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。但對于結(jié)構(gòu)工程師來說，可能很少關(guān)心，因為不管你是什么流派，可能在工程師眼中就是“同一個框架，同一個做法”。
但其中的一個建筑流派——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70年代出現(xiàn)的一種后現(xiàn)代建筑風格。突出當代工業(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)計中加以著重表現(xiàn)，崇尚“機械美”。
小i作為結(jié)構(gòu)工程師，建筑史和建筑風格實非所長。今天就試圖從一個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圖書館、一個現(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，蓬皮杜中心的投標方案應(yīng)運而生，并在681份方案中脫穎而出，整個社會都震驚了。
現(xiàn)在看來建筑本身也沒有覺得很突兀，但是大家不妨將自己置身于上世紀七十年代的巴黎。想想巴黎圣母院，想想盧浮宮，想想浪漫的街道與咖啡館。再回頭看看這個特別的方案，是否覺得特別“觸目驚心”。
中標的建筑方案，除了外圍的28根柱子支撐起整座建筑外，整個建筑內(nèi)部沒有一根立柱，甚至沒有一面墻。結(jié)構(gòu)梁、柱、桁架、支撐、管道都直接暴露出來，還有一個外掛樓梯，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，承擔桁架傳來的剪力；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，同時外層立柱被拉桿取代，視覺的干擾降至最小，透明立面的建筑效果得以實現(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)點設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)建筑通常由標準型材建造，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性化表達。針對這個不尋常的建筑，賴斯選擇了鑄鋼。鑄造構(gòu)件多變的形態(tài)充滿設(shè)計感，使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身成為建筑表達的一部分，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，美國建筑學者瓊·克朗（Joan Kron）出版了一本叫《高技派：工業(yè)化風格及其源頭》的書，里面以蓬皮杜中心為例，認為建筑師們逐漸將現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)出的車、機械、玻璃、工廠等產(chǎn)物的風格逐漸加入建筑設(shè)計，創(chuàng)造出一種前所未有的獨特的流派。這個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)度和風格。
從此，高技派（High-tech Architecture）正式開宗立派，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，本門沒有公認的掌門但有公認的宗師。下面我們就透過三個項目來認識一下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，對建筑實際建造過程和構(gòu)造細節(jié)都熟稔于心，因此他的設(shè)計相對而言前衛(wèi)但不極端。在崇尚實踐并宣稱“手不臟的建筑師不是好建筑師"的同時，倫佐·皮亞諾依然擅長打破各種條條框框，在設(shè)計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持手繪草圖的同時，他也歡迎將電腦建模、測試、模擬等更為先進的工序加入到建筑設(shè)計的過程中。
對于倫佐·皮亞諾的風格，一個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于當?shù)赝林{克族（Kanak）的文化研究中心。倫佐·皮亞諾在設(shè)計前花了大量精力研究當?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，卡納克族的生活習俗信仰以及當?shù)氐牡匦?、光照、氣候等方面的?nèi)容，并在最后的設(shè)計中面面俱到對其一一作出回應(yīng)。倫佐·皮亞諾憑借吉巴歐文化中心一舉拿下當年的普立茲克獎。
結(jié)構(gòu)顧問公司是大名鼎鼎的ARUP。結(jié)構(gòu)設(shè)計時致敬了當?shù)卦冀ㄖ幙椀氖址ǎ饶芸闯鲈O(shè)計師沒有直接膚淺的模仿，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)通過鋼斜撐提供面內(nèi)剛度。內(nèi)外兩層殼體通過鋼撐桿和拉桿連接，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，科技感就會滲透進各種細節(jié)，比如節(jié)點設(shè)計。在木制柱與鋼撐桿的節(jié)點處，設(shè)計師經(jīng)過詳細設(shè)計，通過各種精巧的零件，將節(jié)點盡可能的集合在一起，機械感十足。同時，小i對節(jié)點詳圖表達，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精巧的節(jié)點，設(shè)計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—)英國建筑師，出生于意大利佛羅倫薩，畢業(yè)于美國耶魯大學。由于在建筑設(shè)計、城市規(guī)劃和公益事務(wù)方面的突出成就，羅杰斯在1985年獲得英國皇家建筑師協(xié)會金獎；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），成為英國上議院議員（工黨），2007年獲普立茲克獎。
千年穹頂位于倫敦東部泰晤士河畔的格林威治半島上，是英國政府為迎接21世紀而興建的標志性建筑，是一個大型綜合性展覽建筑。其中包括一系列展示與演出的場地，以及購物商場、餐廳、酒吧等。
穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計是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，吊索與抗風索同時對桅桿起穩(wěn)定作用。幅向索在周圈與懸鏈索相連，共同錨固于24個地面錨點上，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)天窗供穹頂通風用。同時12根桅桿穿出屋面，高達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。
雖然整個項目體量很大，但是結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計仍然非常精細，處處充滿設(shè)計感。
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—），英國著名建筑師。福斯特在耶魯大學與羅杰斯相識，曾經(jīng)有過短暫的合作經(jīng)歷，之后兩人在英國一直保持友好的商業(yè)競爭關(guān)系。現(xiàn)而今福斯特的聲譽后來居上，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（皮亞諾則一直堅持維持一個相對小規(guī)模的工作室），還被女王冊封為爵士（Lord）。他在藝術(shù)上和商業(yè)上取得的雙重成功和認可在當代建筑大師中也是罕見的。
從耶魯大學畢業(yè)后，福斯特只接手過一些小型的住宅設(shè)計，直到1983年，他以一鳴驚人的設(shè)計一舉贏下香港匯豐銀行總部的競標。此前毫無高層建筑設(shè)計經(jīng)驗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)計的傳統(tǒng)，最后設(shè)計效果令人耳目一新。
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，使整個建筑由一個類似于外骨骼的結(jié)構(gòu)體系支撐起來，賦予了內(nèi)部寬敞開放的空間。兩端的巨型格構(gòu)柱，承受全樓的重力荷載和水平荷載。每個巨型格構(gòu)柱的平面輪廓尺寸為4.8mx5.1m，由4個圓鋼柱組成。
各樓層的重力荷載由5個不同高度上設(shè)置的“兩層高伸臂桁架”分別承受，5個部分相互獨立，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280kg/m2，整個建筑的造價達到了創(chuàng)紀錄的10億美元，但是匯豐銀行還是堅持投資建造，據(jù)說這是因為銀行高層極為欣賞福斯特的設(shè)計，認為這是一個當之無愧的"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“一萬塊的故事”，“10個人一天出圖”的故事，感慨萬千。
高技派的斗技場——飛機場
武林高手都有個華山論劍，對于高技派，飛機場的設(shè)計就是大師們的斗技場。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場，與大家一起欣賞。
英國，希斯羅機場T5航站樓
日本，大阪關(guān)西國際機場
中國，香港赤臘角國際機場
瑞士，蘇黎世機場公共中心
墨西哥，墨西哥城國際機場
土耳其，伊斯坦布爾新國際機場
韓國，仁川國際機場
美國，美國宇宙空港
看過這些High-tech工程后，作為結(jié)構(gòu)工程師不知各位有沒有技癢，想找一個愿意暴露結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的建筑師一起完成一個經(jīng)典的項目。
但結(jié)構(gòu)表現(xiàn)對于結(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)點設(shè)計，都需要建筑師與工程師一同花費更多的時間和精力來推敲。當你的結(jié)構(gòu)沒有建筑外包的粉飾，是否還敢素顏出鏡？
參考資料：
1 由于結(jié)構(gòu)工程師對建筑知識掌握確實有限，文中很多相關(guān)內(nèi)容參考了“從蓬皮杜中心到蘋果總部——高技派建筑簡史”，作者曉漁（知乎）
2 或許你也曾經(jīng)經(jīng)過，那些被高技派倫敦佬壟斷的機場，博冠天下（公眾號）
