AT：从结构到建筑，从学习到独立实践，您如何在建筑与结构的思维下看待建筑与建筑创作？

张冰：我父亲在20世纪50年代毕业于西安电子科技大学，一生淡泊名利，喜爱书法。受父亲的影响，我自幼研习书法、国画及篆刻，怀着少许对绘画的喜爱，报考了工民建专业，学习了大部分建筑结构方面的知识，那时每学期都会有一个建筑设计大课，而每次的建筑设计作业我都特别感兴趣，与其他同学相比，我都会增加建筑鸟瞰图或立面阴影图，这成为我建筑设计的起点。本科毕业后，我从事了四年的钢结构建筑与结构设计，怀着对建筑学的憧憬与向往，经过建筑快图、理论阅读等充分的准备，终于考取了建筑技术科学的硕士研究生及后来的博士研究生，主攻建筑与结构的整合设计。这样既没有丢弃我的结构知识，又能够很好地学习到自己感兴趣的建筑学知识。后来我在山东省建筑设计院做了四年的主创建筑师、并考取了一级注册建筑师，参与了大量大型项目的投标工作，于2009年我成立了工作室，主要目的是希望更好地实现自己的一些设计理念。所以说，我经历了从结构到建筑的专业转换，从大院到工作室的模式转换，对于建筑师如何坚持自己理念并在项目中实现，有了非常深刻的体会。

建筑设计中对待结构与建筑的关系，我的认识与态度是经历转变的。刚转学建筑学时，和许多学生一样，我对建筑空间与形体非常痴迷，讨论最多的也是功能流线及空间组合，形式处理多采用体块穿插。但后来逐渐发现，要完美实现一个项目或一个空间受到制约最多的恰恰是结构，一个不完美的结构处理方案会让空间效果大打折扣。于是，随着职业生涯的发展，我逐渐认识到结构的重要性，开始尝试在方案阶段运用结构思维引导建筑的生成。当几个结构性的建筑项目实施后，我更加认识到结构在许多层面可以更好地与建筑互动。首先，结构自身并不是某种标准的框架、桁架、筒体等惯用形式，只要合理组织力流（传力路径），并且依据内力大小配置相应的截面高度和形式（如依据剪力、轴力、弯矩的结构内力拟形），就可以获得结构的精确性和清晰性，也能去除多余的非结构要素，进而获得具有极少主义特征的结构形式，从而呈现出结构的现代性。其次，结构的空间属性与承载属性一样重要，既然结构建造的目的是获得空间，如果在空间中能够感知结构的存在，就会强化结构的建筑意义。如何强化空间中的结构感知？依据空间尺度调整柱网的疏密与大小，依据立面分格改变柱网的垂度与方向，利用悬挑、架空、吊挂等改变结构传力路径，这样即可营造出所见非所知的效果，从而促使使用者观察空间中结构的改变，实现结构认知转换与结构空间性的表达。再次，结构的固有形式并非规则几何化，几何化只是一种容易设计施工的简化结果，把结构离散化、自由化，以松弛而非紧张的状态有机渗透到空间中，让结构本身更积极地参与空间界面的塑造，从而呈现出更多的空间意义。因此，结构自身的优化（内力拟形）、结构与空间的高度整合、结构自由松弛状态（非规则化）的建立，在我看来非常重要。

国内建筑理论界对结构探讨一直存在，近几年有热度增加的趋势，如建构理论、结构成就建筑之美、结构建筑学等。结构作为建筑系统不可忽视的要素在理论界也被重新重视起来。我认为，尽管讨论结构的角度不同，但是结构自身的规律及其对建筑设计的绝对制约作用，以及如何实现结构与建筑的整合，才应是理论讨论的重点。结构与建筑的关系，伴随着现代建筑的发展逐渐形成了两种不同的趋势：一种结构是先导性的，作为各建筑要素的首领，建筑的空间、形式完全取决于结构要素（内在逻辑）的表达；另一种结构是适应性的，建筑的生成依赖于某种特殊（外在）逻辑，结构仅作为技术与安全策略适应建筑其他要素的需求，结构的属性表达不作为设计目标。结构先导性体现在突破了建筑形式元素后，深入到建筑内部的一次变革，建筑的秩序、规则、目的，甚至意义都围绕结构展开。一方面，结构自身具有多种可能性，可能性的挖掘是建筑创造的源泉；另一方面，结构的空间属性对表达与认识结构非常重要，空间是结构与建筑的交集所在；再一方面，结构的研究应重视结构原理（荷载、静力学、材料）及内力分析图形的运用，致力于寻求可视化的图形操作（几何）与合理结构形态之间的关联性。

AT：就像您在一次演讲中讲到的“建筑与结构的整合设计”，在历史上众多著名的案例中都可以找到，高迪的圣家族教堂、奈尔维的罗马小体育馆、罗伯特·马亚尔的萨尔基纳山谷桥……谈谈对您来说印象深刻的建筑？

张冰：可以举两个我亲自考察的项目来谈一下。伦敦国王十字车站（King's Cross Railway Station）随着历史进程和功能需求的变化，一直处于持续不断的改扩建中，建筑的形态（风格）也在不断更新。尽管不同时期的结构形态完全不同，但是整体风格却呈现出良好的传承（文脉）关系，似乎存在某种背后力量在制约着建筑风格的演变，而不是某些历史建筑保护改造中通常采用的装饰符号化（风格化），我认为结构在其中扮演着重要角色。结构跨越（梁）的变化规律是砖拱→铸铁拱→钢网壳，结构柱的变化规律则是砖拱柱→混凝土楔形柱→钢伞形柱，结构的材料约减与形态拓扑是一条清晰的主线，结构在创新，而文脉在延续。因此，结构本身除了承载功能之外，恰当的结构整合设计，可以赋予某些文化属性。

其实从建筑历史上看，结构本身也是建筑风格形成最重要的要素。再看另一个例子，巴黎蓬皮杜艺术文化中心（Centre Georges-Pompidou）在建筑界具有非常大的争议，但我建议每个人亲身参观体验了之后再发表自己的看法。在寒冷冬天，当我穿过幽暗拥挤的巴黎街道，眼前突然呈现出一个五彩斑斓并极具反差效果的建筑时，瞬间被打动，并且明白了罗杰斯所说：“我们把建筑看作同城市一样灵活的永远变动的框架。……它们应该适应人的不断变化的要求，以促进丰富多样的活动。……自由和变动的性能就是房屋的艺术表现。”我非常认可罗杰斯的观点，建筑师在创造生活，可是每个人又都希望自己的生活丰富多彩，没有哪个建筑师愿意把自己的理想空间安置在结构约束之下。因此，结构创造在某些时候比建筑创造更具影响力，当结构能够越多摆脱自然力的束缚，就能够越多地创造出空间及艺术的多样性与活力。其实，现代建筑的形成与发展，或者每个时期具有代表性的现代建筑，正是伴随对结构设计认知的不断深化，逐渐摆脱结构约束而走向自由的。

对比这两个项目还可以发现，结构设计都在项目实施中扮演了最重要的角色，结构主导了建筑形态及空间的生成，但二者又遵循着不同的逻辑，并且赋予了结构不同的属性。国王十字车站在尊重建筑文脉连续的基础上，以循序渐进的方式保持着结构形态的拓扑关系和截面优化，从而实现了不同时期结构的文化传承。篷皮杜艺术中心的核心在于建筑的重生和精神的表达，结构自身（自性）属性被最大化地挖掘和尊重，新材料新体系（桁架）被充分利用以便于获得最开敞的自由空间（楼层无障碍空间），结构形态（体系）在空间和立面中可以被直接阅读和体验，并超越了建筑形态而成为关注和讨论的对象，也正是结构自身属性的展现而建立了建筑自身的文化属性。

AT：事务所名为“土木方”，如何解读呢？

张冰：土木方工作室成立之初，就约定了自己的设计理念：回归土木，建筑始于夯土立木，我们的思维立足于建筑的本体性。建筑方法——结构不仅是建筑的骨，也可能是建筑的皮；结构的建造不仅是技术，也可能是艺术。建筑方向——结构是建筑的绝对准则，也蕴含着建筑的方向，并决定了建筑的坚固、适用与美观。我们坚信，结构的空间属性同等重要，建筑可以用结构方式重新定义。所以，我们一直在尝试通过一些小型构筑物（如桥、车棚、连廊、亭子、观景塔等）来实践自己的理念，研究结构与建筑的整合设计。

南京报业文创园X桥跨度7.5m，因南北楼的便捷联系而生。为了重塑基地的场所体验，摒弃了桥梁“先结构、后装饰”的传统设计方法，而是把空间叙事与结构传力巧妙结合，让一座最小的桥带给人们怦然心动的空间体验。结构体系非常创意地由对角线布置的主桁架与次桁架组成，在空间中呈X形，彼此相交，相互支撑，确保了桁架的整体强度和稳定。桥面布置在桁架的下弦以上，桁架还具有了围护栏杆的功能；桁架的杆件截面变化依据内力大小而确定，在空间认知中表达出桁架的内力分布，这些自然力的真实表达隐喻结构对空间的介入，结构感知与建造逻辑转换为空间认知的重要部分。结合桁架是轴向受力的特点，X桥的设计过程运用了向量构形的方法，区分了拉压受力，并结合轴力大小调配了杆件截面，桁架相互支撑自然限定了空间的边界，充分体现了结构、空间、界面整合设计创造的无可替代的空间特质。

无锡蠡湖大道万达城水滴桥，则是完全不同的设计思路。如果说X桥是由杆件的向量构形使结构获得了空间属性，水滴桥则运用内力拟形把结构效能与环境文脉整合起来，两跨连续梁的中间节点承受着非常大的弯矩作用，内力（弯矩）拟形放大了这部分截面，因此提供了更大的休息空间，桥的空间意义得到了放大，外在的造型也因弯矩拟形呈现为水滴状，与江南水乡的灵动秀雅不谋而合。

AT：回归土木，立足于建筑与结构的本体，如何从技术性走向艺术性/精神性的创作？或者您在实践中更追求怎样的状态？

张冰：对于本原的追求，是许多科学研究与艺术创作的切入点，建筑设计也不例外。我们认为一栋建筑真正的开始，源于夯土立木的那一刻。正如同生命诞生的瞬间，与生俱来的内在属性就已经形成。而且，无论运用多么华丽的建筑语言（如空间）去描述建筑，建筑与结构的本体性特征都是无法替代的，如结构的跨度与尺度，建筑的材料与构造，都或多或少地影响着空间构成与体验、立面风格的生成等。建筑设计如果有所创新，就需要触及到一些比较本质的东西，结构技术就是重要的一环，沿用成熟的结构只是一种结构意义上的传承，而创造和运用一种新的结构才是设计的创新。然而，我们也承认，纯技术性表达并不是建筑的全部，建筑需要呈现出更多的艺术性与精神性，只能说恰当的技术运用与表达可以提升建筑的艺术与精神特征。

如何恰当地运用与表达结构？应是在不丧失结构属性的前提下，注重结构子系统的优化，使结构协调于建筑系统之中，即实现建筑与结构的整合设计。可以分为呈递进关系的三个层次：首先，是结构子系统自身的整合优化过程，通过结构的传力、材料、几何等要素间的整合优化实现。结构自身性能的提升，也是建筑与结构整合的基础和准备。其次，是考虑结构空间和承载双重属性的整合，让结构建立并且表达建筑的空间与形式秩序，强化结构的存在与感知，实现结构—空间—界面的一体化表达。再次，是在实现前二者的前提下，依据完形法则（格式塔）促成结构美与结构效能的显现，在建筑空间与界面中表达出对建筑结构整合贡献最大、最具结构效能、最有形态特征的结构要素或结构构形（包括体系、构件和节点等），强化对整体的认知。

云梯设计，定义为院落空间内最重要的造景和观景装置。作为典型的交通设施，楼梯的各入口合理地顺应了不同方向的商业人流，交通便捷性的设计自然而然地形成了折线状的平面几何关系，由外而内地确立了楼梯在场地中的秩序。云梯的外部形体因折返的轮廓而具有随性和松弛的特质，恰恰与背景建筑的匀质挺括线条迥异，使云梯成为一个活跃的造景元素。当沿着云梯逐渐攀爬，景观连续变化，空间体验得以强化。云梯独特的结构传力路径，使其具有了独一无二的结构形态。云梯的中间休息平台底部均不设任何竖向支撑，使结构轻盈地跨越和大尺度悬挑，在视觉上仿佛摆脱了重力束缚而漂浮于空中，举重若轻。同时，刺激着来访者对于结构的认知和阅读，结构的空间存在感得到了凸显。为了平衡悬挑，设计放大了云梯两端桁架的高度，获得良好的通行高度，而中间平台的桁架高度和栏杆高度一致，给人以良好的观景视线，实现了结构承载需求和空间需求的整合设计。云梯表达了结构诗意的攀登，双重含义在于结构设计的独特追求与空间攀登的诗意体验。

南京新城科技园国际研发总部园是工作室完成的一个大型项目，设计的重点包括总体规划、外部空间、建筑功能配比与分区、内部空间与交通流线组织等基本的建筑问题，但设计过程中仍然探索了建筑与结构的整合设计。立面中的K型偏心支撑可以有效提高高层建筑抵抗水平力的抗侧刚度，提高了结构的性能，并且因抽掉了竖向立柱而获得了16m跨的无柱空间。K形支撑在空间和立面中表达，建立了不同寻常的立面形象与空间体验，强化了建筑与结构感知。K形支撑因良好的受力性能而呈现出结构真与结构美的和谐统一。我们梳理了材料、结构、构造这些基本技术要素，试图将其转化为提升氛围、改善体验、表达情感的有效载体。结构作为建筑空间与形态最重要的制约要素和创新源泉，可以用以诱导建筑空间与立面的生成。高层的框架结构被抽掉了部分柱网，加入了K形桁架支撑，柱子的减少不仅实现了更自由的立面开窗，也极大提高了结构抵抗水平力的效能。K形桁架支撑成为空间和立面中积极的、重要的造型元素，而不是被隐藏起来，由此结构产生了除承载外更多的建筑意义，挑战了横平竖直的范式，促使了结构认知的发生，强化了内外空间的边界与体验。结构也因这种“存在感”而加入到空间构成之中，真正建立起“空间与承载”双重属性。

AT：就一个建筑项目，形式、空间、建造这些是基本的问题，要做得更好，就要从前期设计、建筑多专业交叉到整体控制，将设计思想全面地表达，创造更有价值的建筑或空间。这一点是如何实现的？

张冰：当我设计一个新的项目时，通常会首先考虑三个基本的控制因素：环境、用地、功能，而形式、空间、建造等基本建筑问题都是在控制因素下生成。环境，不仅是基地周边环境，而是涉及社会、文化、人文等要素的大环境，也就是项目的背景，决定着项目的环境文脉及项目的定位，从大环境角度出发的思维，会让设计呈现出独特的高度和人文关怀，也决定着建筑设计的最本质特征。用地，决定着建筑如何接入城市，用地的边界及周边建筑决定着建筑如何更好地利用土地资源，如何协调与周边建筑的关系，建筑的总图设计也是从用地规划开始，用地往往决定着外部交通流线、外部空间与建筑形象的设计，决定着参观者如何在第一时间体验和阅读（认知）建筑。功能，建筑的内在属性，决定了建筑内部空间及内部交通流线的设计，对功能的合理排布往往是对建筑师的最基本要求，功能排布与流线组织过程本身也是空间设计（空间操作）的过程，好的功能设计让使用者身心愉悦。

形式是空间的外在表现，空间是建造的目的，形式是建造的结果（表现）。形式通常和文化产生关联，空间决定于功能属性，同一形式及空间可以建造精美也可以建造粗糙。空间的本质是由边界确定的（起源于边界），早期的建筑空间多由结构构件（石梁、石柱等）确定，然而随着建筑的发展，结构的边界作用逐渐削弱，退后成为承载构件，而空间边界多由建筑构件（非承重墙体）来确定。现代建筑空间的理念是追求空间的流动性，促进空间叙事及行为的发生，并且希望空间体验是一种三维动态过程，建筑构件（墙体）之间的关系或构件的表面处理方式都成为空间感知的一部分。但不可否认的是结构除了承载外，得到的虚空部分就是空间的原型，结构本身就具有“空间与承载”双重属性，结构能够确立并且表达建筑的空间与形式秩序。当然，一个复杂的空间与形式背后可以是简化的结构，或者说结构隐藏在装饰构件背后，但这种方式并不是建筑师所期望的，只是在与结构师妥协而已。

现代建筑中越是追求空间或形式的丰富性，越要解决结构的合理性或结构与空间的整合性。建筑师如果希望赋予结构构件更多的空间意义，就应当主动思考并操作结构成为空间的一部分，实现结构由承载到空间的知觉转换。我认为，建筑中获取最基本的空间与形式，最重要的操作构件还是结构。需要明确的是，建筑中的结构存在着不同层级（由大到小），土建结构、幕墙结构、装饰结构等，而在不同层级的操作中，结构都决定着构件的空间与形式，甚至小到一张铝板，结构的强度与刚度也决定着铝板的使用方式。

国家极限运动溧水训练基地是我们设计完成并正在建设的一个项目，极限运动的哲学本质在于挑战自我、回归自然，具有冒险性、刺激性和自然性的特点，被世界各国誉为“未来体育运动”。建筑设计充分考虑了极限运动的特点，围绕与环境相融合、与用地相契合、与运动相关联的理念而展开。与环境相融合，项目基地位于南京溧水无想山北麓，溧水是一座地处江南的山水之城，周围景观资源极佳，环境优美，交通便利。设计以流线型、波浪起伏的轮廓造型回应了基地与山体景观及江南山水的关系，造型如同同一朵梅花或是撒落大地的水滴与环境高度关联，做到了对环境的最小影响，增强了项目与环境的融合关系。以用地的不规则边界为原型，通过室内与室外空间一体化设计，最终呈现连续曲线多边形的建筑体量及起伏屋面，符合功能使用需求的同时，传达出极限运动的活跃性、丰富性与趣味性。为了精准实现建筑的自由造型，建筑与结构专业运用了同一个犀牛曲面模型（参数化曲面），将曲面模型转化为结构向量模型，确保了结构的所有节点高度完全与曲面相吻合，极大保证了建筑的完美实现。屋面装饰铝板的设计也在曲面模型上进行细分，并结合中央采光天窗把径缝设计为窄缝，环缝设计为宽缝，亮化设置在宽缝里，创造了一种夜幕下层层涟漪、山水相依的文化意象。