公元25年左右的古羅馬，建筑工程師維特魯威(Vitruvius)發(fā)表了一部被后人譽(yù)為“建筑學(xué)領(lǐng)域之《圣經(jīng)》”的偉大著作，即《建筑十書》，在這本書中，維特魯威提出了建筑的三個(gè)原則，即堅(jiān)固(firmitas)、適用(utilitas)和美觀(venustas)。

1. 一個(gè)建筑物首先要堅(jiān)固，因?yàn)榻ㄖ餅槲覀兲峁┥罨顒?dòng)的空間，安全問題自然是第一重要的。

而要探討建筑的堅(jiān)固性，我們必須先對(duì)一幢建筑物所能遭遇到的各種可能的破壞做到心中有數(shù)。沈福煦教授在其《建筑概論》[. 參見沈福煦：《建筑概論》，33~35頁，上海，同濟(jì)大學(xué)出版社，2006。]中對(duì)此談得非常到位，我索性將其引在這里。

一幢建筑物落成后會(huì)受到哪些破壞呢？總起來不外乎這么幾種：重力、人為動(dòng)力、風(fēng)力、雪載、溫度脹縮、雨水滲漏、銹蝕、蟲蛀、地基不勻稱沉降及其他因素等。這些因素會(huì)使建筑的某些部件乃至整體受到破壞，從而影響建筑的堅(jiān)固性，所以我們應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待。

首先說一下重力、人為動(dòng)力、風(fēng)力、雪載這一類。這些因素，我們稱之為建筑所受的荷載，即力。這些因素的破壞，我們必須在建筑設(shè)計(jì)之初便充分估計(jì)到，這就要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，以使建筑符合可能會(huì)產(chǎn)生的荷載量。而且這些力在計(jì)算時(shí)要分門別類地進(jìn)行考慮。房屋的自重與人、家具、設(shè)備等的重量，要分開兩類進(jìn)行計(jì)算：建筑自重屬于恒載；而人、家具、設(shè)備、自然力等的重量則屬于活載。

計(jì)算自然力中的風(fēng)載和雪載時(shí)還要考慮到地區(qū)性的差別，如上海地區(qū)的雪載，積雪厚度一般設(shè)為80mm；而哈爾濱和長春等地區(qū)的積雪厚度可達(dá)410mm；到了廣州、廈門等地，雪載則一般不予考慮。這些數(shù)據(jù)有表可查(如查《建筑設(shè)計(jì)資料集》)。

建筑物受熱脹冷縮規(guī)律的影響在溫度發(fā)生變化時(shí)也會(huì)產(chǎn)生幅度相當(dāng)大的伸縮力，如果不事先留出余地，很可能在夏天炎熱時(shí)就會(huì)將建筑物撐破。因此，建筑在一定的長度，就得設(shè)置溫度伸縮縫。我們看見鐵路上的鐵軌接頭處的縫隙也正是這個(gè)道理。

建筑物的地基狀況也須重視，在建筑設(shè)計(jì)之前，要對(duì)承建的地基進(jìn)行鉆探，確切了解該地基的承壓能力有多大。如果承壓力太小，房子造上去就會(huì)沉降。如意大利比薩大教堂的鐘樓，尚未建到一半高度的時(shí)候，由于地基的原因就傾斜了，建成之后即比薩斜塔，成為今日一個(gè)著名的景觀，但從建筑學(xué)的角度來講它無疑是失敗的。同時(shí)我們要知道，因受制于地心引力，所有建筑物在造好之后都會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降，如上海的同濟(jì)大學(xué)北樓，剛剛建成時(shí)室內(nèi)外高低差為7級(jí)踏步，30年間沉下去3級(jí)，現(xiàn)在只剩4級(jí)踏步了。但這是允許的沉降，因?yàn)榻ㄖ?整體)并沒有因沉降而損壞。我們要避免的是建筑物的不均勻沉降。造成建筑物不均勻沉降的原因是多方面的，有的是因?yàn)榈鼗惺芰Σ痪鶆?可能一部分地基原來是一條河，或者局部地基下面碰到巖石層，等等)，也有的是因?yàn)榻ㄖ锉旧淼闹亓坎痪鶆?。無論哪一種情況，關(guān)鍵是要確切了解承建地基的狀況，然后根據(jù)其具體情況進(jìn)行有針對(duì)性的造型設(shè)計(jì)，這樣庶幾可以避免再現(xiàn)比薩斜塔的景觀。