在有限的技术条件下，特殊工程建造的复杂性要求每一个“主持建筑师”必须是全能的，不仅要是建筑师，还得是工程师、艺术家乃至科学家。在中国宋代颁布《营造法式》之后，主持重大工程的都料匠（掌握尺寸的大木匠）都具备总领工程的主要做法和规格的能力。由于经验丰富，施工时都料匠可以不依靠施工图纸，统筹指挥不同工种的匠人，在现场按规定要求对工匠分派任务，如难度不一的梁柱、斗拱构件制作工作，砖石墙体砌筑工作、雕刻彩绘工作等等。对总体工程的全面把控不仅需要主持建筑师具有丰富的实践经验、广博的科学知识，还要具备一定的创新能力，以应付建造中可能出现的各种问题。

在建造佛罗伦萨圣母百花大教堂的穹顶过程中，伯鲁乃列斯基几乎以一己之力承担了设计任务并负责整个建造过程。圣母百花大教堂的复杂历史无须赘述，需要提到是直到1418年教堂的下穹顶还没有开工。当时的难题在于14世纪教堂设计出来后，在很长的一段时间内都没人知道怎样建造这个穹顶。伯鲁乃列斯基的成功毋庸置疑归因于他的技术和数学才能，他不仅是建筑师，还是工程师，甚至是科研人员。在完成穹顶的建造期间，他的创造发明横跨了多个领域：作为建筑师，穹顶的空间分割、协调的尺寸以及巧妙的光线调节创造了令人身心愉悦的氛围；作为工程师和科研人员，伯鲁乃列斯基受到维特鲁威在《建筑十书》中的描述的启发，发明了新的起重升降设备，用以运送包括400多万块砖在内的诸多建筑材料；此外他还发明了巧妙、无先例可循的螺旋千金顶用于穹顶的整体性建造［3］（图5－4）。

图5－4　手工业时代主持重大建筑工程的建筑师多集各种才能于一身，掌控着建造的所有环节(www.daowen.com)

资料来源：Stephen Kieran，James Timberlake.Refabricating Architecture［M］.New York：McGraw－Hill Press，2004：40

像伯鲁乃列斯基这样集各项才能于一身的首席建筑师还有很多，如西方的维特鲁威、阿尔伯蒂、帕拉蒂奥等；中国的鲁班、李春、李诫、喻皓等，他们不仅在众多著名工程中展现了高超的技术创新和艺术表达能力，还在建筑产品、工具研发以及建造经验整理中做出了杰出的贡献。

在技术发展相对稳定的状态下，建筑构造系统的封闭性一直持续到18世纪末。19世纪，随着工业化的生产制造技术的普及，机器制造逐渐取代了手工艺，这个发展过程不仅伴随着大量新材料、新工艺的迅速推广，还产生了新的建筑类型。功能的日益复杂和体量的日益增长使得原先固有的、封闭的产品系统逐渐发生了变化：一方面，工厂化生产的介入使得传统的从设计到现场建造的过程增加了新的环节，建造的流程开始分离、分层；另一方面，日益精细化的劳动分工使得建筑师的绝对核心作用被分化，结构、设备、电气等工程师开始在设计中占有越来越重要的地位。这个变化在19世纪末至20世纪初的现代主义运动中达到了高峰，并使得建筑构造系统的组合方式逐渐走向开放。