建構思辨
——張崢、張準結構師訪談＊

基于西安絲路國際會議中心項目的結構創作，特別邀請同濟大學建筑學博士錢晨從結構建筑學的視野，對兩位結構工程師張崢和張準展開聯合訪談。作為同濟大學土木工程學院的同窗，兩位結構工程師有著各有特色的實踐經歷，此次討論也延伸到了他們的其他建成項目。訪談首先從抗震性能、項目工期、工種配合、施工工序等方面討論了結構師面臨的挑戰。接著，以巧做與硬做、內斂與表現、大與小幾組對立概念展開了思辨性探討，并延伸到結構師如何應對AI 時代的話題。最后，提出回歸本質的方法，從原理出發、從傳力路徑思考，積累“結構師的感覺”。

This article is based on Xi'an Silk Road International Conference Center project.Dr.Qian Chen,a doctoral student in architec–ture,was invited to conduct a joint interview with two structural engineers,Zhang Zheng and Zhang Zhun,from the perspective of Archi–Neering Design.As classmates in the College of Civil Engineering at Tongji Uni–versity,the two structural engineers have distinctive practical experiences,and the discussion in this article extends to their other completed projects.The interview first discusses the challenges that structural engineers face in terms of seismic perfor–mance,project duration,job coordination,and construction procedures.Then,sev–eral opposing concepts,such as ingenuity versus rigidity,restrained versus expression,and large versus small,are discussed in a speculative manner and extended to the topic of how structural engineers should respond to the AI era.Finally,a method of returning to the essence is proposed,start–ing from principles,considering force trans–mission paths,and accumulating the "sense of a structural engineer."

1 結構師的挑戰

錢晨：西安絲路國際會議中心近期作為中亞峰會的會場之一備受關注，恰逢李興鋼大師發起了現場參觀品談會，張準老師也參加了。以此為契機，想讓張崢和張準兩位老師一起交流一下結構建筑學的相關議題。那我們先從西安絲路項目開始吧，請問張崢老師，作為本項目的結構專業負責人，與gmp合作起來的總體感受大概是怎樣的？

張崢：這個項目是同濟和gmp合作完成的，gmp負責建筑方案設計，秉承著理性、純凈、大氣的風格?？吹巾椖糠桨感Ч麍D的第一感覺，非常震撼、非常具有挑戰，是既興奮又焦慮的心情，興奮在于設計挑戰和技術追求，也惴惴不安于能不能做得出、做得好。

錢晨：說到挑戰，會議中心類項目通常室內空間跨度大，本項目外立面幕墻系統也屬不常見的超大跨結構，加上西安是高烈度地區，在拿到項目的時候，作為工程師，直覺上覺得主要潛在的挑戰是哪些？

張崢：大空間會議廳尺度是63m跨，將近四五千平方米，荷載較大，而且是3層上下疊合的。也就是說，我們要選擇合理的結構形式來實現疊合式超大無柱空間，這是第一個挑戰。第二個挑戰是立面的兩個月牙造型，其中下月牙是懸空的，我們稱之為懸浮的月光寶盒。那么要在如此大尺度下營造一種輕盈飄浮感，我們自然而然想到了吊掛——上月牙通過180根圓鋼管吊掛起下月牙，而上月牙自身則通過屋面結構的外懸挑來實現。這樣，結構以“吊掛”的手段實現建筑“飄浮”的意象。第三個挑戰和地震高烈度區有關，西安屬于抗震設防8度區，地震作用大。而整個建筑的大跨度空間、吊掛月牙、以及立面超大尺度玻璃幕墻，都需要有良好的抗震性能。我們設計了地下室柱頂隔震，不僅可以減少50%地震力，保證安全性能，也可以有效控制結構構件尺度。第四個挑戰就是幕墻了，怎樣才能做得純粹和通透，當時做了很多比選，有桁架式、索桁架、拉索式，還有各種格構式。最終，建筑師選擇了比較硬朗、干凈利落的梯子型組合截面，采用了吊掛方式，讓結構與幕墻合二而一，從而實現通透的效果。

錢晨：聽說這個項目工期是很緊張的，那是否對設計以及各工種交接協同有更高的要求？

張崢：確實，工期特別緊。2017年10月確定方案，2018年2月底就要求進場施工，主體鋼結構要求在5月30日前完成。整個上部鋼結構幾萬噸，要搶在做地下室、隔震支座之前采購鋼板和工廠加工構件，所以我們一邊做結構設計，施工單位一邊做深化設計。我們當時采用BIM全三維設計，分析模型和Revit模型無縫對接輪動，印象中有好幾個核對管線、門洞和鋼構件沖突的不眠之夜。所以現在回過頭看，當時所有參與方確實很拼、很給力。

錢晨：所以設計層面，在保證建筑效果的前提下，應該會有所制約吧？或者說結構構件選型上會有一些主動的考量？

張崢：一般類似體量和難度的項目從設計到結構封頂最少也得一年多，而如果壓縮到半年，我們只能用非常規的思維來面對，盡可能使得結構體系規則化、構件形式標準化，保證高效的加工和制作?？梢哉f，這也是會議中心項目比較特殊和具有挑戰的一點。不同于通常項目的高效精細化設計，這個工程的“精細化”更多體現在設計、深化、工廠預制和現場吊裝的無縫銜接和整個工程管理方面。

錢晨：外立面幕墻系統因為是吊掛在有限剛度的桁架上，支座剛度的差異性、施工安裝順序對結構的內力和變形都會有影響，所以要整合建筑、結構以及幕墻一體化設計，設計層面以及現場施工是通過怎樣的措施去提高土建鋼構安裝精度和幕墻安裝精度之間的容錯率的，因為會涉及到至少土建、鋼構、幕墻三家單位對吧？

張崢：其中最關鍵的應該是有效的施工順序，也就是土建、鋼構、幕墻三個施工單位要協調安裝，工序要嵌套、交叉，并且施工組織方案要三方互認，避免推諉扯皮。為此我們設計院構思了一個可行的施工順序，經過和業主、施工方反復討論，最終確定了合理的嵌套式施工方案。其中最關鍵的一步是下月牙卸載，實現像“秤砣”一樣對鋼管吊柱施加“預拉力”，防止吊柱后期受壓。

錢晨：說到施工工序，讓我想到了大天鵝科普館的后補段。請問張準老師，大天鵝科普館底部支持是細密鋼柱設計，是怎么考慮施工的不確定性對結構計算預留冗余的影響。

張準：我們一方面在結構系統規劃時就對局部構件失效后的力學撤退路徑做了考慮，另一方面通過抗倒塌驗算來復核意外發生時的受力能力。所以柱子雖然看著很細，其實依舊留有足夠的安全余量。具體到細節層面，一方面在施工階段作為恒載傳力路徑的立柱（群柱）本就可以作為部分立柱屈曲后的力學撤退路徑；另一方面對于較細的立柱，當其發生了彈性屈曲后，其承載能力也不是完全消失，而是維持在一個基本恒定的數值，這個屈曲后特性為保證結構安全提供了底層支撐。

錢晨：絲路弦月項目的角部建筑效果是挑空的，而且南側部分位置也有內部樓板缺失，角部結構自身的側向穩定還有兩側過來的鋼拉桿的不平衡力是如何考慮的？

西安絲路國際會議中心、展覽中心鳥瞰 ? TJAD

西安絲路國際會議中心幕墻結構一體化施工 ? TJAD

西安絲路國際會議中心豎明橫隱的幕墻效果 ? TJAD

大天鵝科普館北側 ? 楊天周

大天鵝科普館底層密柱 ? 姚力

張崢：角部是通高挑空的，但力學上需要把角部做的比較剛，因為需要沿水平方向布置一些小拉索把幕墻格構吊柱整體箍住，防止地震作用下發生側向的張開或者壓縮變形，那么相對較剛的一個“fix corner”，對于實現拉索環箍效應很重要。當時嘗試了多個方案，最后選擇了做鋼板格構角部，實現互鎖。這對于整個幕墻結構的穩定至關重要。不過，現在回頭來看，如果當時做得更簡潔、更精致一些就更好了。

錢晨：從最終效果上看，單看月牙結構，是一個“重”的感覺，通過幕墻柱及月牙柱的懸吊，反而強化了“輕”（漂?。┑母杏X，而且月牙柱和幕墻格構柱寬度上統一了600mm，設計上是有什么考量嗎？有考慮過依據不同長度區分不同的構件尺寸，還是說建筑師希望達到某種統一的秩序？

張崢：結構設計真的是希望月牙重一點，可以像秤砣一樣緊緊拉住吊柱、防止松弛，同時繃緊了也會減少風致振動效應。月牙的外觀尺度是建筑師來確定的，結構在內設置了桁架來構建。圓管鋼柱直徑取600mm，也是建筑師的一個直覺判斷。其實經結構計算500mm也成立，但建筑師覺得遠看可能有些過細。最終，高40m、直徑600mm的圓鋼管吊柱群，整體來看還是很有韻律和氣場的。

錢晨：入口位置有一個懸索吊橋，跨度大概有60m，這個跨度結構體系選型也會有多種選擇，最終定下這個方案是基于哪些考量？

張崢：廊橋的跨度是63m，開始我們想到了桁架結構，但是至少需要3m的結構高度，建筑師覺得太厚，在南立面上遠看有一條很粗的線，不靈動。我們希望最薄做到1m，于是又嘗試了斜拉、懸索兩種方案。最終采用懸索橋的方式，整體橋面微微呈弧形，中部1m厚、端部稍放大，懸索兩端被固定在兩側的支撐筒體上。廊橋本身也為南立面大開口提供了水平約束支撐，大幅改善了整體結構的抗扭剛度。

錢晨：再回看項目，假如當初給的設計時間再長一點，您覺得哪些方面還可以做得更完美一些？

張崢：如果時間再充裕一些的話，我們可以做很多優化工作。比如，對懸索橋的節點做更多的精細化設計和工藝化處理，整體結構用鋼量可以再經濟一些。說實話，因為工期太緊，我們不得不留一些合理的安全儲備。

錢晨：張準老師有沒有印象深刻、很趕工期但是最終完成度又挺好的項目？

張準：項目中都會遇到類似工期特別趕的情況，拿烏鎮互聯網之光博覽中心來說，記得當時是春節開始做設計，來年10月就要使用，也就是從設計到施工只有10個月。有一段時間就是邊設計邊施工，打基礎的過程中，方案還在調整，藝倉美術館也是類似的情況。這兩個項目在開始設計時就對施工流程以及設計層面做了必要的簡化，以便加快工期。

錢晨：結構體系上中間天窗位置是張弦梁，兩側是對稱的剛性懸垂結構，但不是標準的有高差懸鏈線構形，基于緊張的工期，形態推敲上和建筑師有進行過哪些討論和簡化嗎？

西安絲路國際會議中心主立面 ? 是然建筑攝影

西安絲路國際會議中心懸掛下月牙結構 ? TJAD

西安絲路國際會議中心入口位置的懸索橋結構 ? TJAD

張準：為了趕工，建筑設計做了很多調整，比如原來的方案中屋脊弦不是平行的，這會導致兩邊的懸垂結構跨度不一致，重力荷載下就不是對稱平衡狀態，對于力學系統的規整性不太有利。所以就和建筑師協商屋脊為平行線，這樣除了邊跨，中間都是平衡的；再比如屋頂的懸鏈梁結構，實際上為了便于加工而將懸鏈線優化為圓弧線，而且各跨的圓弧半徑為定值。除了結構幾何問題上的優化，屋面構造系統也結合結構特點做了簡化，懸垂梁作為檁條也作為內部吊頂直接外露表達。

錢晨：所以不用刻意精準地追求形態和力學的絕對匹配（懸鏈線），在這種尺度下外觀差異不大，圓弧鋼梁構件對于這個項目反而是更優、更合理的選擇。

張準：從結構角度來說，40m跨度以及較小的矢高下兩種曲線的差別并不大，再加上半剛性懸垂系統也能夠消化一定彎矩。其實，如果不趕工期，我覺得也會做成圓弧線，成品熱軋截面熱彎就行了，畢竟極致準確的結構形態并不是這個項目力求表現的部分。

錢晨：施工過程中有沒有什么需要工程師特別協調把控的？

張準：施工單位在前期深化過程中解決了大多數細部問題，另外這個結構系統雖然有張拉及懸垂受力，但系統的主次關系及受力交接還是比較簡單的，主要傳力節點都是鉸接，張弦梁張拉過程中也沒有過多的相互牽扯的次內力問題。另外，施工單位本身的技術實力很強，做了施工工序的基本技術交底后就不太需要設計全程指導了。

錢晨：長沙會展第一眼看上去也是類似的懸垂構形，最終方案選擇了不太常見的下凹張弦梁結構，結構體系選型上有哪些考慮？

張崢：整個展廳屋蓋形態為下凹形，從會展排水合理設置角度，雨水和雪需要從中間向兩邊自然傾瀉，最低點在兩邊，天溝可以設在展廳空間以外。建筑師期望的形態是微微下凹的，用結構術語來說是垂跨比非常之小，無法采用最高效的懸鏈結構體系。

錢晨：所以因為垂度很小，本質上可能就是個受彎結構了。

張崢：對于81m跨度的展館，普通的網架結構肯定是最常規的形式，也可以選擇三角空間桁架或者魚腹式桁架。相對而言，建筑師更喜歡魚腹式桁架，但是提出不想要斜桿、只保留豎桿。同時凈高要求反推算結構高度只能做到6m以內。我們嘗試了魚腹形空腹桁架，發現剛度不夠，所以將下弦改為拉索，構建了張弦梁受力模式，很輕盈、很通透。然而，下凹形態的張弦梁又帶來了撐桿平面外的穩定性問題，我們通過精確的分析和試驗，利用巧妙的構造措施創新性地解決了這個問題，實現了“既要又要”的多重目標。因建筑及空間的要求，結構體系進行應對，但這種結構體系未必是最科學的或者說最優解，卻是與建筑相平衡的?？赡苓@就是所謂“美在合理的近旁”。

2 建構思辨：幾組對立概念的討論

2.1 巧做與硬做

錢晨：建筑師內藤廣曾在《結構設計講義》一書中寫到他與結構大師川口衛先生的一段關于怎么看待現在工程發展狀況的對話。川口衛說，他現在被稱為“善后工程師”，本來簡單的問題卻要繞著彎地復雜化而變成難題[1]。

比如現在很多建筑造型都比較"夸張"，導致有些情況下結構會不得已去"硬做"，像釜山電影中心項目，懸挑85m，營造了一個巨大的城市灰空間，結構也用巨型空間結構去回應，二位怎么看待工程師在這些項目中的角色，會有無奈嗎，還是覺得也是積極的挑戰。

烏鎮互聯網之光博覽中心結構圖解 ? 和作結構建筑研究所

烏鎮互聯網中心鳥瞰 ? 是然建筑攝影

烏鎮互聯網中心室內 ? 是然建筑攝影

長沙會展中心鳥瞰 ? 邵峰

長沙會展中心展館室內空間 ? 邵峰

長沙會展中心剖面構思 ? TJAD

張準：技術走向極致時，其內部需要存在一種很強的邏輯性加以支撐。我覺得只要在結構層面這種邏輯性是被尊重的，就不算嚴格意義的硬做。而對于配合建筑效果的“硬做”，其實是建筑的合理性問題，如果夸張的形態就是建筑師的意圖而且也契合項目的需求與氣質，那么實現這些挑戰結構極限的“效果”就不是硬做。

張崢：結構設計是具有多面性的。有時，結構會作為一種建筑符號呈現；有時，結構需要巧妙構思力流傳遞途徑來支撐起復雜的建筑形態；有時，結構也會協同建筑一起創造新奇空間體驗。我覺得，有的結構呈現可能是輕盈、通透的，有的是端莊、大氣的，有的是強調力量感的。并不是每一個結構都適合輕巧地做。但是，如果項目本身只有一種可供選擇的結構實現方式，就回歸到最簡單的力學問題，不論加拉桿或是做反拱，如果能夠實現，硬朗也是一種合理的美。

2.2 內斂與表現

錢晨：前面聊的項目在感官上更多感受到結構的秩序、力量，與建筑空間也契合得比較好，沒有很跳脫的結構表現。還有一些項目，結構表現有時候會成為主角，可以分享一些類似的項目嗎？

張崢：不同的項目可以有不同的結構表現方式，拿紹興會展中心河上連橋項目來說，這就是力與形的完美結合，這個項目是我們自己結構團隊的原創作品。

與此類似，四川長汀縣驛站項目中，建筑師希望創造一種竹林意象，但考慮到曲面形態和受力特性，我們以細圓鋼管仿竹來實現單曲網殼結構，表面是ETFE。通過一系列結構找形優化使得殼體盡可能受壓，在建筑大形態的基礎上微調以實現相對最優的傳力路徑，促成建筑與結構的一體化。

錢晨：這個形態應該是要結構找形來輔助設計吧？

張崢：用到了結構找形和拓撲優化技術。當我們討論結構分析和力學性能時，本質上是談數學、物理學和材料學，分析計算是這些基礎學科在建筑結構領域的體現；當我們討論結構優化時，本質上是在談基于結構安全性前提下的經濟性，以及對未知風險承擔的心理意愿；當我們討論結構成就建筑之美等建構話題時，本質上是在談學科跨界和專業融合。所以這兩個項目的結構表現，我們當時采用了極限思維，結構的整體穩定、構件、長細比都貼著規范，盡量做到極致。從實際建成效果看，我覺得基本表達了建筑師最初的創作構想，總體上形體輕盈、受力合理、造價可控。

錢晨：所以數字技術能夠幫助結構工程師和建筑師形成互動和對話，而不是一味的被動配合。

張崢：建筑師與結構工程師之間的互動和對話是被動還是主動，其實早在高技派項目中就被討論。對于異型復雜項目通常有兩種互動方式，一種叫做“力于形生，力隨形動”，建筑師先利用數字化、參數化控制來建立高階的建筑表皮秩序，比如說一些自由的形體，結構設計去貼合，通過找形和拓撲等數字化手段，做一些受力合理性方面的建議，并且在構件和節點細部方面，盡量滿足建筑需求。

紹興會展中心河上連橋鳥瞰 ? TJAD

紹興會展中心河上連橋人視 ? TJAD

四川長汀縣驛站的網殼結構 ? 章魚見筑

另一種是“形于力生，形隨力動”，比如章明老師設計的天津民航大學圖書館。結構工程師先將主導外力作用于形體表面，使空間傳力達到最優、最高效，生成一個經典曲面。建筑師在此基礎上進行美化和優化布置，經過反復幾輪的互動和平衡，在科學的力學分布中展現建筑的邏輯美。

張準：接觸到的建筑項目中結構大多是以一種相對曖昧的方式呈現的，但是橋里有一些結構表現會相對突出，比如坪山高級中學人行橋，結構上利用拆解的結構系統再拼湊出一個解構感的形態。

2.3 大與小

錢晨：大和小是個很有意思的話題，張崢老師可能更側重大型公建，張準老師會更側重中小尺度的項目，但是無論大小，結構力學的合理設計，建筑與結構的一體化設計都是相同的。但綜合多方面考量，兩種類型的項目又會有所不同，兩位老師怎么看待這個問題。

張崢：大尺度項目或者小尺度項目，只要有一定的技術難度或技術特點，那就都需要考慮合理的結構材料選擇、結構體系選型、結構傳力途徑、結構性能目標等一些基本內容，并要綜合平衡結構合理性和建筑美。如果說有一些差異的話，主要體現在造價控制、進度管控、創新實現的難易程度等方面，尤其是造價控制。

大型項目因為總盤子大，突破1%或2%也很多。所以得把造價控制擺在比較高的位置。規模較小的項目，如果業主請了大師或者知名建筑師來打造，我想業主應該是做好多投入的心理準備的，所以小型項目可以有較多機會去嘗試一些新材料、新形式，大型公建比較難。很多大項目的結構設計要面對第三方獨立審核或者結構優化咨詢方的背靠背分析比對，所以實現一些技術創新往往會更艱難，需要更多的耐心和投入。由于這種大項目的創新之后可能5年乃至10年都不會再有機會應用了，就會成為一種孤品。

錢晨：成為一個孤品是很不容易的。張準老師對大和小這個話題怎么看？

張準：對大項目接觸的相對少一些，大部分都是中小項目，相對比較有時間跟建筑師去磨合，或者因為項目較小用一個簡單的策略就可以回應設計的大部分需求，甚至那個策略就是設計本身，剛才說的造價控制問題確實也相對好把控一點。另外我覺得小項目雖然每個的特殊性都很強，不太容易用一套現成的系統加以回應，但是有些力學系統或者結構體系上的想法，可能在前一個項目里面實現困難，但是在下一個項目里稍微換一種方式就比較容易實現。猜想在大項目里這種特殊系統的遷移相對來說比較難實現，就跟你說的一樣很可能成為孤品。

錢晨：項目越大制約的邊界條件會越多吧，結構體系的選擇、業主的要求、施工單位的水平等。

張崢：小型項目或者說網紅類項目，主創建筑師的話語權相對更大，特殊材料、特殊工藝，只要業主愿意欣賞并愿意買單，整個事就成了一大半。相比之下，大型公建的剛性約束多了很多。除了常規的各項專家評審之外，還有各個參與方，包括工程咨詢、工程管理、造價咨詢、結構優化方等，需要應對很多東西，最后大概率是在一個行業平均認知水平上去找到一個平衡。精巧的小工程，是可以在一個比較高的認知水平上去實現的，而大型項目很難，除非方方面面碰到志同道合的人，齊心協力往前沖。

有一類比較特殊的項目就是輕型人行橋，往往結構工程師可以發揮的余地比較大，設計自由度和創新實現可能性更大。有些設計精妙的人行橋還會讓人產生一種乍一看不成立、細看看又好像成立的情理之中、意料之外的驚喜感。

錢晨：那是不是做橋工程師最興奮了，從力學出發，基本就是自己在做完整的事情。

張崢：張準老師做人行橋比較多，南京那個橋就很有特點。我們也做過幾座，比如上海博物館東館人行景觀橋。但做人行橋產值低，沒面積，不能總做（笑）。

張準：南京秦淮灣大橋是個車行橋（笑）。

天津民航大學圖書館 ? TJAD

坪山高級中學人行橋 ?張超

上海博物館東館人行景觀橋 ? TJAD

秦淮灣大橋 ?田方方

3 AI時代的結構師

錢晨：最近關于AIGC有著一系列討論，大家都在爭相趕著上車，業界也有不少單位在做智能設計、出圖、快速給出各類工程解決方案的開發嘗試，所以我們平時在做的事情會擔心被AI取代嗎？

張崢：建筑是一個綜合性和復雜性的系統，雖然AIGC可以快速給出多個解決方案，但目前來看仍然難以處理好復雜、綜合的系統工程。所謂復雜，我理解是建筑既涉及上位規劃的協調，也涉及結構、機電、消防、綠化、幕墻、照明、景觀、室內等多專業，可能在單個專項領域，AI可以幫助我們大幅提高效率，但綜合統籌目前還得依靠人。所謂綜合，是指除了上述具體問題，建筑工程還包括環境、投資、建造、經濟、審計等一些列復雜流程和問題。這里還有一個很重要的方面是平衡，即平衡創新和造價、平衡工期和完成度、平衡藝術性和功能性等等。所以，一個建筑系統涉及太多分部，我們力求用好AI，把它當做一個超級工具也好、親密伙伴也好，但設計的責任還是得設計師來承擔，設計中的各種統籌協調還是需要人來處理。

錢晨：就好比我們現在使用的某些輔助設計的分析軟件、工具，對于上個時代來說也就是AI，但這其實絲毫不影響那些經典作品的落地。AI更多是隨著時代的發展，衍生迭代出更多維度的需求，也就是張崢老師說的復雜和綜合性吧，取代我們的不是AI，是會使用AI的人。

張準：同意，在AI真正取代設計師前要達到一種社會共識，解決AI的倫理問題，感覺短時間內還是比較難的。另外，現階段AI還是輔助設計為主，一方面簡化、替代掉一部分重復性工作或者降低試錯成本，另一方面雖然AI能夠給出一些有創意的表達，但缺少基于現實世界底層邏輯的支撐，這些設計并不是AI具有智能或者智慧的結果。即使最終采用了AI的設計結果，也需要有經驗的設計人員給予大量的合理化解釋和修正來“善后”。如果這種“善后”變為常態，那是很可怕的。

張崢：AI不斷迭代，確實有取代部分設計工作的可能性。但是張準不用擔心，你做的項目比較特殊，市場上類似的很少，你沒有足夠多的樣本去投喂AI，吃不飽，AI就躲開你的領域了。

錢晨：優雅的結構感覺想必也是AI很難去訓練的，像從烏鎮到麗笙酒店這種懸垂感覺的思考。

張準：這也是之前的好多項目一點一點變過來的，這種懸垂的嘗試，除了烏鎮互聯網中心，之前還跟柳老師也做過懸垂的雨棚，相當于為有一些前置項目做引導，在這種基礎上南京麗笙酒店會呈現出這種感覺。某種意義上也算是有樣本給自己做了前置訓練。

4 結構師的感覺

錢晨：前面聊到的項目有些是基于積累的類似工程經驗，有的會做出一些突破性的探索，但突破也意味著要有“膽量”。結構設計最終還是一個嚴肅的事情，對一些結構原型是不是心里都會通過自己做的或者別人做的項目積累所謂的“工程師感覺”。

張崢：我想，我們在接受結構工程教育時候，更多關注力學原理，但是進入設計單位后，往往更多注重結構體系，那是一種經驗積累或者約定成俗的套路，比如說辦公樓大體上是框架結構、框筒結構、框剪結構，大跨屋蓋大體上是網架結構、桁架結構。但到了有些特殊的項目，也許無法直接套用常規體系，于是就不得不從最基礎的力學原理出發，結合經驗、詢問同行，打組合拳來解決。比如之前張準做的大天鵝科普館、烏鎮會展中心，這幾個項目的結構設計的出發點不是基于常規體系的，一定要研究傳力路徑。從原理出發、從傳力路徑思考，讓結構工程師成為“設計師”，而不僅僅是“分析論證工程師”，通過慢慢訓練獲得“工程師感覺”。

錢晨：建筑師也會激發結構師的感覺吧？

張崢：是的。我覺得建筑師和結構師的互動有幾種方式，第一種是建筑師提出一個想法，結構工程師一看覺得很妙，原來還能這么做，我以前怎么沒想到，然后我來計算論證，中間會有修改互動。第二種是提出的想法乍一看不可能，但是建筑師說，你再幫我想想嘛，方案做都做了。生活所迫，沒辦法，再努力想想，可能辦法就出來了。

麗笙酒店主入口 ?王可

麗笙酒店的懸垂結構 ?張準

錢晨：一旦接招了就要充分論證、實現這種感覺。

張崢：實踐中，結構設計水平的進步很大程度上是由市場競爭和建筑師、工程師的共同追求來推動、迫使的。建筑師是需求端和出題人，結構師是供給端和共同答題人。比如，上海中心的雙層幕墻和扭轉形態促成了柔性懸掛幕墻技術，西安絲路國際會議中心的懸浮和純凈促進了剛性吊掛幕墻技術，長沙會展中心的內凹式屋面形態推動了不穩定態張弦梁的研究，體育場看臺對無支撐柱的追求推廣了輪輻式張拉結構體系的應用，自由曲面的創意提升了數字技術在結構工程中的運用深度。進一步來看，結構工程師的設計創新又在一定程度上推動了施工技術和軟件技術的進步，進而促進了結構工程行業技術水平的循環上升和迭代。

錢晨：有沒有哪個項目在很不確定的情況下，你還是會接回來？

張準：一般不會，接下來的都是基本有了鋪墊性思路的。最開始就會覺得可能大差不差，只是我要補充一些精確的論證去實現。激進不是賭博。比如和大舍合作的有很多細小立柱的項目也是從有支撐到純框架，立柱數量在不同項目中一點點減少，需要有前序項目的鋪墊和總結。

張崢：這種難度系數可以拿花樣滑冰舉例子，俄羅斯三套娃如果在10年前任何一個動作都能拿冠軍，現在不行。這就是不斷“內卷”的結果，這些動作背后是大量的訓練。結構設計也是這樣，背后有大量基于力學的分析、研究、試驗、論證。還有一個方法是“背靠背”，沒把握的時候到學校尋求老師幫忙，從學術角度來反觀一下。這種訓練才能保證結構設計的準確性、有效性。體育的動作失敗了，下次可以再來，但我們是不能有瑕疵的。所以越是復雜的項目，我們越會“過度設計”。

錢晨：過度設計指的是什么？

張崢：就是不斷論證，直到建造的時候還在反復論證，生怕哪天突然發現某個地方沒考慮好。

錢晨：看到外面放了很多3D打印或者手工做的結構模型，張準老師有的項目也會做一些手工模型，看看設想的結構穩不穩，構件相對尺度合不合適等等，這應該也會有助于培養結構的感覺吧。

張崢：我們打印了很多結構模型。雖然有了電腦的精確計算、數據判斷，但真實的結構呈現很重要?？梢酝ㄟ^把玩模型看看順不順眼，感覺對不對，拍拍看什么地方軟不軟。這就是一種結構的感覺。我們做實體模型，有時候比在電腦里計算效率高。

張準：我們也嘗試過采用實體物理模型的方式。尤其遇到一些幾何變形非線性的時候，物理模型的力學反饋非常直觀，也更容易產生直覺上的調整與設計聯想，如果讓電腦去計算，反而變得比較低效。當然剛才說的也是在系統相對簡單的情況下。過于復雜的系統可能用物理模型的制作成本就太高了，還是用數值模擬方式更經濟。

如果說結構工程師也會養成某種感覺或者直覺，我覺得和AI的學習過程或許有類似之處，大量的“樣本”訓練是必須的。另外如何標記“樣本”很關鍵，一個“樣本”附帶的標簽與標記越豐富與發散，就越容易在訓練的結果中發現意外的聯系，當然也需要適度的訓練，避免“過擬合”，忽略掉那些意外與偶然。

上海博物館東館人行橋3D 模型 ? TJAD

西安絲路國際會議中心3D 模型 ? TJAD