提到建筑流派建筑專業(yè)的讀者可能如數(shù)家珍，構(gòu)成主義、解構(gòu)主義、功能主義、現(xiàn)代主義、后現(xiàn)代主義等等。但對(duì)于結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō)，可能很少關(guān)心，因?yàn)椴还苣闶鞘裁戳髋?，可能在工程師眼中就?ldquo;同一個(gè)框架，同一個(gè)做法”。
但其中的一個(gè)建筑流派——高技派（High-Tech），卻為很多工程師熟知。
High-Tech（高技派）亦稱結(jié)構(gòu)表現(xiàn)主義，是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種后現(xiàn)代建筑風(fēng)格。突出當(dāng)代工業(yè)技術(shù)成就，主張將高科技工業(yè)和技術(shù)元素融入建筑形體和室內(nèi)設(shè)計(jì)中加以著重表現(xiàn)，崇尚“機(jī)械美”。
小i作為結(jié)構(gòu)工程師，建筑史和建筑風(fēng)格實(shí)非所長(zhǎng)。今天就試圖從一個(gè)工程師的視角為大家介紹一些其中的經(jīng)典案例。一方面看看如果結(jié)構(gòu)“素顏出鏡”的效果怎樣，另一方面了解為達(dá)到真正的“高技”又要做出什么努力。
1971年，雄心勃勃的喬治·蓬皮杜總統(tǒng)宣布決定在巴黎建造一座巨大的綜合性建筑，里面要能夠包含一個(gè)圖書館、一個(gè)現(xiàn)代美術(shù)館和一座研究所，使巴黎再次成為引領(lǐng)世界文化的中心。
結(jié)構(gòu)工程師彼得.賴斯力邀建筑師羅杰斯和皮亞諾參加蓬皮杜中心的競(jìng)賽。賴斯期望利用裝配巨型結(jié)構(gòu)體系讓結(jié)構(gòu)外露，充分表達(dá)結(jié)構(gòu)的力與美。而羅杰斯和皮亞諾則希望探索一種靈活可變的大空間。因此，蓬皮杜中心的投標(biāo)方案應(yīng)運(yùn)而生，并在681份方案中脫穎而出，整個(gè)社會(huì)都震驚了。
現(xiàn)在看來(lái)建筑本身也沒(méi)有覺(jué)得很突兀，但是大家不妨將自己置身于上世紀(jì)七十年代的巴黎。想想巴黎圣母院，想想盧浮宮，想想浪漫的街道與咖啡館。再回頭看看這個(gè)特別的方案，是否覺(jué)得特別“觸目驚心”。
中標(biāo)的建筑方案，除了外圍的28根柱子支撐起整座建筑外，整個(gè)建筑內(nèi)部沒(méi)有一根立柱，甚至沒(méi)有一面墻。結(jié)構(gòu)梁、柱、桁架、支撐、管道都直接暴露出來(lái)，還有一個(gè)外掛樓梯，仿佛生怕別人注意不到一般，被涂成亮紅色，裸露的觸目驚心。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用了貝格爾懸臂梁，優(yōu)雅地解決了結(jié)構(gòu)、空間和建筑的所有矛盾。貝格爾懸臂梁，就像一個(gè)轉(zhuǎn)軸在立柱上的蹺蹺板，短的一頭支撐著主跨的桁架大梁，承擔(dān)桁架傳來(lái)的剪力；另一端由固定在建筑底部的拉桿緊緊拉住。由于桁架梁端為鉸接連接，柱截面得以減小，同時(shí)外層立柱被拉桿取代，視覺(jué)的干擾降至最小，透明立面的建筑效果得以實(shí)現(xiàn)。
除了結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新，蓬皮杜藝術(shù)中心最為人稱道的就是它精妙的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)建筑通常由標(biāo)準(zhǔn)型材建造，連續(xù)的生產(chǎn)線保證了質(zhì)量的可靠，但單調(diào)的幾何一致性也妨礙了建筑個(gè)性化表達(dá)。針對(duì)這個(gè)不尋常的建筑，賴斯選擇了鑄鋼。鑄造構(gòu)件多變的形態(tài)充滿設(shè)計(jì)感，使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身成為建筑表達(dá)的一部分，創(chuàng)造出了意想不到的建筑效果。
蓬皮杜中心于1977年建成。1978年，美國(guó)建筑學(xué)者瓊·克朗（Joan Kron）出版了一本叫《高技派：工業(yè)化風(fēng)格及其源頭》的書，里面以蓬皮杜中心為例，認(rèn)為建筑師們逐漸將現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)出的車、機(jī)械、玻璃、工廠等產(chǎn)物的風(fēng)格逐漸加入建筑設(shè)計(jì)，創(chuàng)造出一種前所未有的獨(dú)特的流派。這個(gè)流派贊美科技和工業(yè)的勝利，積極的使用現(xiàn)代的材料（鋼材和玻璃），自豪的對(duì)外展示自己的結(jié)構(gòu)和功能，完美體現(xiàn)了高科技（High-tech）的態(tài)度和風(fēng)格。
從此，高技派（High-tech Architecture）正式開(kāi)宗立派，名震天下。
門派三宗師——倫佐·皮亞諾、理查德.羅杰斯、諾曼·福斯特
有門派就有掌門，本門沒(méi)有公認(rèn)的掌門但有公認(rèn)的宗師。下面我們就透過(guò)三個(gè)項(xiàng)目來(lái)認(rèn)識(shí)一下High-tech三位宗師。
倫佐·皮亞諾（Renzo Piano）——吉巴歐文化中心
倫佐·皮亞諾（Renzo Piano，1937.9.14—），意大利當(dāng)代著名建筑師。出身于建筑世家，從小浸淫在建筑工人的環(huán)境中，對(duì)建筑實(shí)際建造過(guò)程和構(gòu)造細(xì)節(jié)都熟稔于心，因此他的設(shè)計(jì)相對(duì)而言前衛(wèi)但不極端。在崇尚實(shí)踐并宣稱“手不臟的建筑師不是好建筑師"的同時(shí)，倫佐·皮亞諾依然擅長(zhǎng)打破各種條條框框，在設(shè)計(jì)中廣泛融入各種最新材料、技術(shù)、結(jié)構(gòu)等方面的成果；在幾十年如一日的堅(jiān)持手繪草圖的同時(shí)，他也歡迎將電腦建模、測(cè)試、模擬等更為先進(jìn)的工序加入到建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中。
對(duì)于倫佐·皮亞諾的風(fēng)格，一個(gè)極佳的例子是他的吉巴歐文化中心。
這是一座坐落于法屬新喀里多尼亞群島上的一座針對(duì)于當(dāng)?shù)赝林{克族（Kanak）的文化研究中心。倫佐·皮亞諾在設(shè)計(jì)前花了大量精力研究當(dāng)?shù)赝林镂莸膫鹘y(tǒng)建造方式，村落里不同種類功能建筑的布局，卡納克族的生活習(xí)俗信仰以及當(dāng)?shù)氐牡匦?、光照、氣候等方面的?nèi)容，并在最后的設(shè)計(jì)中面面俱到對(duì)其一一作出回應(yīng)。倫佐·皮亞諾憑借吉巴歐文化中心一舉拿下當(dāng)年的普立茲克獎(jiǎng)。
結(jié)構(gòu)顧問(wèn)公司是大名鼎鼎的ARUP。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)致敬了當(dāng)?shù)卦冀ㄖ幙椀氖址?，既能看出設(shè)計(jì)師沒(méi)有直接膚淺的模仿，而又在神韻上明顯看出二者的聯(lián)系與傳承關(guān)系。在我們以后的設(shè)計(jì)中也可以此為借鑒，避免再次出現(xiàn)直接模擬大閘蟹、大烏龜、乒乓球拍的建筑。
立面結(jié)構(gòu)體系類似網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，殼體采用木材為原料，分為內(nèi)外雙層。殼體在面內(nèi)通過(guò)鋼斜撐提供面內(nèi)剛度。內(nèi)外兩層殼體通過(guò)鋼撐桿和拉桿連接，形成面外剛度。屋面采用張弦梁，鋼與木的結(jié)合既能使結(jié)構(gòu)顯得輕盈，又能充分發(fā)揮兩種材料的特性。
既然是high-tech，科技感就會(huì)滲透進(jìn)各種細(xì)節(jié)，比如節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。在木制柱與鋼撐桿的節(jié)點(diǎn)處，設(shè)計(jì)師經(jīng)過(guò)詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過(guò)各種精巧的零件，將節(jié)點(diǎn)盡可能的集合在一起，機(jī)械感十足。同時(shí)，小i對(duì)節(jié)點(diǎn)詳圖表達(dá)，以及最終完成度也是十分佩服，深刻感受到如果想要完成一個(gè)精巧的節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)師需要付出多少努力。
理查德.羅杰斯（Richard Rogers）——千年穹頂
理查德·羅杰斯（Richard George Rogers, 1933.7.23—)英國(guó)建筑師，出生于意大利佛羅倫薩，畢業(yè)于美國(guó)耶魯大學(xué)。由于在建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃和公益事務(wù)方面的突出成就，羅杰斯在1985年獲得英國(guó)皇家建筑師協(xié)會(huì)金獎(jiǎng)；1991年被封為爵士；1996年被封為終身貴族“河畔的羅杰斯男爵”（Baron Rogers of Riverside），成為英國(guó)上議院議員（工黨），2007年獲普立茲克獎(jiǎng)。
千年穹頂位于倫敦東部泰晤士河畔的格林威治半島上，是英國(guó)政府為迎接21世紀(jì)而興建的標(biāo)志性建筑，是一個(gè)大型綜合性展覽建筑。其中包括一系列展示與演出的場(chǎng)地，以及購(gòu)物商場(chǎng)、餐廳、酒吧等。
穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是Buro Happold結(jié)構(gòu)咨詢公司。穹頂直徑320m，屋蓋采用圓球形的PTFE張力膜結(jié)構(gòu)。膜面支承在72根輻射狀的鋼索上，吊索與抗風(fēng)索同時(shí)對(duì)桅桿起穩(wěn)定作用。幅向索在周圈與懸鏈索相連，共同錨固于24個(gè)地面錨點(diǎn)上，頂部則與12根鋼索組成的拉環(huán)鏈接，拉環(huán)直徑為30m，中部設(shè)天窗供穹頂通風(fēng)用。同時(shí)12根桅桿穿出屋面，高達(dá)100m，桅桿為梭形，由縱向的圓鋼管與橫向的方鋼相貫焊接成格構(gòu)狀，還特意被涂成亮黃色。
雖然整個(gè)項(xiàng)目體量很大，但是結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)仍然非常精細(xì)，處處充滿設(shè)計(jì)感。
諾曼·福斯特（Norman Foster）——香港匯豐銀行大廈
諾曼·福斯特（Norman Foster，1935.6.1—），英國(guó)著名建筑師。福斯特在耶魯大學(xué)與羅杰斯相識(shí)，曾經(jīng)有過(guò)短暫的合作經(jīng)歷，之后兩人在英國(guó)一直保持友好的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系?，F(xiàn)而今福斯特的聲譽(yù)后來(lái)居上，儼然已被大眾推為高技派的扛鼎之人，其公司的規(guī)模已有羅杰斯事務(wù)所的數(shù)倍之大（皮亞諾則一直堅(jiān)持維持一個(gè)相對(duì)小規(guī)模的工作室），還被女王冊(cè)封為爵士（Lord）。他在藝術(shù)上和商業(yè)上取得的雙重成功和認(rèn)可在當(dāng)代建筑大師中也是罕見(jiàn)的。
從耶魯大學(xué)畢業(yè)后，福斯特只接手過(guò)一些小型的住宅設(shè)計(jì)，直到1983年，他以一鳴驚人的設(shè)計(jì)一舉贏下香港匯豐銀行總部的競(jìng)標(biāo)。此前毫無(wú)高層建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的福斯特初生牛犢不怕虎，野心勃勃的顛覆了不少此前摩天辦公大樓設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)，最后設(shè)計(jì)效果令人耳目一新。
匯豐銀行總部大樓上部結(jié)構(gòu)43層，180m高，總寬約55m，總長(zhǎng)約70m。傳統(tǒng)的高層建筑通常以起主要結(jié)構(gòu)支撐作用的核心筒配合周圍結(jié)構(gòu)立起的，而福斯特采用了和蓬皮杜中心類似的處理方式，將結(jié)構(gòu)由中心移到外部，使整個(gè)建筑由一個(gè)類似于外骨骼的結(jié)構(gòu)體系支撐起來(lái)，賦予了內(nèi)部寬敞開(kāi)放的空間。兩端的巨型格構(gòu)柱，承受全樓的重力荷載和水平荷載。每個(gè)巨型格構(gòu)柱的平面輪廓尺寸為4.8mx5.1m，由4個(gè)圓鋼柱組成。
各樓層的重力荷載由5個(gè)不同高度上設(shè)置的“兩層高伸臂桁架”分別承受，5個(gè)部分相互獨(dú)立，從上至下分別懸掛著4層、5層、6層、7層和8層樓蓋。具體做法是在該桁架中部和兩端共懸吊3根吊桿，分別承受下部數(shù)層樓蓋的荷載，并將它們傳遞給巨型立柱。
盡管結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)280kg/m2，整個(gè)建筑的造價(jià)達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的10億美元，但是匯豐銀行還是堅(jiān)持投資建造，據(jù)說(shuō)這是因?yàn)殂y行高層極為欣賞福斯特的設(shè)計(jì)，認(rèn)為這是一個(gè)當(dāng)之無(wú)愧的"work of art"，而為了work of art自然是花多少錢都值得的。再回想最近“一萬(wàn)塊的故事”，“10個(gè)人一天出圖”的故事，感慨萬(wàn)千。
高技派的斗技場(chǎng)——飛機(jī)場(chǎng)
武林高手都有個(gè)華山論劍，對(duì)于高技派，飛機(jī)場(chǎng)的設(shè)計(jì)就是大師們的斗技場(chǎng)。由于篇幅有限，小i就不在這里一一介紹了，下面搜集了一些代表性機(jī)場(chǎng)，與大家一起欣賞。
英國(guó)，希斯羅機(jī)場(chǎng)T5航站樓
日本，大阪關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)
中國(guó)，香港赤臘角國(guó)際機(jī)場(chǎng)
瑞士，蘇黎世機(jī)場(chǎng)公共中心
墨西哥，墨西哥城國(guó)際機(jī)場(chǎng)
土耳其，伊斯坦布爾新國(guó)際機(jī)場(chǎng)
韓國(guó)，仁川國(guó)際機(jī)場(chǎng)
美國(guó)，美國(guó)宇宙空港
看過(guò)這些High-tech工程后，作為結(jié)構(gòu)工程師不知各位有沒(méi)有技癢，想找一個(gè)愿意暴露結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的建筑師一起完成一個(gè)經(jīng)典的項(xiàng)目。
但結(jié)構(gòu)表現(xiàn)對(duì)于結(jié)構(gòu)工程師的要求也是極高的，大到結(jié)構(gòu)體系，小到節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，都需要建筑師與工程師一同花費(fèi)更多的時(shí)間和精力來(lái)推敲。當(dāng)你的結(jié)構(gòu)沒(méi)有建筑外包的粉飾，是否還敢素顏出鏡？
參考資料：
1 由于結(jié)構(gòu)工程師對(duì)建筑知識(shí)掌握確實(shí)有限，文中很多相關(guān)內(nèi)容參考了“從蓬皮杜中心到蘋果總部——高技派建筑簡(jiǎn)史”，作者曉漁（知乎）
2 或許你也曾經(jīng)經(jīng)過(guò)，那些被高技派倫敦佬壟斷的機(jī)場(chǎng)，博冠天下（公眾號(hào)）
