公元25年左右的古羅馬，建筑工程師維特魯威(Vitruvius)發(fā)表了一部被后人譽為“建筑學領(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原則，即堅固(firmitas)、適用(utilitas)和美觀(venustas)。

1. 一個建筑物首先要堅固，因為建筑物為我們提供生活活動的空間，安全問題自然是第一重要的。

而要探討建筑的堅固性，我們必須先對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，同濟大學出版社，2006。]中對此談得非常到位，我索性將其引在這里。

一幢建筑物落成后會受到哪些破壞呢？總起來不外乎這么幾種：重力、人為動力、風力、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。這些因素會使建筑的某些部件乃至整體受到破壞，從而影響建筑的堅固性，所以我們應(yīng)該認真對待。

首先說一下重力、人為動力、風力、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)計之初便充分估計到，這就要求進行結(jié)構(gòu)計算，以使建筑符合可能會產(chǎn)生的荷載量。而且這些力在計算時要分門別類地進行考慮。房屋的自重與人、家具、設(shè)備等的重量，要分開兩類進行計算：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。

計算自然力中的風載和雪載時還要考慮到地區(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)生變化時也會產(chǎn)生幅度相當大的伸縮力，如果不事先留出余地，很可能在夏天炎熱時就會將建筑物撐破。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道理。

建筑物的地基狀況也須重視，在建筑設(shè)計之前，要對承建的地基進行鉆探，確切了解該地基的承壓能力有多大。如果承壓力太小，房子造上去就會沉降。如意大利比薩大教堂的鐘樓，尚未建到一半高度的時候，由于地基的原因就傾斜了，建成之后即比薩斜塔，成為今日一個著名的景觀，但從建筑學的角度來講它無疑是失敗的。同時我們要知道，因受制于地心引力，所有建筑物在造好之后都會出現(xiàn)不同程度的沉降，如上海的同濟大學北樓，剛剛建成時室內(nèi)外高低差為7級踏步，30年間沉下去3級，現(xiàn)在只剩4級踏步了。但這是允許的沉降，因為建筑物(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，有的是因為地基承受力不均勻(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)，也有的是因為建筑物本身的重量不均勻。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)其具體情況進行有針對性的造型設(shè)計，這樣庶幾可以避免再現(xiàn)比薩斜塔的景觀。