Phần lớn thế kỷ 20, mặt đứng có một nhiệm vụ: ngăn thời tiết. Khung đỡ tòa nhà; lớp vỏ treo vào nó. Ngày càng nhiều, sự phân chia đó tan biến. Lưới chéo, khung ngoài và kính kết cấu đưa mặt đứng vào việc chịu tải, và khi lớp vỏ thành kết cấu, nó thay đổi cách cả tòa nhà đứng vững - và cần gì để giữ nó đứng.
Lớp vỏ kết cấu
Ví dụ rõ nhất là lưới chéo (diagrid). Bằng cách sắp xếp kết cấu chu vi thành lưới tam giác, lưới chéo đưa hệ chịu tải ngang của tòa nhà - phần kháng gió và giữ nó khỏi lắc - ra mặt đứng. Lớp vỏ trở thành hệ giằng. Với hệ chịu tải ngang ở chu vi, lõi không còn phải gánh nó, và bản sàn được giải phóng khỏi giằng trong và nhiều cột trong.
Khung ngoài đẩy ý tưởng xa hơn, đặt kết cấu chính hoàn toàn bên ngoài lớp bao. Kính kết cấu, ở quy mô nhỏ hơn, để kính và các gối đỡ chịu tải thay vì chỉ chèn vào một khung.
Đưa kết cấu ra lớp vỏ thì có sàn không cột - nhưng gắn kiến trúc với kỹ thuật vĩnh viễn.
Đánh đổi đó là cốt lõi. Phần thưởng ấn tượng: bản sàn mở, linh hoạt và một ngoại thất biểu cảm nơi kết cấu chính là kiến trúc. Cái giá là vẻ ngoài của tòa nhà và hệ kết cấu của nó trở thành một quyết định, không thể tách rời từ đó.
Đánh đổi ít ai tính sớm
Làm lớp vỏ thành kết cấu giải quyết một số vấn đề và tạo ra những cái khác, và những cái mới thường là vấn đề cấu tạo nổi lên muộn:
- Chuyển vị nhiệt. Một mặt đứng phơi lộ với toàn bộ dao động nhiệt độ ngày và mùa. Khi nó cũng là kết cấu, chuyển động đó phải được chịu mà không khóa lại ứng suất hay phá vỡ đường truyền tải - khó hơn nhiều so với một tấm bao che không kết cấu chỉ cần cấu tạo để di chuyển.
- Dung sai. Kết cấu đòi hỏi dung sai chặt hơn tấm bao che thường có, và một mặt đứng kết cấu phải đáp ứng cả kỳ vọng lắp-và-hoàn-thiện của một lớp bao lẫn kiểm soát kích thước của một khung cùng lúc.
- Khả năng thay thế. Một tấm bao che có thể thay nếu hư hoặc hỏng. Một tấm kết cấu thì không - nó đang đỡ tòa nhà, nên bảo trì, độ bền và hậu quả phá hoại của nó nghiêm trọng hơn một bậc.
Đây đúng là những vấn đề không xuất hiện trong phác thảo ý tưởng và lại xuất hiện, tốn kém, trong thiết kế chi tiết và đời sống của tòa nhà.
Thiết kế nó có chủ đích
Lớp vỏ kết cấu là một nước đi mạnh mẽ, nhưng là cái phải làm có chủ đích, không phải mặc định:
- Cam kết sớm hoặc không làm. Vì kiến trúc và kết cấu hợp nhất, một mặt đứng kết cấu phải là một quyết định tích hợp từ những phác thảo đầu tiên, với kiến trúc sư và kỹ sư thiết kế cùng nhau.
- Cấu tạo chuyển động và dung sai từ đầu. Ứng xử nhiệt và kích thước là nơi các hệ này thành hay bại, và không thể để cho một gói bao che muộn.
- Lập kế hoạch cho cả vòng đời. Bảo trì, kiểm tra và việc thay thế (hiếm nhưng nghiêm trọng) một phần tử kết cấu phải được nghĩ thấu, vì lớp vỏ giờ chịu tải.
Dùng có chủ đích, với các vấn đề này được đối mặt sớm, mặt đứng kết cấu cho ra những tòa nhà đơn giản là không thể xây cách khác. Bài hình theo lực bổ trợ ý tưởng rộng hơn về việc để kết cấu trở thành kiến trúc nhìn thấy, và bài ánh sáng và kết cấu bổ trợ cùng sự thương lượng trong một mái kính.