建筑形态发展与建构的结构逻辑

摘要

自上世纪80年代以来，中国建筑界取得了空前的大发展，但在发展背后仍然存在一些令人担忧的问题，这是不争的事实。本体与表现的分离是问题共同的作用特征，也是当前建筑创作需要解决的主要矛盾。这要求我们有必要从本体研究入手，探寻让表现与本体相契合的建筑理论和建筑创作方法途径。物质性是建筑本体的第一属性，建筑的一切意义都需要由物化的建筑形态来承载。结构是实现物化建筑形态的重要技术手段，具有符合建筑本体要求的内在规律，并且还可以上升为建筑创作的一种表现手段。这表明，基于结构因素的建筑形态创作可以成为实现建筑本体与表现相契合的一种途径，而其中的关键则在于作为创作主体的建筑师如何在方案设计阶段运用体现结构逻辑的设计方法，以结构的逻辑来产生建筑形态的形式逻辑。因此，针对建筑形态发展与建构的结构逻辑进行研究，作为一个符合现实要求的重要课题，对于促进新时期国内建筑理论与实践的进一步发展具有认识论和方法论的双重意义。
　　论文的内容主要分为两大部分：发展辨析和建构创作。
　　发展辨析部分作为从结构角度出发的建筑本体认识论探究，主要按照历史研究的方法展开。通过对原始建筑的形态特征进行辨析，明确在建筑的产生和早期发展中，建筑与结构是难分彼此的；通过对中国和西方古代经典建筑进行辨析，明确这些伟大的建筑艺术形式与相应结构方式之间的必然联系；对革命性的现代建筑进行辨析，明确以新材料、新结构为代表的新技术，以及受其影响出现的新型设计思想对现代建筑革命产生的决定性推动作用；以当代大跨度建筑和高层建筑的发展为对象，强化说明结构因素对当代建筑形态发展作出的突出贡献。最后，总结了结构在建筑形态发展中的作用，即建筑形态的结构本质、建筑形态发展的结构决定作用、建筑艺术表现的结构载体作用。
　　建构创作部分作为从结构角度出发的建筑创作方法论探究，主要按照系统研究的方法展开。通过建立建筑形态的逻辑架构，建立起体现结构逻辑又符合系统化要求的结构建构方法模式，并在进一步的研究中对其深化和具体化。首先，论述建筑形态建构的结构作用机制。在结构应用层面，结构作用机制体现为建筑形态与建筑结构的关系，以此说明结构建构方法模式的适用范围；在专业合作层面，结构作用机制体现为建筑师与结构工程师的合作关系，以此表明运用结构建构方法模式对专业合作方式的要求；在设计操作层面，结构作用机制代表着结构因素在建筑创作中的最初介入方式，以此找出符合结构规则的形式操作起点。之后，论述建筑形态建构的结构整合方式。为满足建筑设计的系统化要求，结构因素需要与相关系统因素进行整合，并以此实现结构形态的变形发展。在遵循结构正确性原则的前提下，按照结构与内部功能、结构与外部环境、结构与仿生理念三种整合途径，对其中的具体整合方式进行归纳和总结。最后，论述建筑形态建构的结构物化表现方式。结构物化表现是让建筑形态所依附的结构形态符合结构材料自身的特征，在此基础上形成具体的物化建筑形态。结构材料除了具有相关力学特征外，同时还具有符合材料自身状况的，由生产加工、构件制作、施工工艺所决定的建造特征，结构的物化表现应该是对结构材料综合特征的综合呈现。通过对结构材料的综合特征进行总结，提出符合结构力学逻辑和建造逻辑的建筑形态物化表现方式。
　　论文的创造性研究主要体现为以下几点：提出了系统化建筑形态的结构建构方法；
　　提出了把结构体系作为建筑形态建构起点的观点；
　　提出了建筑形态建构的结构整合途径和结构物化表现方式。

目录

建筑形态发展与建构的结构逻辑

THE STRUCTURAL LOGIC OF ARCHITECTURAL MORPHOLOGICAL DEVELOPMENT AND TECTONIC

摘 要

Abstract

Contents

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.1.1 问题提出的背景

1.1.2 研究对象的确立

1.1.3 研究的意义

1.2 研究概况

1.2.1 国内外文献综述

1.2.2 相关理论

1.3 相关概念与研究内容

1.3.1 相关概念

1.3.2 研究内容

第2章 建筑形态发展的结构因素辨析

2.1 原始建筑

2.1.1 自然原型

2.1.2 原始建筑模型

2.2 古代经典建筑

2.2.1 古代建筑结构的材料渊源

2.2.2 中国古代木结构建筑

2.2.3 西方古代砖石结构建筑

2.3 革命性的近现代建筑

2.3.1 技术与思想的先导

2.3.2 钢铁结构建筑

2.3.3 钢筋混凝土结构建筑

2.4 当代大跨度建筑与高层建筑

2.4.1 大跨度建筑

2.4.2 高层建筑

2.5 结构在建筑形态发展中的作用

2.5.1 建筑形态的结构本质

2.5.2 建筑形态发展的结构决定作用

2.5.3 建筑艺术表现的结构载体作用

2.6 本章小结

第3章 建筑形态建构的结构作用机制

3.1 建筑形态的逻辑架构

3.1.1 概念转换形式的总体架构

3.1.2 形态架构体系

3.1.3 结构建构方法模式

3.2 建筑形态与建筑结构的关系

3.2.1 建筑形态为经过装饰的结构

3.2.2 建筑形态即结构形态

3.2.3 建筑形态顺应结构要求

3.2.4 建筑形态以结构作为装饰

3.2.5 建筑形态忽略结构要求

3.3 建筑与结构的专业合作关系

3.3.1 合作关系的发展历史

3.3.2 当代的合作关系

3.3.3 一个体现创造性合作关系的实例

3.4 建筑形态的结构体系规则

3.4.1 结构体系的类型学意义

3.4.2 结构体系的类型与形态特征

3.4.3 结构体系的适用材料与跨度范围

3.5 本章小结

第4章 建筑形态建构的结构整合方式

4.1 结构正确性原则

4.1.1 结构正确性的含义

4.1.2 结构正确性原则的双重意义

4.2 结构与内部功能整合

4.2.1 结构布置与使用空间契合

4.2.2 结构选型与大空间覆盖

4.2.3 结构改进与空间规模扩展

4.2.4 结构形体与非空间性功能适应

4.3 结构与外部环境整合

4.3.1 结构与形体环境协调

4.3.2 结构与气候特征协调

4.3.3 结构与地域文化协调

4.4 结构与仿生理念整合

4.4.1 自然结构与人工结构的关系

4.4.2 结构原理仿生

4.4.3 结构形态仿生

4.4.4 类生命体结构

4.5 本章小结

第5章 建筑形态建构的结构物化表现

5.1 结构材料的性能与建构特征

5.1.1 砌体材料

5.1.2 木材

5.1.3 钢筋混凝土

5.1.4 钢材

5.1.5 结构玻璃

5.1.6 膜材

5.2 力学逻辑的物化表现

5.2.1 受力状态的精确表达

5.2.2 结构理性的美学诠释

5.2.3 结构形式的特征再现

5.2.4 结构自由度的挖掘

5.2.5 传统结构方式的现代传承

5.2.6 新材料的结构创新

5.3 建造逻辑的物化表现

5.3.1 构件制作决定的结构形态特征

5.3.2 施工工艺决定的结构形态特征

5.3.3 复杂结构形态的数字化生成

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及其它成果

哈尔滨工业大学博士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学博士学位论文使用授权书

致 谢

个人简历