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摘要:建筑物就像一尊美麗的藝術(shù)品,精美的建筑是設(shè)計(jì)師把建筑的美觀設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互密切配合的結(jié)果。但要分清具體配合的側(cè)重點(diǎn),有些是著重藝術(shù)、美觀要求的,有些著重使用功能、生產(chǎn)工藝等等。總之,建筑師的設(shè)計(jì)可以將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合,而不能簡單地追求奇特。建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)是不能離開具體的設(shè)計(jì)對象。

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);藝術(shù)設(shè)計(jì);協(xié)調(diào)性 

　　1 前言 

　　優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)化程度越高,建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合更為重要。一個(gè)好的建筑設(shè)計(jì),必須有一個(gè)好的結(jié)構(gòu)體系才能實(shí)現(xiàn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞,關(guān)系到建筑物是否適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。特別在高烈度地震區(qū),建筑設(shè)計(jì)必須在滿足結(jié)構(gòu)抗震要求的前提下,才能談得上建筑物的造型美觀、功能完善等等。因此要設(shè)計(jì)出既要滿足建筑美觀,造型優(yōu)美,又要使結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理的建筑物是每個(gè)建筑師與結(jié)構(gòu)師都必須十分注意的問題。 

　　工程建設(shè)中,無論工業(yè)建筑、民用建筑、大型公共建筑等概括起來可分為兩類:一類是將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能,先進(jìn)的結(jié)構(gòu)體系和工業(yè)化制造與施工工藝有機(jī)地結(jié)合起來,創(chuàng)造出技術(shù)先進(jìn)、新穎、經(jīng)濟(jì)適用的建筑物。另一類則是以追求某些新奇的藝術(shù)效果為主,創(chuàng)造出奇特怪誕的建筑造型,結(jié)構(gòu)方案從屬于不合理的建筑設(shè)計(jì),放棄了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。一般提倡和實(shí)施的是第一類建筑。 

　　2 從兩個(gè)設(shè)計(jì)例子來看建筑和結(jié)構(gòu)的配合問題 

　　例1:某加工廠廠房設(shè)計(jì)。加工廠設(shè)備較大,車間要求寬敞、凈空要高,不設(shè)隔墻,防火要求較高。前幾年設(shè)計(jì)均采用排架結(jié)構(gòu),墻體為240磚墻,屋蓋為薄腹梁鋼筋混凝土大板結(jié)構(gòu),建成后能滿足廠方的使用要求,但設(shè)計(jì)不足之處是自重大、不經(jīng)濟(jì)、施工周期長,并且跨度受限制。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮經(jīng)濟(jì)合理、施工方便的原則,近幾年所設(shè)計(jì)的棉花加工廠,均采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu),標(biāo)高1m 以下為磚砌體,以上墻體為壓型彩鋼板,屋蓋相同。該設(shè)計(jì)既能滿足使用要求,同時(shí)也克服了上述結(jié)構(gòu)形式的不足。 

　　對于像加工廠這一類的建筑,設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足生產(chǎn)工藝的要求,在功能布局上應(yīng)該考慮生產(chǎn)活動(dòng)和運(yùn)輸活動(dòng)的方便及使生產(chǎn)取得的高效率,為工廠創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,這是設(shè)計(jì)原則;建筑的藝術(shù)效果,則相對來說處于比較次要的地位。所以,在均能滿足要求的前提下,經(jīng)濟(jì)、施工方便、施工周期短則成為首選方案,而對于民用建筑里的公共建筑,如下面所談到的幼兒園之類的建筑,則與此不同,這類建筑的藝術(shù)效果就顯得重要的多。

　　例2:某幼兒園的設(shè)計(jì)則從另一個(gè)側(cè)面表現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的緊密配合。該建筑的設(shè)計(jì)以正南為主要朝向,總體布局合理,設(shè)計(jì)時(shí)滿足了兒童安全防護(hù)、游戲運(yùn)動(dòng)、獲取知識(shí)等要求。還考慮了幼兒建筑要活潑、明快,追求“新、奇、趣、美”的建筑風(fēng)格,選擇生動(dòng)、鮮明有益于兒童身心健康的造型、材料和色彩。因此,該建筑的平面活潑多變,有伸有縮,立面高低錯(cuò)落,房屋各部分體形不一樣。這樣的建筑造型給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了一些困難。但此時(shí),建筑的藝術(shù)效果及便用功能是很重要的,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要想辦法配合建筑設(shè)計(jì),理解建筑設(shè)計(jì)的意圖,相互配合解決問題。 

　　例如:幼兒園層數(shù)不高(三層)但房屋高低錯(cuò)落,剛度、高度、重量相差懸殊,在地反力的作用下,由于自振頻率不同,各部分的連接處會(huì)引起相互擠壓,造成震害。因而采用了防震縫,伸縮縫二縫合一將建筑層數(shù)不同,結(jié)構(gòu)形式不同,體型復(fù)雜的平面分成簡單體型和獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。在縫的兩側(cè)各設(shè)置墻體或框架。即雙墻、雙柱、雙梁,其次用圈梁、構(gòu)造柱及現(xiàn)澆樓、屋面板來加強(qiáng)房屋的整體性,使凸出部分與整體變形盡可能相互協(xié)調(diào)。該幼兒園地質(zhì)情況較差,地基做開挖換上回填處理,保證地基承載力,控制基礎(chǔ)沉降。又例如,該建筑有許多懸挑、懸掛結(jié)構(gòu),還有幼兒園入口處的重疊鋼筋混凝土門式剛架,輕巧別致的鋼結(jié)構(gòu)屋頂風(fēng)車,城堡式鋼筋混凝土錐形屋頂及蘑菇形屋頂:這些奇特的建筑造型是為滿足幼兒建筑需要而設(shè)計(jì)的,結(jié)構(gòu)受力是合理可行的,經(jīng)濟(jì)上也是可以承受的。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過認(rèn)真地受力分析,選擇相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施及概念設(shè)計(jì)來滿足建筑的需要,施工單位也改進(jìn)施工工藝配合設(shè)計(jì)施工。通過建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互間的密切配合,建成后的幼兒園造型優(yōu)美、新穎、奇特,不僅增添了幼兒建筑的情趣與生機(jī),還展現(xiàn)了建筑新材料、新技術(shù)的運(yùn)用,使整個(gè)建筑具有高度的時(shí)代氣息。

通過兩個(gè)工程實(shí)例說明,一個(gè)好的建筑是建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互密切配合的結(jié)果。但要分清具體配合的側(cè)重點(diǎn),有時(shí)是藝術(shù)、美觀要求是重要的,有時(shí)又是使用功能、生產(chǎn)工藝是重要的。總之,建筑師的設(shè)計(jì)可以將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合,而不能簡單地追求奇特。因此建筑設(shè)計(jì)不能離開具體的設(shè)計(jì)對象。 

　　在當(dāng)今世界上,從技術(shù)的觀點(diǎn)看,幾乎任何結(jié)構(gòu)都是可以建造出來的,但從結(jié)構(gòu)效益角度看,重要的問題是“應(yīng)不應(yīng)該這樣造?”而不是“可不可能這樣造?”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)都要講求經(jīng)濟(jì)效益。只有正確符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才能具有真實(shí)的表現(xiàn)力和實(shí)際的實(shí)踐性,單純追求藝術(shù)表現(xiàn)而忽視結(jié)構(gòu)原理,設(shè)計(jì)出來的只能是雕塑作品或是虛假的造型而已。如果能夠利用和發(fā)揮結(jié)構(gòu)本身所具有的造型特點(diǎn),去塑造出新穎而富有個(gè)性的建筑藝術(shù)造型,這樣設(shè)計(jì)的建筑才能是一個(gè)非常成功的建筑作品。以建筑構(gòu)思和結(jié)構(gòu)構(gòu)思的有機(jī)融合去實(shí)踐建筑個(gè)性的藝術(shù)表現(xiàn),即便是從建筑藝術(shù)的角度來看,作為一個(gè)建筑師也應(yīng)了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念、原理,提高自己運(yùn)用結(jié)構(gòu)的素養(yǎng)和技巧。同樣,結(jié)構(gòu)工程師也必須理解建筑設(shè)計(jì)的意圖,打破一些舊的框框束縛,學(xué)習(xí)一些建筑藝術(shù),提高藝術(shù)修養(yǎng),敢于創(chuàng)新,用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理完善建筑設(shè)計(jì),使建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互密切配合,設(shè)計(jì)出高水平的建筑工程。