从两个有意思的设计谈起

  爱德华多。托罗华(Eduardo torroja)、西班牙人，国际上真正伟大的结构工程师之一。肯尼思。弗兰姆普敦(Kenneth Frampton)在《建构文化研究》一书中，提及了一大批在20世纪曾对建筑发展做出了创造性贡献的工程师，其中就有他。

  下面我介绍他设计的两个工程，从他的设计中我们可以加深对现代建筑设计的理解。托罗华与众所周知的意大利建筑师P.L。奈尔维(Pier Luigi Nervi )一样，把毕生精力都献身于现代技术的艺术表现，寻求“建筑美”的真谛。

  他一生设计了众多的建筑工程，下面介绍的只是两个不大的、很有意思的设计。

  一个是他在1933年设计的马德里大学城的有轨电车车站。车站不大，跨度44英尺。矩形平面，电车从中穿过，旁边安排有座椅供候车人坐。车站采用的是现浇钢筋混凝土的“门式刚架”结构，屋面和墙体也采用钢筋混凝土制作，与梁和柱现浇在一起。图1为该车站的横剖面，图2是该门式刚架结构在垂直荷载作用下的“弯矩图”。

  在横梁的跨中部位，屋面板布置在梁的顶部；在梁的两端，屋面板布置在梁的下部。外墙与刚架立柱的关系是这样的：在柱子的上部，墙板放在柱子的内侧；在柱子的下部，墙板放在柱子的外侧。这样的结构布置使得柱、梁、顶板和墙围合成了丰富的室内空间。空间的变化与电车和乘客对空间尺度的需求完全一致。建筑的外部形式新颖、轻巧又漂亮。

  但是如果仅仅如此，这个建筑的设计仍然不能被称为是十分优秀的，这个设计的真正巧妙之处在于：形成丰富的室内空间的顶板和墙板的布置，完全出于结构经济性的考虑。

  大家知道，在钢筋混凝土的T形截面的“受弯构件”中，翼缘应放置在受压区，这样用钢量最省。托罗华正是利用了这个原理，按照该结构的弯矩图来布置顶板与墙板。在这个设计里，托罗华所创造的艺术形式所追随的既有功能、又有材料的天性。该建筑做到了“功能”、“技术”、“经济”与“美”的完美无瑕的统一。

  当今天中国的建筑师和工程师们了解了这个电车站的设计后，不知道到他们会怎样想？

  也许有人会很吃惊，他们会问：“难道在建筑设计中，真的要这样去思考问题吗？我怎么从来不知道？” 其实，这种疑问的提出并不奇怪，因为在中国建筑界和中国建筑教育界，几乎没有人这样来对建筑形式进行思考，更不要说去“创造”了。

  自中国有建筑学这个专业以来，中国建筑教育界长期被学院派的建筑思想所统治。从建筑教育到建筑评论，一贯如此。“建筑文化论”是中国建筑界的“正统”。“建筑技术”一直被建筑系的许多先生所不齿，认为技术是工匠的事，登不上艺术殿堂。他们认为“技术”是为艺术服务的，而从不真正相信密斯的名言“技术达到完美，就升华为艺术”。也正因为如此，中国建筑师们总体的技术水平不高。近年来，追求建筑标新立异之风盛行，一些建筑师对工程技术的无知和愚昧，已经造成了大量资源被挥霍。

  而中国的一般的结构工程师们，又从来不受建筑艺术的熏陶，认为“美”是建筑师的事，与己无关。近十年以来，随着建筑设计的“商业化”，更无人去追求结构工程的精益求精了。在上述工程中，托罗华在设计“钢筋混凝土受弯构件”时，利用“翼缘”中混凝土强度的设计方法，在今天的中国结构工程师中，几乎无人再采用了，因为这样做设计太麻烦，钢筋用量的节约已不再成为设计的目标。

  下面我们再来看托罗华所设计的另一项工程，这是1935年建造的雷索莱多斯回力球场(Fronton Roce le tos)。

  回力球赛是在一个狭长形投球场地上进行的。它是由前墙、侧墙和回弹墙所组成(图3)。观众席位于面向侧墙的敞开的一侧(图4)。雷索莱多斯回力球场的下层观众席位数量，一度是世界上这类回力球场中最多的一个，但这个“纪录”并不引起人们注意；而其屋盖系统却十分引人注目。

  球场大厅的顶盖支承在一根纵向主梁(跨度22米、梁高3.5米)的“上翼缘”上。纵向主梁下悬挂着包厢层的结构(Box balcony)，这样就取消了支承包厢层结构的柱子。这就使得在首层观众席和休息廊上的观众，在观看比赛时，视线不受柱子的遮挡。

  为了给球场和观众席提供良好的天光，屋面需要提供两层朝北的天窗。一层为球场采光，一层为观众席采光。天窗的倾角由日照角度所确定。

  为了实现上述要求，该球场的屋盖设计可采用如图5所示的三个方案：即1，横向桁架梁方案2，纵向桁架梁方案3，柱面壳体方案。

  通过比较，托罗华最终选择了柱面壳体的方案。这个方案室内空间效果最好，材料用量最省。壳体屋面总宽度32.6米、总长度54.9米，壳体厚度仅为7.9厘米，局部加厚至15.9厘米。天窗区由钢筋混凝土三角形网格组成。该工程在90天内完成了结构的施工。

  这个建筑是77年前设计的，那时候计算机尚未出现，这个屋盖的设计计算工作极为复杂，为了弥补计算能力的不足，托罗华通过小比尺的结构模拟实验，完成了设计工作。

  对于雷索莱多斯回力球场的设计，应该引起我们多方面的思考：

  1， 建筑的形式与功能的关系？

  2， 建筑的形式与建筑材料和结构形式的关系？

  3， 建筑师与工程师之间应该如何配合工作？

  4， 托罗华为什么不选择图5中的第一方案？要知道第一方案比实施的第三方案的技术难度要小得多，而且没有风险。是什么力量使得托罗华知难而进的？

  5， 什么是建筑艺术？建筑技术与艺术的关系究竟是什么？

  6， 中国的建筑教育中，存在什么问题？等等。

  当我每次解读上述这些西方的建筑名作时，我都会想到上述这些类似的问题。我总是十分感慨，与西方建筑界相比，我们的差距实在太大。我国的建筑设计水平什么时候才会真正地有所提高呢？

  近10年以来，随着设计工作的商业化，建筑与结构专业之间的分离现象日趋严重。这种分离所造成的结果就是将“建筑技术”与“建筑艺术”分离。而这种“分离”所产生的恶果，就是我们建设了大量的没有“艺术性”的建筑，造成了大量的财富的浪费！

  在当今中国的许多设计单位，做建筑方案时，往往是建筑师“独往独来”。结构工程师的任务似乎就是为了实现建筑师的构想。表面看来，这个方法似乎并不错，但是因为建筑工程是一个复杂的综合体，所以这个方法是存在问题的。由于专业工程师的过晚介入工程，建筑设计方案所造成大量社会资源浪费的现象，已经不可避免了。

  大约是在十几年以前，瑞典皇家建筑学院与清华大学建筑学院进行教学合作，任务是由学生来完成北京和斯德哥尔摩两块用地的规划和建筑方案的设计。瑞方提出的合作模式是：中瑞双方各派出等量的学生参加设计工作，在派出的学生中，建筑专业与结构专业的学生各占百分之五十。清华因体制问题，不能接受瑞方设想。

  又十几年过去了，我们的建筑教育者理解了瑞方的教育思想了吗？

  前些日子，我遇见了一位台湾建筑师，他告诉我，台湾著名建筑师高尔潘先生曾经说过：“在日本，建筑师与结构工程师在工程中，他们是这样配合工作的：建筑师考虑结构问题，结构工程师考虑建筑问题。”高先生曾经在日本的佐藤武夫事务所和前川国男事务所工作过，这是他向日本建筑界学习的心得。关于高先生所言，我十分相信；因为如果不是这样工作的话，像代代木体育场馆这样的设计，怎么可能诞生呢？但是如果建筑师要达到在工程中，能与结构工程师做技术上的交流，建筑师不下大功夫，根本是不可能的。我相信，如果要做到这一点，只能从建筑教育入手了。

  改革开放以来，中国大陆也派出了大量的留学生到国外又回国，但又有几人真正溶入了国外的建筑设计事务所工作多年，真正掌握了现代建筑的设计思想和设计方法了呢？对此，我深表怀疑。