如果说基础、框架、围护体形成了建筑的“骨架”和“血肉”，那么设备就是现代建筑的“器官”，不能想象没有水、没有电、没有通讯设施、没有空调、没有电梯的现代建筑是什么样的，只有当以上的一切被装入现代建筑巨大的躯壳中，这个“容器”才是完整的。从森佩尔关于“炉灶”这一建造动机上来看，可以将这些新的设备视为建筑使用功能的延伸和建筑“智能化”的进步：暖气、空调、集中供水、排水、照明、电梯、网络等机电设备在短短200多年的时间就改变了维持了数千年的建筑形式，为了合理地安排它们，建筑师、工程师、材料研究部门、产品生产商等形成的联盟已经开始了日益紧密的合作。

在20世纪初，主要由结构与围合体组成的建筑还只有少量的设备，在组成上与森佩尔的四要素原型依然很接近。1900年的建筑只有取暖、照明和简单的排水系统，设备的构成只占到建筑的5%。在短短不到100年的时间，建筑的设备就发生了翻天覆地的变化，如今，最简单的建筑也比当时最复杂的建筑至少多10个系统：供热、通风、自动控制、供水、通讯、防火、报警、监控等，设备的组成比例已经占到了近30%，而对于更复杂的如实验室这样的新类型而言，设备的比例甚至达到50%。比例的提高与造价的提高是成正比的，格里高利·特纳经过总结指出，在19世纪以前，建筑的基础部分的造价是相对稳定的，基本占建筑总造价的12.5%左右；而19世纪以后，与机电设备相关的造价迅速上升到总造价的35%。同时，随着承重墙结构向框架结构的转变，建筑基本结构的造价从过去的80%迅速下降到现在的20%，相反的是，轻质墙体的比例从3%增加到了20%，剩余12.5%则被用在建筑表面的处理上［64］（图2－84）。

图2－84　建筑中越来越丰富的设备构成

资料来源：http：//www.baidu.com，作者编辑

虽然这些新的要素大多通过独立的生产部门在场外预制，但是建筑传统的要素却因为它们的加入而有了新的发展，例如空调系统对现代建筑的立面形式和对室内吊顶系统发展的影响。除了为这些设备提供合理的位置，如何遮掩和美化它们也成为建筑整体形式乃至特殊构造设计的重要考虑因素。吊顶这一在传统建筑中具有保护结构构件［65］和美化室内空间的装饰性构造在现代建筑中成为遮掩复杂的设备管线、集成灯具、通风（排风）口、火灾报警器、淋喷头等设备的综合构造系统。不过，由于出发点不同，建筑师处理这些设备与建筑主体的关系时采用的方法也不尽相同。利用成品吊顶产品在建筑顶部分出一层完整的独立空间用来“掩盖”设备是一种通常选择。但有些建筑师为这些设备设计了特殊的容纳空间，给予它们与结构同等的重要性；也有的建筑师则更为直接地暴露它们，通过精致的工艺赋予它们机器美学。

路易斯·康将容纳设备的空间和人的使用空间视为同等重要的两个要素，并提出了“服务空间与被服务空间”理论。康拒绝将吊顶作为解决大空间空调设备的常规构造方法，因为康既不能接受吊顶对建筑楼层真实结构关系的掩盖，也不能接受设备在吊顶内无序的组织，他认为“结构应该配备各种设施，满足房间和空间的机电要求……就此而言，将结构、照明、声学材料掩盖起来，或者将拐七拐八、最好不要被人看到的管道、桥架、线路隐藏起来，都属于愚不可及的行为”［66］。为此，康在建筑中通过特殊的空间结构设计来形成独特的“服务空间”以有组织地安排所有的设备管道。耶鲁大学美术馆独特的三角网格楼板，既有网架结构作用，也是管线分布层，空调与电路管线可以方便地从结构层中间穿越。类似的构造策略也形成了萨克研究中心钢筋混凝土空腹桁架，这些桁架的上面是25cm厚的混凝土楼板，下面则是12cm厚的中空式吊板，吊板之间每隔一段距离就留一条缝隙，以便于吊板上方的管线可以根据使用要求到达实验室的任何部位（图2－85）。

图2－85　康在设计中始终将“设备空间”作为独立要素处理的原则产生了独特的空间结构形式

资料来源：Kenneth Frampthon.Studies in Tectonic Culture：The Poetics of Construction in Nineteenth and Twentieth Century Architecture［M］.Cambridge，Mass：MIT Press，1995：220，236，237(www.daowen.com)

康对设备合理的组织体现了一种积极的态度，而一些更激进的建筑师甚至将这些要素视为建筑整体形式表现不可或缺的重要组成，不仅“暴露”它们，还通过各种工艺技术“美化”它们。1961年由弗朗哥·阿尔比尼和弗朗卡·黑尔格设计建成的罗马弗洛姆广场拉林纳特森大厦（La Rinascente building）将竖向设备管井设置在建筑外部，在当时是一个大胆而创新的设计创意，由此带来的结果是幕墙板的形状可以根据管线的方向灵活地调整。虽然波形的外墙板是受空调管线技术影响的结果，但并不影响建筑的审美，“它令人回忆起古罗马建筑典型的表面特征”，包含管线的波形嵌板看上去类似凸窗，通过不同的材质表现，其表面效果随着光线的强度不同而不断变化。

图2－86　暴露的设备已经成为现代建筑形式的一部分

资料来源：Kenneth Frampthon.Studies in Tectonic Culture：The Poetics of Construction in Nineteenth and Twentieth Century Architecture［M］.Cambridge，Mass：MIT Press，1995：362；http：//www.flick.com

如果拉林纳特森大厦还使用了其他材质去包裹设备管道，那么蓬皮杜艺术中心则彻彻底底地将最后一层“膜”给撕开了。这座被公认为“机器美学”经典代表的建筑，在皮亚诺和福斯特两位具有高超技艺的建筑师“操刀”下，展示了如同“医学解剖”一般透明的效果，所有的建筑构成：作为“骨架”的结构体、作为“血肉”的围护体以及作为“器官”的设备体，它们之间的组织关系和运作过程，都经过机器工艺的精巧处理后展示在世人面前。不同功能的管道被赋予了不同的色彩，成为建筑整体形式中不可或缺的组成要素。尽管外界对这种表达方式褒贬不一，但不可否认的是，设备的发展对于建筑空间、功能、建造形式的影响已经达到了举足轻重的地步（图2－86）。

太阳能光电、光热技术是为了节约建筑能耗而拓展的一种主动节能技术，在发展的初期，太阳能集热板通常与建筑主体没有联系，而是被分离地安置在建筑的屋顶上。随着集成技术的发展，建筑师与工程师开始将这种先进的设备与建筑围护体构件（屋顶、墙体）结合，形成一种既不有损建筑整体形象又能保持设备高效运转的集成构造技术。如在德国哈姆市商业创业中心（黑格尔·斯莱夫设计）和比特菲尔德技术学院中（肖勒，施图加特），深色的多层热能收集墙形成了简洁、美观的立面：由深色太阳能控制的钢化安全玻璃集水器、带特制涂层的铜质吸收器被井然有序地安排在建筑主体结构外层，既增加了建筑形式的整体性，又为建筑提供了能源供给，一举多得（图2－87）。

图2－87　设备与建筑的集成度日益增强

资料来源：［德］赫尔佐格，克里普纳，朗.立面构造手册［M］.袁海贝贝，译.大连：大连理工大学出版社，2006：292，294