建筑結構不斷發展與創新,與之對應的建筑形式也在時刻地發生改變。分析建筑歷史上的每一次新的形制、新的風格的誕生,無不伴隨著結構技術的變化。尤其是現在的建筑與以往相比更注重對建筑結構形式的依賴。建筑師開始要求工程師設計一些在結構上更有價值的方案,工程師德里克.薩格登(Derek Sugden)將之稱作“archi-structure”。
1結構歷史發展對建筑創作的促進
自人類文明以來的建筑,是根據人的實際需要產生的,受自然物理的限制,并非有意創制形式,更無所謂派別。這個時期建筑的結構系統,形式特點,是由當時的科學技術、環境材料決定的??v觀世界古代建筑的發展歷史,我們可以看到,每個國家的建筑創作不僅受到地域氣候、國風習俗、思想制度、政治經濟等因素的影響,結構技術的發展對當地建筑的創作也起到了不可磨滅的推動作用。
1.1中國古代建筑的結構技術與建筑形式特點
中國古建筑以木材、磚瓦為主要建筑材料,以木構架結構為主要的結構方式。此結構方式,由立柱、橫梁、順檁等主要構件建造而成,各個構件之間的結點以榫卯相吻合,構成富有彈性的框架。中國古代木構架有抬梁、穿斗、井干三種不同的結構方式。
中國古代的建筑木構架結構很類似今天的框架結構,承重與圍護結構分工明確,屋頂重量由木構架來承擔,外墻起遮擋陽光、隔熱防寒的作用,內墻起分割室內空間的作用。由于墻壁不承重,這種結構賦予建筑物以極大的靈活性,使中國古代的木結構建筑形成優美、高貴、幽雅且不乏神秘色彩的形式特點。中國古代的木結構建筑,尤以屋頂造型最為突出,主要有廡殿、歇山、懸山、硬山、攢尖、卷棚等形式。廡殿項也好,歇山頂也好,都是大屋頂,顯得穩重協調。與中國古代建筑的木結構相比,西方國家建筑師十分善于使用石材營造建筑。古希臘、古羅馬的石匠就掌握了利用石材受壓性能好的特點,把結晶粗沙礫與石灰混合起來,做為石材連接的墊灰,更進而用為混凝土,把這種技術運用到大量的建筑事業上,形成了與中國古代建筑風格截然不同的西方建筑。
1.2近代的建筑結構與建筑革命
十九世紀三十年代的工業化大生產,為建筑技術的發展創造了良好的條件,新材料、新結構在建筑中得到了廣泛試驗的機會。鋼和鋼筋混凝土不僅令近代建筑的結構產生了巨大的變化,而且也使建筑的造型發生了翻天覆地的改變。1855年貝塞麥煉鋼法(轉爐煉鋼法)出現后,在建筑上應用鋼材便普遍了。
為了采光的需要,鐵和玻璃這兩種建筑材料配合應用,在十九世紀建筑中獲得了新的成就。1829~1831年最先在巴黎舊王宮的奧爾良廊頂上應用了這種鋼構件與玻璃配合的建筑方法。這種構造方式對后來的建筑有很大的啟示,以至今天隨處可見的玻璃盒子都可以追溯到這個時期,采用鋼構件與玻璃作為建筑支撐結構與圍護結構。
鋼筋混凝土在十九世紀末到二十世紀初廣泛地被采用,給建筑結構方式與建筑造型提供了新的可能性。鋼筋混凝土的出現和在建筑上的應用是建筑史上的一件大事,在本世紀頭十年,它幾乎成了一切新建筑的標志。鋼筋混凝土結構一直到現在仍表現了它在建筑上所起的重大作用。