|
小匠驿站的篇首寄语： 王嵩是我在同济大学的硕士研究生同学（结构工程），硕士毕业后他毅然选择了攻读建筑学博士——没有点儿情怀绝对干不出这样的事儿，拥有这样情怀的人总让我敬佩。这也让我重新认识了转行和跨界的区别：前者是离开一行转入到另外一个行当，跨界则是同时在两个行当里游刃有余，自由呼吸，相互支撑，相得益彰。今天就体会一下这位80后跨界达人对于结构之于建筑表现的独特理解。 在编辑这篇文章的时候，我奇怪作者为什么没有把十四种策略在开篇就全部列出来，让读者先有个大概了解，再逐渐深入。于是就想提炼出来放在前面，后来仔细想想还是算了——建筑师可能更喜欢娓娓道来，这时候建筑学博士和结构工程博士的思路可能就已经开始分道扬镳了。这篇文章除了让我感受到作者独特的跨界思想之外，其语言表现力同样令人惊叹，通篇读下来给人一种享受。所以这篇文章可以选择粗读、略读，也可以选择慢慢品味，我推荐后者。原文完整稿较长，大约20000字，我把它分成两篇独立的文稿连载。之前因版面所限，删节版（约3000字）曾刊载于《建筑技艺》2016年5月号（版面文章因编辑原因有少量错误）。 ——安东亚 绪言 回顾建筑史，就会发现建筑的结构一直都有着表达自身的悠久传统。在最具代表性的哥特式教堂，尖拱、拱肋、束柱、小尖塔和飞扶壁等结构构件以其布局、形状和尺寸的组合，使荷载的传递路径清晰可辨，并产生了非凡的艺术表现力。近代以来，因结构的表现力而引起广泛谈论的例子可以一直追溯到1851年的水晶宫（The Crystal Palace）、1889年的埃菲尔铁塔（Eiffel Tower）和机械馆（Palais desmachines），这3个世界博览会上的建筑-结构带来了一种全新的美感，强烈地震撼了整个时代的建筑观念。 随着结构技术难题不断被攻破，以科学合理的结构去支撑建筑物已不是难题，发掘结构技术的美学价值变得更加具有挑战性。20世纪的现代主义建筑师们相信由技术带来的激动所产生的吸引力是建筑表现不可或缺的一部分，随着他们对钢与混凝土等结构技术的理解更加深刻，运用更加熟练，利用结构进行表现的意识和能力也在不断增强。他们逐渐将目光投向更加大胆以及更加令人兴奋的结构可能性上，使结构更加主动并且更加充满创造性地与建筑相融合，由建筑的功能需求上升为美学的表达媒介。建筑历史学家彼得·柯林斯（Peter Collins）写道：“不论过去由于渴望卖弄而对强调结构的表现曾经多么夸张，或是由于竞相强调空间效果、雕刻效果以及新的规划要求而对它如何减弱，它在现代最富朝气的理想中，仍是最有潜力的一个。而且，并非夸大地讲，对现代建筑思想的未来发展，它正是能够提供最有成果的前景的概念。”[1] 结构的表现策略 为实现特定的建筑效果而利用结构进行表现的方式有很多种，本文列举了以下十四种具有代表性的策略： 1.力的图示 将结构形态按力学图形进行设计，以保证各构件都能最有效合理地受力，使其既真实地反映了力，又具有形态上的美，是结构表现最基本的策略。尽管结构形态与力学图形直接对应的情况更常出现在大跨度的桥梁中，但20世纪众多结构艺术家们凭借其非凡的领悟力和创造力，也设计建造了许多杰出的建筑作品。 在结构表现的先驱者、瑞士工程师罗伯特·马亚尔（Robert Maillart）设计的一系列作品中，基亚索仓库（ChiassoWarehouse Shed，1924）的屋架就以钢筋混凝土结构描绘出了简支梁弯矩图的曲线形态（图1）； 萨尔基那桥（Salginatobel Bridge，1930）利用包络弯矩图形的混凝土板创造出连接两岸道路的充满动感的曲线（图2）； 阿尔沃桥（Arve Bridge，1937）则以钢筋混凝土塑造了对应剪力变化的X形弹性板支柱，其屹立的姿势有如古希腊的神。[2] 意大利结构工程师奈尔维（Pier Luigi Nervi）诸多作品中的结构构件都极其优雅地表现了荷载的分解和传导，盖蒂羊毛厂（Gatti Wool Factory，1953）的混凝土楼板底部那些具有雕刻特质的肋梁极具视觉冲击力（图3）， 它们与静载的等应力线是相对应的，为了建造方便，采用了在钢丝网水泥模板中填入钢筋混凝土的做法，同时肯定也考虑了美观的要求。相似的例子是意大利博科尼大学图书馆的礼堂（Aula magna，biblioteca Università Bocconi，1962）和英国剑桥的斯伦贝格扩建大楼（Schlumberger extension building，1992）的肋梁楼板。 法国建筑师爱德华·阿尔伯特（édouard Albert）设计的巴黎第六大学Jussieu校区（Pierre and Marie Curie University，Campus deJussieu，1965）教学楼，底层以圆截面的钢柱架空，醒目的箱型钢曲梁清晰地对应了简支梁的弯矩变化。尼古拉斯·格里姆肖（Nicholas Grimshaw）与结构工程师安东尼·亨特（Anthony Hunt）设计的滑铁卢国际车站（Waterloo International railway station，1993），其令人印象深刻的屋架由37榀三铰索桁架拱并列而成，中间的铰点偏于一侧，非对称的跨度为室内高架铁轨的铺设提供了可能，两段索桁架拱分正反两向安置，以形成内外张力空间的对比，受压和受拉构件都是弯曲的，这种被称为“香蕉形”的结构形态与弯矩图相互对应，彼此诠释着对方，无论在室内还是室外，结构形式都一目了然（图4）。 2.纪念性 20世纪中期，现代主义建筑进入了一个以裸露的钢筋混凝土为主要材料的结构表现主义时期。通常的做法是将建筑整体形态塑造成饱满有力的巨大体量和棱角鲜明的造型，并赋予一些特定的结构构件以超出常规数倍的尺寸，使建筑物的体量感和重量感以一种直率、坦白乃至夸张的方式呈现出来，体现出强烈的英雄式（heroic）的纪念性。许多粗野主义（Brutalism）建筑可归为此类。 马绍尔·布劳耶（Marcel Breuer）与奈尔维设计的明尼苏达圣约翰大学（St.John's University in Collegeville）奥奎恩图书馆（Alcuin Library，1964），使用了十分粗犷的钢筋混凝土V形支撑（图5）。 相似的例子是布劳耶设计的法国拉戈代（La Gaude）IBM研究中心（IBM Research Center，1961）（图6）， 以及奈尔维设计的巴西利亚意大利大使馆（Italian Embassy，1976）。美国建筑师威廉·佩雷拉（William Pereira）设计的加州大学圣地亚哥分校（UCSD）盖泽尔图书馆（Geisel Library，1970）（图7），为了减少结构构件所占的空间，增加图书馆的室内面积和通透性，并降低造价和维护费用，使用了置于外部的预应力混凝土结构，也造就了其独特的外形与粗野的结构表现。 奥斯卡·尼迈耶（Oscar Niemeyer）被称为“纪念性的雕塑家”（sculptor of monuments），他设计的巴西总统官邸（Palácio daAlvorada，1957）和巴西利亚天主堂（Cathedralof Brasília，1970）等建筑的U形钢筋混凝土结构，以及巴西国会（National Congress of Brazil，1958）和国家博物馆（National Museum Honestino Guimar?es，2006）的高层和壳体结构，都以雕塑般的结构形式表现出纪念性。 在由建筑师或结构工程师主导设计的作品中，结构表现的侧重点会存在一定差别。如果将勒·柯布西耶（Le Corbusier）设计的马赛公寓（Unité d'Habitation of Marseilles，1952）和奈尔维设计的联合国教科文组织总部（UNESCO headquarters，1958）大楼的底层支柱进行对比（图8、图9），就可以清晰的看出，虽然两者都具备相似的表现力，但前者更注重柱子的雕塑性，后者更注重柱子的力学特性及可建造性。[3] 3.拉与压的对比 近代以来，随着力学理论的进步和高强度结构材料（主要是钢材）的出现，在结构中同时使用受拉构件与受压构件能够带来结构效率的显著提高，因而应用得越来越频繁。同时，强大的受压构件（塔、柱、桅杆）与纤细的受拉构件（钢杆、钢索）在尺度和应力之间的巨大反差，强烈地刺激着人们的神经，而“给人、物质与事物带来最高度的紧张，正是今天这时代一种无法解释的趋势”[2]，因此，这种结构表现能够产生一种符合时代精神的新鲜的愉悦感。那些巨型人工结构——大跨度的悬索桥和斜拉桥，都凭借坚实的桥塔与纤细的拉索之间的对比，在紧张中呈现着令人痴谜的魅力。 早期的高技派建筑中，有许多都使用了张拉结构体系。诺曼·福斯特（Norman Foster）为雷诺汽车零件配送中心（RenaultDistribution Center，1982）（图10）布置了一系列标准的结构单元，中心是16m高的细长桅杆，由钢索向四个角点悬挂起中部计算跨度为24m的拱形刚架，形成具有波浪般韵律感的屋面。桅杆及拉索被漆成雷诺公司标志性的黄色，与开有圆孔的刚架一并暴露在围护结构的外侧，通过清晰的结构组织的表达，呈现出夸张的结构表现主义的印象。 格里姆肖在牛津滑冰馆（Oxford Ice Rink，1984）（图11）将屋顶的大部分荷载先集中于一根72m长的纵向中心钢梁上，继而分别以间隔15m的高低两组钢索向轴线两端张拉，再经过30m高的桅杆斜向下与钢梁的外挑部分铰接，最后连接至地面的混凝土桩上。复杂的传力过程被建筑师表现得淋漓尽致，整个建筑像一艘张紧的帆船。北面立大片的玻璃幕墙加强了结构清晰性的体现，同时也为室内提供了大量的自然光。
日本建筑师池原义郎（YoshiroIkehara）与结构学教授斋藤公男（Masao Saitoh）合作完成下关唐戸市場（Karato fishery Market，2001）（图12），其屋面一方面由于荷载大而需要较大的厚度，另一方面又不能影响屋上花园向远处观瞻的效果，梁高必须尽可能的小。同时根据结构对盐害的耐久性以及屋顶花园的功能性要求，决定采用由预制混凝土板-钢索张弦梁和斜拉索组成的复合结构，形成了一个跨度44.8m的巨大无柱空间，2.57m高的张弦梁宛如连接在屋面的吊索一样，给人以悬吊结构的印象。设计者“想将‘力的传递’以及‘通常看不见的材料’视觉化。所以在此结构中，尽可能利用预制板的形状把预制的张紧索材作为张弦梁的弦暴露出来（图13），……使预制混凝土的强壮（重量感、高耐久性的视觉效果）与弦材、索材的纤细形成鲜明的对比。通过立体的屋面板以及张紧的拉索，给人以紧张感，可以体现出在此劳动的人们的心情”。[4]
4.动态 在结构技术尚不发达的建筑历史中，人们在大多数时候都希望建筑可以稳固地矗立在大地上。如今，人们越来越多地表现出对于速度感的渴求，同时高强度的结构材料与先进的结构技术也提供了这种可能性，因此，建筑也表现出越来越强烈的动态感。 解构主义（Deconstructivism）建筑中有许多以动态为特点。在维特拉消防站（Vitra Fire Station）（图14），扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）希望这个建筑的功能与结构融合在一起，内部空间与外部空间也融合在一起，于是清水混凝土成为了最终的选择。入口处是显眼的钢筋混凝土雨棚板，长约12m，悬挑约5m，向上倾斜突出锐利的尖角，是“一个警戒的结构”，表现出“动势的凝结”。错落的钢柱、倾斜的墙体和尖锐的交角打破了常见的平衡观念，反映出消防站所具有的潜在动势，单纯的材质和裂解的结构也表现出了一种另类的轻盈，但建筑结构本应具有坚固性和稳定性并没有被故意抹杀。
西班牙建筑工程师圣地亚哥·卡拉特拉瓦（Santiago Calatrava）以一种“能动的建筑”（kineticarchitecture）改变了人们对建筑的意象，他赞赏运动，认为运动就是美。他从身体的特技动作与舞蹈者克服重力的姿势中获得了丰富的灵感，捕捉形变，并将之归入到一个流动的世界中去，但他又能以出色的智慧将这种运动的形态与逻辑的建构方式融合起来，创造出诗意的建筑。[5]运动，无论是直白的还是暗示的，都重新定义、重新构筑和重新激活了结构形态，最后形成永久伫立的结构构件和建筑形制的典范。[6]这种力与运动的对比体现在他设计的一系列桥梁，以及旋转大厦（Turning Torso，2005）（图15）和高速铁路车站（Medio Padana TAV Station，2013）等一系列建筑中。在代表作品密尔沃基艺术博物馆新馆（Quadracci Pavilionof Milwaukee Art Museum，2001）（图16），顶部是一对仿佛能使建筑腾空而起的巨大白色遮光翼，它们会随着光线的变化而开合。
对于这种表现方式而言，若片面地追求外在形象而弃结构性能于不顾的话，则会有矫揉造作或文过饰非的嫌疑。 5.不稳定 看似违反重力原则的不稳定状态也日益成为当今时代人们的追求之一。常见的一种方式是将普通的稳定形态倒置，变成上大下小的结构；另一种方式是将普通的稳定形态倾斜。这两种方式都依赖于现代结构优越的悬挑能力。 法国艺术家、建筑师克劳德·帕朗（ClaudeParent）在杜什别墅（Villa Drusch，1963）中，将钢筋混凝土的结构框架与地面呈45°角倾斜（图17），并在其中安置了一个玻璃盒子作为起居空间，活泼的形态充分体现了他的“斜建筑理论”（theory of oblique architecture）。
6.漂浮 在考虑建筑与地基之间的关系时，通常的一种情况是，将建筑物完全落在坚实宽广的基础上，表现出一种建筑物以地面为根生长起来的感觉。另一种情况则努力表现出上部结构不与地面接触，“漂浮”于场地上的视觉状态。 使一个实体升起并漂浮于空中并非新的问题，人们总是希望建筑能够变得更轻盈，形成重力仿佛消失了的样子。在柯布西耶以萨伏伊别墅（VillaSavoye，1931）为代表的系列作品中，厚重的混凝土体块与纤弱的底层支柱之间形成了强烈的对比。拉图雷特修道院（Convent Sainte-Marie de La Tourette，1960）通过将外柱内缩数米的方式实现了楼体的“漂浮”，除了礼拜堂，其余的体量都“轻轻地”搭在山坡上（图19）。
在巴塞罗那德国馆（Barcelona Pavilion，1929），密斯·凡·德·罗（Ludwig Mies van der Rohe）用不承重的隔墙和一种近乎自由浮动式的屋顶建成一种完全开放式的结构，一种他所谓的能够“实现自然、人与建筑的高度统一”的结构，体现出一种轻盈的漂浮。[8]在范斯沃斯住宅（Farnsworth House，1951），密斯利用了钢的焊接性能，将楼板架设在几根纤细的外柱间而不是柱头上，给人以柱子贴在楼板上或楼板独立于柱子的印象，造成一种楼板由柱间向外侧悬浮着的错觉（图20）。台阶和平台亦然。
在柏林新国家美术馆（NeueNationalgalerie，1968），大跨度的预应力井格钢梁方形屋顶由八根8.4m高的钢柱承托而起，柱子安置在离开隅角很远的位置，屋角悬挑达18m，玻璃幕墙亦退后7.2m布置，不仅让柱子跳脱出来，还加强了屋顶、基座和道路的不同水平面之间漂浮的关系。[2] 巴西建筑师保罗·门德斯·达·洛查（Paulo Mendesda Rocha）以擅长重力而轻巧的建筑著称。1970年大阪世博会的巴西馆（Brazil's pavilion at Expo '70）“有一个混凝土和玻璃制成的露天平台，轻盈腾空于地面之上（图21）。设计没有按照传统的方式在下面放上支柱，而是要求改变项目地点的地形，在三个点与建筑物接触，并起到支撑作用。除非近看，所使用的支柱看起来只是两个表面的连接点，但实际上，这个结构相当复杂，可以应对日本频繁发生的地震，除了正常的垂直荷载以外，还可以经受水平方向的各种力。唯一看上去像是传统的支柱结构具有高度的象征意义的，由两个互相交叉的拱形结构组成，赋予巴西馆唯一的垂直特征。”[9]
对于那些结构艺术家而言，轻巧的结构更是他们一贯及共同的追求。德国建筑工程师弗莱·奥托（Frei Otto）设计的张拉结构构造简单、重量轻且形式优美，开敞的空间与周围环境流线过渡，能呈现出几乎漂浮的状态，参观者身在其中却没有任何束缚感，一直被认为是完美建筑技术的标志。瑞士建筑工程师海恩茨·伊斯勒（Heinz Isler）建造的混凝土壳体纤薄而优雅，它们采用反曲率的办法保持稳定，边缘没有边梁，呈现出如纸或布一般的轻盈感，仿佛能够在完全自然的状态中漂浮一样。例如戴廷根高速公路服务站（Deitingen Service Station，1968）（图22）。
如今，钢和钢筋混凝土结构优越的跨越能力和悬挑能力，使人们对漂浮的追求变得越来越容易实现，加之审美观念的变化，建筑形式也普遍具有由稳重而渐趋轻巧的倾向。哈迪德甚至认为：“过去我认定有无重力的物体存在，而现在我已经可以确信建筑就是无重力的，是可以飘浮的。”但事实上，建筑物总是很重的，它们从来不是真的轻，人们只是喜欢这种事物的双重性：视觉上的轻盈与真实的重量之间的对立。 7.令人惊奇 1889年世博会机械馆中毫无遮掩的巨型三铰拱及其对比之下近乎消失的铰结点，曾带给当时观众以巨大的震撼。这是因为背景知识的欠缺导致公众包括许多建筑师对结构都一知半解，而相对于结构理论与技术的飞速进步，公众的理解能力和审美趣味又存在一定的滞后性。只有工程师不太在乎这些，他们不断地将结构推至极限并表现出来。 不过，公众的兴趣变化很快，在获得了足够安全感并接受了新结构形式之后，往往又会觉得厌倦，因此，能够令人惊奇并产生新鲜感的结构现在变得更受欢迎。主要的操作方法就是将结构变得不寻常，例如混淆结构构件与非结构构件的差别，或者将一部分结构构件予以表现而隐匿另一部分重要的结构构件，最终使结构的传力路径变得不那么明朗。 推崇“异规”（Informal）思想的巴尔蒙德尤其擅长这种结构的游戏，他认为：“结构不需要一目了然。从来没有什么绝对的教条要求结构必须被当做基本功能骨架，或者高技术机器的证明。它可以很微妙且更暴露一些。如果设置一个拼图游戏或一个模糊层面覆盖对‘结构’的解读，那么对我的思维来说，这，会是一次更丰富的经历。”在与库哈斯合作设计的鹿特丹当代美术馆（Kunsthal Rotterdam，1992），结构以一种“折衷主义”的方式得到了呈现：从街道上往主入口看去，一根颜色鲜艳的巨大I型钢梁从屋面上奇怪的位置凸出，似乎完全游离于结构体系之外。主入口竖立着三根形状和材料各不相同的柱子，一是方形截面的混凝土柱，一是空腹的I型钢柱——其间以X型拉杆相连，另一则是标准的I型断面钢柱（图23）。
常见的结构形态组成了非同寻常的并置，与博物馆内不受世俗约束的现代艺术品相呼应。在二厅的陈列室，关于结构的猜疑进一步加深了：“一根细细的红线在屋顶空间中穿过。它是一根起结构作用的圆管，在平面上沿一个圆拱展开。这条弧形与屋顶的梁交叉，以承载沿着这些线条传递的侧向荷载。两组拉杆防止了圆拱在其作用面上发生弯曲（图24）。
圆拱及拉杆——这一结构体系所形成的线条被梁打断，因此，使得细红线的意义变得不清晰。它是结构？它是图形？或者，它是建筑装置？回答是：它三者皆是。这一信息会被继续写下去：建筑与结构间的对话，它们创造出一系列情景，使美术馆成为一个正在进行的实验厂。”通过对常规的颠覆，结构将这个现代艺术博物馆的特色淋漓尽致地表现了出来。“当你穿行于建筑中，结构不断地揭示自我。它们不是无声的骨架，而是一系列激发点。”“困难的是从哪里着手，因为不明显是异规的优点。它不赞同人们熟知的或时髦的事物，它也不会用一种结构来解决所有的问题。……其结果是，一个充满惊奇的建筑。你看见它了，你又看不见了。异规是一个变色龙，一个多变的艺术家。鹿特丹当代美术馆正是这样一个难以捉摸的‘不良行为’的熔炉。”[7] 瑞士建筑师克里斯蒂安?克雷兹（Christian Kerez，1962～）追求一种“不确定的确定性”（Uncertain Certainty），试图从“单纯”的结构中创造出动人的空间。在他与结构工程师约瑟夫·施瓦茨（Joseph Schwartz，1957～）合作的劳琴巴赫学校（Leutschenbach School，2009），悬挑的混凝土楼板将建筑划分为六个清晰的结构层，其中二三四层的教学区和顶层的体育馆分别由两圈独立的桁架支撑，在外观上清晰地表现出来，但令人无比困惑的是整个建筑仿佛坐落在被压扁了的底层空间上，而顶层的大空间又漂浮在结构从立面“消失”了的第五层之上，这完全不符合结构逻辑，上下完全不对位的外部结构形态更是加剧了这种矛盾（图25）。
只有通过仔细的观察才能发现其中的奥秘：底层是依靠内部的6个三角支柱负担起整个建筑重量，支撑着上部2道主要的纵向桁架以及与之相连的4道周边桁架，它们的高度均为三层。第五层结构是将不对称的2道横向桁架退缩入内部空间，支撑着顶部体育馆的4道桁架（图26）。
在这个建筑中，建筑师以不可阅读的结构形式，打破了人们根据外露结构构件推断整个结构体系的常规逻辑，从而使整个建筑呈现出一种神秘的冲突感，而外部表现与内部结构的反差，更是令人们感受到一种莫名的刺激。 在接近结构极限的地方使用一些小“花样”，即利用精妙的手法将真实的力学关系掩盖起来，令其以出乎意料的方式呈现，是一种特殊的结构表现方式。这对建筑师与结构工程师的水准有相当高的要求，因为建筑师必须对选择的结构形式所能达成的视觉和空间效果拥有准确的理解和把握，而结构工程师必须具备清晰的力学意识和创新能力，非常规的结构体系也会给计算和建造带来相当大的麻烦。如果处理不当就不能得到预期的效果，或者会呈现出一种玩世不恭的轻浮感，甚至产生安全方面的隐患。 8.装饰性 结构并非只能作为建筑的实用性构件而存在，它也可以作为装饰性构件，为建筑提供丰富的表现效果。 将结构作为装饰性构件而加以表现的方式可以大致分为以下三种： 1．结构既表现出装饰性，又表现出力学特性 2．结构表现出装饰性，而不明显表现其力学特性 3．结构表现为装饰性元素，但在力学上并不是必需的 在一些最优秀的作品中，结构的力学表现与装饰性往往是统一的，早期结构大师们创造的那些结构艺术作品大都如此。在建筑师手中，结构的装饰性往往表现得更强烈一些。弗兰克·劳埃德·赖特（Frank Lloyd Wright）就将当时在工业建筑中广泛使用的、受力性能卓越的无梁楼盖结构发展为造型活泼的蘑菇状柱结构，并在之后受到了众多建筑师的模仿和致敬，例如詹姆斯·斯特林（James Stirling）设计的施图加特新国家艺术馆（Neue Staatsgalerie，1984）画廊以及伊东丰雄（Ito Toyo）设计的国立台湾大学社会科学院（College of Social Sciences，NTU，2013）阅览厅。这是第一种情况，亦是最理想的状况。 在大多数建筑师眼中，形式是第一位的，结构的力学逻辑虽然得到表现，但它们都服从于形式，隐藏于形式之中。IzquierdoLehmann Arquitectos建筑事务所设计的泉水大厦（Edificio Manantiales，1999）采用了不对称的平面布置，使用的是钢筋混凝土框架梁柱+偏置核心筒结构，为了抵抗地震运动引起的扭转变形，又要避免使用粗大笨重的抗震结构，于是引入了一个渐变的外框柱+斜撑体系，将反映了应力集中程度的结构构件转化为活泼的外立面装饰构件（图27）。
赫尔佐格与德梅隆建筑事务所（Herzog & de Meuron Architekten）设计的东京青山普拉达旗舰店（Prada BoutiqueAoyama，2003），在基础中采用了氯丁橡胶支座进行隔震，以保证立面上挂满菱形玻璃的钢结构外框构件具有纤细的尺寸，并与水平楼板和管状转换间一起组成一个能够抵御地震的刚性笼状结构。同时，钢结构对外部呈现为黑色而在内部被漆成白色，以尽量减少其对光线和视线的阻碍，这样就使结构得到了最大限度的消解。无论白天还是夜晚，整座建筑都如水晶般晶莹剔透，像一个三维的展示橱窗（图28）。
这两个较成功的实例属于第二种情况。 严格意义上属于第三种情况的是那些将结构完全作为附属装饰物的建筑，它们可以说是违反了结构的基本伦理，既造成了浪费，又形成了虚假的表现。 在高技派建筑师和卡拉特拉瓦等人的许多作品中，结构的装饰作用显得较为突出。一个较为极致的例子是理查德·罗杰斯（Richard Rogers）和伦佐·皮亚诺（Renzo Piano）与Arup的结构工程师特德·哈珀德（Sir Edmund Happold）和彼得·莱斯（Peter Rice，1935～1992）合作设计的巴黎乔治·蓬皮杜文化艺术中心（Centre Georges Pompidou，1977）。整个建筑物由两排28根间距为48m的圆形充水铸钢管柱支承，2.4m高的华伦式（Warren）桁架大梁相互平行，跨越了45m的空间，以铰链销为轴固定在精心制作的“戈贝尔”（Gerberette）铸钢牛腿内端，外侧以竖向系杆提供的反力加以平衡。铰接的轻质钢拉杆组成交叉支撑，以增强结构刚度——此法早在1851年建造的水晶宫中就已采用。所有的结构要素：梁、柱、牛腿、接头和拉杆，都不加遮掩地暴露在立面上（图29）。
实际上，如果将桁架大梁直接连接到柱上，则柱所受的力要比上述布置小25%，因此，这种结构布置并非真正具有结构技术上的意义，而是为了结构构件的可视化表现。这是介于第一种与第三种之间的情况，其做法是否合理存在一定争议。 |
|
|
