1 承重結構的傳承與創新
現代建筑發展迅速，大部分建筑雖然風格迥異、特色鮮明，但究其根本，只不過是空間、造型和材質不同，而建筑的體系卻相差無幾，往往都遵守了梁-板-柱這一經典構筑體系，承重構件僅僅發揮其承重功能，頂多再附加些許裝飾效果。也有少數與眾不同的建筑，如日本仙臺媒體中心和德國沃爾夫斯堡費諾科學中心，其承重結構的設計理念卻有獨到之處。
仙臺媒體中心（以下簡稱仙臺）位于日本本州島的西北部仙臺市，是一個集信息中心、圖書中心、畫廊、劇場和視聽中心等多功能于一體的綜合性公共建筑，也是日本著名建筑師伊東豐雄迄今為止在其建筑生涯中最具有代表性的一件作品，充分展現了對承重結構的創新。費諾科學中心（以下簡稱費諾）位于德國沃爾夫斯堡南北兩區之間的城市中心位置，緊挨著鐵道和保時捷街，其特殊的地理位置決定了費諾科學中心必須有它獨特的魅力。這兩個建筑的共同之處在于，其承重結構都打破了功能單一的局限，賦予承重構件更多意想不到的功能，不僅提高了空間利用率，更是將建筑學與結構學巧妙地融合在了一起，將結構功能與外觀形式的完美結合發揮到了極致，這也暗示出承重結構未來的發展趨勢。
2 承重結構的形狀由規則向不規則發展
對大部分建筑而言，承重柱大多采用矩形柱或圓形柱之類形狀規則的柱，而仙臺卻大相徑庭。仙臺由 13 根直徑2-9m 不等，用細長的鋼管焊接而成的管狀柱，6 層樓板以及 4 塊分隔內外的表皮組成，其中，板和管狀柱為承重體系，每根管狀柱都穿過樓板，上下貫通，樓板擱置在管狀柱上。
管狀柱盤旋而上，富有流動感。管狀柱的結構原型來自于自然界的竹子，其空腹結構能支撐竹子在狂風暴雨中屹立不倒正好是管狀柱的參考，另外，竹節有較好的抗剪力和抗扭曲能力，并能增加局部穩定性，若樓板與柱的交接處能模仿竹節進行設計與制作，其結構的受力性能定會得到良好的保障。13 根管狀柱根據結構要求分為三個系列：①直徑最大的四個管狀柱，采用復雜的三維格構結構，分布于建筑的四角，一方面作為抗震構件，另一方面四根管狀柱和其他柱形成規則的柱網結構，均勻地分布于各層平面，有利于樓板結構內力的均勻傳遞，避免內力不均導致樓板扭曲對管狀柱產生偏心破壞。②直徑較小的管狀柱，分為兩個系列（3 根+6 根）。它們都不承受水平荷載，且均采用平行鋼管制作。其中，3 根管狀柱的鋼管是豎直的排列形式，6 根鋼管柱的鋼管圍繞中心作了旋轉來消散樓板的反力防止整體失穩。
仙臺所采用的板和管狀柱體系的創新無疑是仙臺建筑物的一大亮點，相比之下，費諾卻有另外一番特色。其設計者扎哈·哈迪德非常巧妙地把所有的展覽空間都集中放置在一個單層的、平面接近梯形的混凝土盒子里，然后將混凝土盒子抬升至離地面 8m 高的空中，下部由 10 個根據城市幾條主要軸線布置的混凝土倒圓錐筒體支撐?；炷恋箞A錐筒體形狀各異，每根錐體的角度都不同，使得建筑物看起來更加靈動富有特色。另外，費諾科學中心采用自密實混凝土進行澆筑，外表面大部分用清水混凝土，并沒有其他的表面層進行裝飾，自密實混凝土統一的灰色色調，簡單大方，使得各種建筑構件融為一體，保持和強調了建筑形體在視覺上的連續性。整個建筑物就像一個巨大的吸盤吸附在地面上，成為保時捷街上的一顆耀眼的寶石。
由此可見，不規則的承重結構既滿足了最基本的承重需要，又為建筑物增添了許多新鮮的元素，標新立異。當然，承重結構形狀的不規則化并不是僅僅為了營造視覺上的沖擊，與其功能的發展以及與空間形態的融合也有著千絲萬縷的聯系。
3 承重結構的功能由單一向多樣化發展
承重結構顧名思義，最基本的功能就是承重，長久以來，承重結構都僅僅發揮了其基本功能。但是仙臺和費諾卻打破了這一局限，做出了大膽的創新。
仙臺的管狀柱不僅能承受荷載和作用，其空腹結構更是賦予了它許多獨特的功能。①聯系上下空間的作用：在立體柱內安裝樓梯、電梯等，既解決上下交通問題，又達到樓梯隱蔽化的效果，是板-管-皮體系區別于其他體系的一個最明顯的特征。②設備井的作用：在立體柱內安裝各種管道，保證了設備的使用質量，也不影響整體結構的美觀。③共享空間的作用：立體柱空腹結構且上下貫通，有的一直通到屋頂花園，將外部的陽光和空氣直接輸入到室內，達到一種室內室外的空間一體化的效果，增加了建筑使用的舒適度。
費諾與仙臺相似，用于支撐整座建筑的 10 根混凝土倒圓錐體柱子內部也是空的，容積也相當可觀。因此，餐館、禮堂、酒吧、商店在這些柱子里是一應俱全，還包含了建筑物所需的各種輔助設施和用房。這種設計激活了建筑的接地空間，將每一個空間都利用起來，既達到了空間利用率最大化的效果，又使空間富有特色。
總而言之，充分發揮承重結構的多功能性，會激發出建筑空間無限的可能。因功能都由柱子內部展現，在提高空間利用率的同時，為整體建筑的空間、形態的形成打下了良好的基礎。
4 承重結構與空間形態的關系由獨立向相融合發展
大部分建筑物，其承重構件與空間形態的關系都比較獨立，這是建筑學與結構學的矛盾所致，也是經典構筑體系梁-板-柱無法抹滅的一個弊端。但仙臺卻通過體系的創新達到了承重構件與空間形態相融合的效果。
仙臺采用板-管-皮系統，板和管狀柱作為承重結構前面已做相應說明，建筑物的外表皮則采用通透明亮的玻璃幕墻。仙臺媒體中心整體看上去就好比一個水族箱，透明的玻璃幕墻能夠一覽無遺建筑物的內部構造，13 根管狀柱柱盤旋而上，如同自然生長的“浮動的海藻”一樣充滿生機與活力。
仙臺獨特的體系決定了內部空間的寬敞，每層都是開放的大空間，且各個空間之間沒有古板的隔斷，而是每個空間都根據其發揮其特有的功能進行自然的劃分，營造了空間的流動感，也將空間利用率最大化，走在其中，仿佛置身于一座有街道、廣場、公園等建筑，并且風格變化萬千，街道各具特色的城區里，一根根管狀柱的鋼管也好比樹枝，陽光照射“樹枝”產生豐富的光影變化，將空間分割成一塊塊明暗不一的區域，創造出不同的空間，人們根據需要選擇地點做自己想做的事情，增加了人們使用空間時的樂趣。
玻璃幕墻模糊了室內室外的界線，室外的人可以清楚的看到室內的活動，室內的人也可以看到室外街道的景象，使整個建筑物和城市完美地融合在了一起。特別是夜間，隨著室內外照明燈光的變化，建筑物煥發出光怪陸離的色彩，成為夜間城市一道亮麗的風景線。
仙臺打破了現代建筑物固有的結構形式，開創出將結構、空間及形式融為一體的板-管-皮新體系，不僅能夠創造出溫馨的場所，還能提升整個建筑的藝術美。這也是現代建筑結構體系發展的一大趨勢，另一建筑物德國沃爾夫斯堡費諾科學中心也在結構功能與外觀形式之間找到了完美的契合點。
費諾科學中心架空首層的設計理念不僅是結構體系的一次創新，也是創造流動空間的一次完美的體驗。這種獨特的空間布局策略，使得人們的視野得到了開拓與解放。參觀者可以從保時捷街透過建筑物看到鐵道對面的大眾汽車城，城市南北部分在視覺上和空間上都聯系在了一起。另外，架空的首層和建筑物前的露天廣場形成一個有頂蓋的半戶外廣場，可用作戶外展覽的活動場地，空間得到了充分地利用。
整座建筑需要 10 根混凝土倒圓錐筒體支撐，而屋頂框架只需要 5 根，因此只留 5 根在費諾的內部空間里繼續作為承重構件發揮其作用，另外 5 根柱子則被削去了頂端，用于營造費諾的內部空間效果。被削去頂端的 5 根柱子有的上升，有的下沉，與柔美有力的曲線融合在一起，勾勒出連續而不可復制的豐富空間，營造出別有洞天的藝術美感。
這兩座建筑物都足以說明，承重結構與空間形態的融合并不是紙上談兵，只要設計理念合理，都可以建造出以人為本、造型美觀的建筑物。
隨著現代建筑的迅速發展，承重構件的設計理念也在一步步地創新，簡單的承重功能已無法跟上時代的步伐，只有賦予承重構件更多的功能性，并與建筑學相融合，才能開發出承重構件無限的潛能，充分發揮承重構件的價值。
5 結語
通過對仙臺媒體中心板-管-皮系統和費諾科學中心首層架空支撐結構的創作構思及結構體系的分析，可見現代建筑承重結構在確保建筑安全、可靠、耐用的同時，還應在空間形態、功能特性等方面充分體現設計師的設計理念。在達到了上述要求后，建筑就能改變以往單調的室內格局，營造出多樣靈活的空間場所，并且賦予其更多的功能以適應人們日益提高的生活質量。新型承重結構不僅對其所在的建筑起到有效的改良作用，而且還能激活已經存在的周邊地帶，使城市蛻變為一個協調合理的建筑系統。
因此進一步地對承重結構體系創新與探索，對于推進現代建筑設計有著積極的意義，同時建筑師人性化的設計理念及豐富的設計構想，對于提升承重結構的綜合性能有著促進作用。
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