在许多建筑案例中，建筑概念都是用钢结构支撑和表达的，结构和概念相辅相成。钢结构不仅是建筑概念的表达手段，更影响着建筑概念的生成。概念存在于脑海，钢结构落地于现实，建筑师正是承担着将想法转化为现实的工作的人。

1 钢结构与建筑的关系

     在我们生存的世界中，结构俯拾皆是，小到原子分子，大到天体星系，无不有着复杂的结构支撑，小单元按照自然规律紧密结合，形成了大千世界。建筑物也是如此，由梁、柱、楼板、基础、楼梯、门窗等基本构件以一定逻辑连结构成。通常意义上，“建筑结构是在一个建筑空间中用各种基本结构构件组合建造成的有某种特征的机体，为建筑物的持久使用和美观需求服务，为人们的生命财产提供安全保障[1]。”结构就像是建筑的骨骼，支撑着建筑物，同时赋予建筑物以力的美感及特殊的空间感受。随着时代的发展、材料的推陈出新、技术的推进，钢结构从小众走向大众，在越来越多的公共和私人建筑中得到了全方位的应用。

 “钢结构建筑是指由钢板、型钢、钢管、钢绳、钢束等钢构件，用焊、铆、螺栓等方式连接而成的建筑。”

     房屋的结构处于自然环境之中，需要承受自然的各种荷载，在别的设施出现之前，它就已经被建造出来。从建筑师的角度出发，它是提供安全保障的建筑技术基础，约束着也开拓着建筑的空间和造型，推动着新时代的建筑变革。建筑创作中的“结构表现主义”将结构技术和建筑艺术、内容以及形式完美结合，创造了新的美学价值和文化性格。“皮之不存，毛将焉附”，可以说，建筑结构是建筑存在的前提，并且对空间氛围有举足轻重的影响。其中的钢结构更是在时代发展的进程中渐渐成为主流，助力无数建筑大师创作出新奇而富有革命性的作品。

2  钢结构与建筑概念

     每当发生产业革命或是时代产生了急速变迁，专业领域的边界就变得模糊不清，角色转换促成了行业壁垒的打破，与此同时，工程师和建筑师可能从亲密的合作者变成一个人同时扮演的两个角色。这个时代涌现出了一些大师，他们部分是建筑设计师，部分是结构工程师，部分是糅合两者的催化剂。但他们也并不总是使建筑裸露它们的骨架，仿佛是一具出土的化石，或是为了概念的构思和表达压制结构的张牙舞爪。它们两者：既不能东风压倒西风，也不能西风压倒东风，而应该是互相融合妥协、相辅相成的。下面就通过几个建筑概念和结构表达完美结合的案例来阐明笔者的观点

2.1  轻盈

     从古至今，人们一直对天空有着无限的好奇，也一直没有放弃让建筑实体飘在空中的尝试，希望能够让重力消失。随着时代发展，结构承载力越来越强，建筑也随之从敦实变得轻巧，但大多数时候，结构还是对建筑实体脱离地面产生了阻碍。钢结构的出现和应用，使大家对“轻盈”的印象大大地丰富了。

2.1.1  水立方——上升的气泡

     为了贴合国家游泳馆所包含的水元素，国家游泳馆的概念就是它的名字——水立方。维埃尔和费兰在1993年造出的由14面体和12面体作为两种单体经嵌合和重复构成的肥皂泡，迄今为止仍是分割三维空间的最优方案，水立方的设计师将它作为结构概念，既具有水的美感，又能体现数学的严谨逻辑。

     建筑师用钢网架和充气枕组合而成的膜结构表现了水立方的概念。钢筋混凝土结构在地下和基础部分，通过钢筋和地上的钢网架结构焊接起来，构成了一个立方体状的钢质笼子。在屋顶部分，槽形钢构件固定着一块块充气枕，还是通过焊接的方式与组成四面外墙的架子连接起来。

     遇到雷雨天气，屋顶的钢构件能够收集雨水并排水，可兼作天沟，还能充当接闪器，把雷电引流到笼式避雷网上，这样屋面就没有突出的避雷针或避雷带，从而能保持完整的立方体形态。

 水立方的建筑表皮就是它的建筑结构，它体现了气泡在水中上升的动势，通过激发人们对气泡的记忆和联想让整座建筑变得轻盈，同时配合结构使用的透光膜材料能更好地模拟泡泡的形态，消减建筑的体量感和厚重感。

     建筑作为一门兼具理工和艺术特色的学科门类，与纯艺术的区别在于它是要被实际建造的，需要借助技术和结构的力量才能呈现出最大的美感。随着科学技术的不断发展和进步，一次又一次的材料革命带来了建筑业的巨大变革，建筑师所能发挥的余地也越来越大，钢结构作为现代科技的产物，也在许多次尝试之后得到了建筑师越来越广泛的青睐和灵活的应用。

     建筑设计从属于设计，其落脚点是美学，而在结构设计中，遵循的法则在于力学规律。美学和力学都是大自然的产物，在一定程度上是相辅相成的，但人类对于这些的认识经过了很多曲折。在古代，由于建筑工匠既要设计图稿又要亲自建造或督建，很多古建筑都能完美体现当时美学和结构的统一。要雄浑庄严，在古希腊就是高耸的柱林，高度让人心生畏惧；在西汉就是高台楼阙，垒土做栱、大气磅礴。在现代，结构技术日新月异地发展，新材料层出不穷，让新的空间可能性也呈几何级数增长。洛可可时期的建筑师沉溺于细部的精雕细琢而掩藏了真实的结构。但随着时间过去，人们渐渐意识到理性且充满力量的建筑结构也可以有简洁明快的美感，充当建筑的造型。

     文中提及的案例，基本是以自然界中的结构为基础进行抽象，以现在最具灵活性的钢结构转译为建筑语言，用钢架串上膜表达气泡，用钢索和混凝土瓦表达帐幔，用异形柱表达树，用螺旋形钢架扭成“小黄瓜”，用肋架和拉索表达翅膀，用弧形钢架表现蛋壳。方案的生成过程就是从自然环境获取概念，从概念中抽取结构，用现有最适宜的钢材去表达结构，暗合生命的出现与生长过程。这样做出来的建筑具有独一无二的特点，或与自然环境和谐，或与地理文脉和谐，或与建筑自身和谐，是对建筑师诉求的满足。

     结构不只是教科书上一板一眼的钢梁、钢柱、钢桁架、钢网架，在对案例的分析中发现，建筑的生动和活力来自于对结构的灵活运用，而不是生搬硬套，结构的意义不仅在于支撑，同样在于塑造。自然造物，万物有灵，浑然一体，我们对建筑的设计追求也在于此，而钢结构作为骨骼，内脏被容纳，皮肉要附庸，随着建筑概念而生长，也影响着概念的整体表达。