态与结构关系的新面貌！

主题目录

主题：透明的结构

对谈：结构的性格——“特集• 透明的结构” 线上座谈会

[ 郭屹民  金箱温春  奥山信一 ]

结构诸像，技术与概念之间

[ 郭屹民 ]

第三透明性

[ 盐崎太伸 ]

结构的知觉——“透明的结构” 解读启示

[ 奥山信一 ]

从纯结构设计到自然结构设计

[ 金箱温春 ]

结构场域

[ 李兴钢 ]

结构的透明性

[ 大野博史 ]

秩序的撤退——以塞西尔• 巴尔蒙德为例

[ 水雁飞 ]

结构体在建筑设计中的尺度关联讨论

[ 王方戟  袁榕蔚 ]

支承结构的消隐与表现——以尺度为线索的结构设计

[ 杨笑天  李彦鹏  顾乐明  彭超 ]

“和作”的结构

[ 张准 ]

不同结构形式对 “透明” 概念的诠释

[ 陆洋 ]

赋形于力——工程师洛朗• 奈伊和他的结构设计

[程俊杰  郭屹民 ]

西班牙建筑结构笔记——现代建筑结构的均质性与异质性

[ 路璐 ]

建筑的骨架——结构与空间氛围

[ 范蓓蕾 ]

设计档案

续史承新的钢木速造——上海船厂旧址1、2 号船坞临时性改造

[ 莫羚卉子  秦曙 ]

建筑 I 系列

BIM 实施指南——企业级与项目级的BIM 方法

[ 吴润榕  张翼 ]

01

透明的结构

对谈：结构的性格 ——“特集 •  透明的结构” 线上座谈会主持：郭屹民   东南大学建筑学院副教授
嘉宾：金箱温春   东京工业大学特任教授、金箱构造设计事务所会长
          奥山信一   东京工业大学教授

结构因具有支撑建筑的功能而成立，又因其支撑的形态成为建筑的语言，从而产生了诸如构筑性这样的独立于自然的人为意义。另外，结构体的组成部件与结构内在的力的传递逻辑紧密相关，从而引出了关于结构合理性的讨论。在结构技术发展的同时，对其意义的理解也因操作而手法化。另外，计算机技术的发展为形态操作带来新的可能性的同时，也出现了对技术过度表现、力的传递沦为装饰性表现的倾向。

在这样的背景下，我们应当如何认识结构，如何理解结构的性格呢？结构不仅是计算公式，而且是支撑建筑的结构体。它既具有遵从自然法则的构筑性意义，又具有由其形态所产生的作为建筑语言的意义。也就是说，它既与结构组成部件内在的力的传递逻辑紧密相关，又具有构成建筑形态的意义。

结构诸像，技术与概念之间
郭屹民  
东南大学建筑学院

如同红、黄、蓝三原色构成“光色原理”那样，三种原型空间为我们提供了空间世界的参照原点，它与现代主义盛期蔓延着的技术乐观情绪针锋相对。或许语境会有些许不同，当我们面对建筑中的结构时，又何尝不是带着唯技术的眼光呢？情感的剥离，存在的消失，结构所具有的丰富性被那些繁复的公式与数字所遮蔽，不可避免的结果就是结构变得枯燥与乏味,最终被屏蔽于设计之外。对于建筑而言，结构到底有着怎样的存在？我们试图还原出结构除了维系其存在的基本功能之外的丰富性，唤起那些被剥离的情感、被消失的存在。

通过分析结构除了作为功能的支撑作用之外，对结构的形态美塑造上的装饰性、当代技术条件下衍生的图像表现，以及作为意义的结构性的表达等各种结构存在形式的论述，对结构在建筑中的丰富性进行了全面的呈现。

第三透明性盐崎太伸

东京工业大学 

进入2010年代后半以来，由于东京奥运会的再次举办，日本的新建设得到了强力推进。建筑作为一种事物被关注的同时，两种截然相反的观点同时存在着：关联的观点，探索网络的观点与切断的观点，探索物体的观点。在对这两个近年来被频繁讨论的观点稍作讨论后，本文提出“重叠”的概念，并基于当代的透明性，以及建筑与结构之间的关系展开讨论。

结构的知觉

——“透明的结构” 解读启示

奥山信一

东京工业大学

现代主义以后，建筑技术的飞跃使结构与建筑构成逐渐脱离。从根植于透明性概念的知觉层面切入，通过对 “工学的结构” 与 “建筑的结构” 真实性有无的四种情况的比较，探索建筑中结构的视觉表现，并为当代建筑师与结构师的协作提供了启示。

“建筑的结构” 是建立在结构视觉表现基础上的概念。这里的视觉表现不仅仅是展示结构的整体构成，还包括以部分结构激发想象力的方式在内的知觉层面的感应，这种知觉根植于“透明”这一概念。因此，本文所讨论的“透明的结构”这一主题，是基于漫长的建筑历史，从知觉层面出发对“建筑的结构”进行的探讨研究，并由此第一次获得了清晰的结论。

从纯结构设计到自然结构设计

金箱温春

东京工业大学

建筑设计与结构工程的关系在任何时代都是至关重要的，结构工程的发展离不开力学、计算机技术和建筑材料的支撑。现代主义建筑在世界各地传播的同时，结构的合理性同样也备受关注。以材料的特性及简单恰当的结构体系为出发点的设计方法，可以实现具有吸引力且结构合理的建筑，我将其称为“纯结构设计”。

随着社会的发展，人们对建筑的需求变化促使建筑的形态和功能变得更加复杂。建筑结构需要对这些需求做出回应，在兼顾其力学合理性的同时更要发挥多样性。这让更复杂的结构问题仅靠单纯的结构思维无法解决，需要运用不同的结构设计理念去创造超越纯粹的、更为自然灵活的结构，我将其称为“自然结构设计”。与纯结构设计不同，自然结构设计是用合适的材料制作最有效的结构框架来实现建筑形象。在这个概念中，材料和框架并不局限于一种类型，它们可以被充分地组合在建筑的每个部分，并且完全协调。

本文介绍了材料在两种结构设计中的不同使用方法。一种是使用单一材料的结构设计，即纯结构设计；另一种是混合了多种材料和多种框架体系的结构设计，自然结构设计被蕴含在这两种设计方法中。

结构场域

李兴钢

中国建筑设计研究院有限公司

由理性的力学结构而引发的建筑形式、空间、题名和诗意的氛围完美合于一体，最终超越结构自身的承重和受力，塑造和成就出建筑的形式和空间特征——令人欢畅的设计结果，我称之为“结构场域”。“结构”在此既是名词Structure，又是动名词Constructing，以建筑结构或“结构聚落”重塑地形，建立秩序，构造场域，引领叙事，强化人的空间体验与诗意感知，营造建筑的独特气质、精神和动人的空间氛围。“结构场域”是“与自然交互的建筑——胜景几何”设计理念中重要的五原则（风水形势、人作天工、结构场域、叙事空间、胜景情境）之一。

第一，建筑的结构与空间、形式、建造之间基于几何逻辑和人（使用者或体验者）的身体状态进行互动、衍化与匹配，赋予建筑简明的秩序和特定的空间格局、路径和界面，用以对仗、容纳、因借，甚至“制造”自然，使人获得“胜景”的体验。第二，结构/空间单元水平或垂直的分解组合，及其对建筑和空间意匠的推敲、营造与呈现。建筑或聚落的基本构成单元，既是结构性的，又是空间性的，与人的身体状态相匹配，形成对于“胜景”的引导性或框定性空间界面，强化人的空间体验与诗意感知。第三，人作为主体（身体与意念）参与下，系列的尺度经营及对视野景象的尺度化营造——新模度系统。这一系列化的尺度经营，与体验者的身体参与和意念想象密切关联。这样的模度系统，亦应高度融合并渗透到与建筑的场地、空间、结构、形式乃至建造的种种关系之中，并可以天然地适应对于设计、建造、使用、维护具有特殊价值的当代工业化预制装配式建造体系。

‍结构的透明性

大野博史

OHNO JAPAN 建筑设计事务所

结构的各种构件和形态都被赋予了各自的名称，在实际的设计作业中，它们也都被频繁地使用。尽管，我们在意图上将这些结构构件与其他建筑构件在功能上进行了明确的区分，然而在实际的建筑物中很难从物质构成上来辨识结构与建筑构件的不同。进而，更加巧妙地在功能上将结构与建筑构件进行复合的情况并不少，特别是项目规模越小，结构与建筑构件相复合的倾向就越显著，不仅存在着像墙一样的柱，还有像楼板一样的梁。当我们注意到各式各样结构构架的“表现”时，或许可以将它们总结为“知觉化的结构表现——有关无法命名的结构形式”。

为了将视作结构的构件转变为结构之外的构成部分，我们必须举出结构并非视觉化表现的案例。其结果是，那些结构构件挣脱了原本被设定的构件名称，转而使得自身要从建筑要素中的结构作用来展现存在的价值。

秩序的撤退‍‍——以塞西尔• 巴尔蒙德为例水雁飞直造建筑事务所

数学在早期建造过程中作为一种协调的媒介，但现代科学的出现，使得建立在宇宙学和本体论传统框架的数学与建筑之间的关系受到影响。甚至新技术的出现，导致建筑与结构的分离。面对这种关系所带来的可能，与众多建筑师合作的结构设计师塞西尔• 巴尔蒙德在两个领域间开始了积极的对话，在建筑与结构更边缘性的合作与碰撞中获得了自由。

让我们看到了结构工程师对建筑发生积极影响的多种可能，更重要的是，他对工具化“再现”的一种积极批判的态度。在形式创造方面，他回归到人类关于数学最初的认识，探求抽象符号背后隐匿的图案意义。这是一种秩序策略性的撤退，把工具化的操作纳入其中，不再成为目标而是方法。正如塞西尔•巴尔蒙德所讲述的那样“也许这是我自己的敏感度所造成的，我是一个不在乎结构有没有被看到，或根本有没有人懂的工程师。我在乎的是建筑结构应该开启更多对建筑的诠释。

结构体在建筑设计中的尺度关联讨论
王方戟¹，²  袁榕蔚²  1 上海博风建筑设计咨询有限公司
2 同济大学建筑与城市规划学院

以艾哈迈达巴德棉纺织协会总部为主要研究对象，首先通过其三层天花处的细节，引出建筑设计语境中结构体的具体含义；后利用设计中结构体与遮阳格栅、坡道栏杆等其他构件的关联分析，探索结构体在整体环境中的尺度调节、反衬、延伸等变换方法对空间视觉与体验的影响，以及融入连续的建筑尺度后所呈现的非孤立性。

可以看到另一种“接拢尺度”的设计方式，它不是以构件的常规尺寸为依据进行设计，而是将不同构件在同一个尺度关系中进行设计。在这样的设计方法中，建筑被看成是具有连续尺度关系的构件集合体。这是以概念来决定细节，以关联来决定相对关系的想法。在这一想法主导的设计中，结构体是尺度关联中的一环，因而是很难被孤立出来进行讨论的。无论是结构体还是非结构体，它们的形态及尺寸都不仅仅以技术要求或“常规”的考虑来决定，而是在一种总体关联之中被决定。其中，对于建筑设计中最核心的要素之一“体验”来说，各种构件之间尺度的连续性更是一个极其重要的部分。

支承结构的消隐与表现‍‍
——以尺度为线索的结构设计
杨笑天  李彦鹏  顾乐明  彭超华东建筑设计研究总院

在中小尺度项目中，结构形式选择多样且构件尺寸小，结构不管是暴露还是隐藏都有较多的选择余地。而对于机场、体育场馆、街区覆盖天幕等大尺度的项目，往往由于建筑功能要求，结构跨度动辄高达50~100m甚至更大，可选的结构体系实际是非常有限的。同时，结构的重要性和设计使用年限往往也有更高的要求，加之考虑台风、防爆、反恐等偶然因素下结构的安全性，构件尺度一般很难做到细小。在这种情况下，结构与空间如何相互渗透影响，而不是简单地被吊顶遮盖，更加考验建筑师和结构师的功力。

同济大学“风之亭”的小尺度设计、虹桥国际机场T1航站楼的中尺度改造、大尺度的呼和浩特机场与上海马术谷设计，结构都是外露或者半消隐，相较于单纯地把构件做小做细以获得纯物理上的透明观感，通过合理的规划力流路径来决定构件是否参与抵抗风、地震等横向荷载以及构件与幕墙吊顶结合的一体化设计，模糊了“强支撑”的刻板印象，努力追求合理的或者合理近旁的结构表现，同时这些表现作为一种图形化的肌理渗透于空间中，让人感到轻松愉悦。这既是我们对于小、中、大三种尺度项目中结构与建筑的形态互相渗透、互相纠缠以获得多义解读的空间的理解，也是我们对于“虚的透明性”的理解。

“和作”的结构 张准同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
和作结构建筑研究所

结构作为建筑在现实世界中得以建造的必要条件，是讨论建筑时无法回避的重要议题。对结构重要性的再认识，建筑师与结构师如何在设计中相互激发潜力，将平淡的合作转变为积极的“和作”（和谐创作之意）成为近年来从业者关注的话题。结构研究作为科学的分支，秉承“从现象推出具体结论，并通过归纳法推广到一般情况”的研究步骤。相对于结构研究，工程与设计并非为了获得理论框架内的自洽，而是应对项目具体的需求。

通过分析东京代代木国立体育馆、柔物、龙美术馆西岸馆，阐述建筑与结构和谐创作的过程。跳出最优及结构中心化的思想束缚，认清解析与设计的关系，将结构设计的目的回溯到对建筑的感受下，以广义的美为接口展开对话，统筹结构和各要素的关联，最终回到结构专业内部解决问题。这些体会就是结构与建筑“和作”中的一些思考。

不同结构形式对“透明”概念的诠释陆洋栾栌构造设计事务所

结构作为建筑的重要组成部分，往往同时肩负着力学作用和建筑表达的双重责任。在很多设计语言巧妙的项目中，结构的透明性对于建筑语言的诠释起着至关重要的作用。换句话说，结构的存在不应突兀于建筑设计之外，不管材料如何，结构隐形的第一步就是契合于建筑表达之中，让结构本身成为设计语言的一部分。不管结构的材料如何选择，恰当的设计都可以为结构的透明性提供最有力的帮助。或许玻璃是最具有“透明”特性的建筑材料，除玻璃之外，常见的结构材料再无“自身即透明”的优势存在，如果想要达到结构透明的效果，可能“轻”“细”会是被首先提出的解决思路，即纤细的结构不易破坏建筑的视觉效果，比如采用悬索、细钢柱或特殊截面，在特殊的角度甚至整个建筑中，让结构“消失于视线之中”。

不同的项目、不同的设计理念，都可以达到结构透明的设计效果。如何巧妙地实现，通过Restaurant Artichoke、住友林业筑波研究所、海尔布隆科学博物馆、印象刘三姐竹廊/竹屋、盘桥• 南京迈皋桥筑桥竞赛方案，从不同角度探讨对“透明的结构”的理解和表达。

赋形于力
——工程师洛朗• 奈伊和他的结构设计程俊杰  郭屹民
东南大学建筑学院

近年来，洛朗• 奈伊（Laurent Ney，简称奈伊）以富有表现力的桥梁和建筑结构得到了建筑界的关注。他的作品既具有简洁有力的外形，又与场地文脉息息相关。这不仅是因为他和团队使用了先进的结构优化和建造加工的技术，更得益于他高度整合的设计思路。结构的形态综合了多方面的考量，其中单个结构元素又在力学上同时解决多个问题。这套以高度复合的内部拓扑关系生成简洁形态的设计方法被奈伊概括为“赋形于力”（Shaping Forces）。

通过Tachkemoni学校雨篷、Knokke-Heist步行桥、Centner步行桥、Tervuren步行桥、Esch步行桥、荷兰海事博物馆中庭玻璃屋顶、三角港遮棚、出岛表门桥，探究了隐含在他作品背后的设计理念，讨论了奈伊对技术的态度以及对当下建筑创作的启示。

西班牙建筑结构笔记
——现代建筑结构的均质性与异质性‍‍路璐纯真建筑工作室

作为现代技术的特征，“系统的纯化”正在逐步替换建筑的固有逻辑。通过整理若干西班牙现代建筑的参观笔记及结构分析，马德里街头的弗恩西斯拉圣母教区中心教堂、毕尔巴鄂银行大楼、萨苏埃拉赛马场、马德里水文研究中心、向日葵公寓，透过建造技术和结构以及结构和建筑空间的关系，追问、讨论了均质性和异质性在现代建筑结构设计中的影响。

最后，回到多米诺屋，如果板柱部分与楼梯部分断开呢？断开之后，自我支撑的楼梯将改变自身的结构形态，其竖向性的功能特质得以凸显。但更重要的是，我们将获得一个极其抽象的、结构完全均质的超级原型，它比原来的多米诺屋显得更加理性，更像是现代建筑的图腾。勒•柯布西耶在设计多米诺屋时，他为什么认为三片楼板之间通过楼梯形成连续界面是必要的？他为什么认为通过楼梯的台阶来标记板柱空间的尺度是必要的？他为什么认为通过楼梯的质量让均质的板柱结构偏心失衡是必要的？回答这些问题需要做进一步的研究，但出现在现代建筑开端的多米诺屋无疑是复杂甚至矛盾的，均质结构和异质结构在其中相互依存。

建筑的骨架
——结构与空间氛围
范蓓蕾亘建筑事务所

科学对建筑造成了两方面的直接影响, 计算让结构渐渐成为独立的领域，它的本性更趋于对可能性和极限的追求，不再是经验的和历史的；电气化设备的开发和需求，让建筑的角色越来越像是一种载体。从亘建筑事务所的实践体会出发，富丽服装厂改造成办公楼的项目中，将南立面除了结构体以外的所有墙体拆除，还做了凹阳台；在乡宿上泗安设计中，用同一种尺寸的结构构件来搭建凉棚，柱、梁和檩条都是6cm直径的方钢，这也是窗框的尺度，成为环境中植物和保留建筑之间的一个过渡；交通物资仓库办公改造还包含室内设计，不遮盖原有预制楼板的力量感，露明所有天花的设备，结构加固采取增加斜撑，成为建筑中非常显眼的存在。

建筑的结构因为保温、防火等要求，越来越多地被包裹起来。但是我们眼中的建筑，仍然没有变成一团可以被任意揉捻的面塑，而更像是一个身体，或多或少还是能体现出什么在支撑着它，让人感受到力的存在。

02

设计档案

续史承新的钢木速造
——上海船厂旧址1、2 号船坞临时性改造

莫羚卉子  秦曙

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司原作设计工作室

借上海城市空间艺术季的契机，船坞改造项目成为了一场具有启动性的“破冰”行动：快速建成的临时性大型公共空间在短时间内将场地的公共性打开，接连举办的城市公众文化艺术活动使船坞成为了城市热点，宣告冰冷的工业区向亲民的公共空间转变。同时，该轮建成物的建构逻辑要利于快速拆除，为后续实现逐级更新留有充分的空间。原本不具亲人尺度的船坞在经历改造后，成为了“自由的个体为了艺术、娱乐和休闲的目的而聚集的场所”。

通过对上海船厂旧址中两处船坞的改造设计过程的梳理，从功能重构、结构演进以及节点细化三个方面阐述了改造后的船坞如何回应低介入、高可逆性的快速建造要求，重点论述了创新的空间折板桁架钢木复合结构的演化过程，以及结构与建筑空间之间的相互推进作用。

03

建筑“I”系列

BIM 实施指南——企业级与项目级的BIM 方法

吴润榕¹   张翼²

1 华南理工大学建筑设计研究院
2 广州同尘建筑设计咨询有限公司

基于国际BIM 技术实践的发展与现况，将“BIM 实施指南”作为BIM 工作执行与管理控制的核心环节，对其渊源、内容和方法进行概述，并对其在落地实践中的特征和操作要点展开讨论。建立完整的BIM实施指南体系，是一个从“基于具体项目案例的项目级指南”到“类型化的项目级指南”再到“企业级指南”的过程。在应用中，企业级的BIM实施指南并不直接指导具体项目工作，而是对团队的职能构成、工作方法、业务重点和质量标准等一系列的重要技术方向进行详尽的描述。它可以导出组织结构、形成技术手册、衍生出培训课程、提供报价依据和合同范本，还可以作为企业的技术管理和质量控制细则。同时还是项目级指南的“父类”，经由不断增加的项目量，项目级指南会为企业级指南提供持续动态的反馈，甚至在企业级指南的系统中建立越来越可靠的大数据统计和分析方法，这样的“反哺”将推动企业级指南的不断更新和优化。

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