浅议结构成就建筑之美
【摘要】在建筑结构设计中要与建筑师配合,需要运用力学知识和概念设计的原理,使建筑的创意得以完美地实现,同时也力求一个受力合理地结构体系。
中国论文
【关键词】建筑,结构工程
结构工程作为一个传统领域,近年来随着建筑市场的蓬勃发展和建筑功能及造型的日益复杂而备受关注。长期以来,很多结构工程师针对已建、在建工程在结构设计上的不合理从而导致用钢量大增,微词不断。但是,这种现象依然有增无减。“真正好的建筑作品应该是建筑和结构完美融合的产物。建筑和结构的跨界交流很重要,对于建筑行业的良性发展有着积极的作用。”这是中国建筑设计研究院(集团)副院长、中国工程院院士崔?鸬穆鄱稀?
如何把建筑和结构精彩的结合起来,这是非常重要的一个话题。我觉得这个结构的美应该有三方面的内容可以考虑的,第一个你首先是要符合一个力学的逻辑,力学的原则,符合力学逻辑很大程度上,或是一定程度上会受到建筑方案的体型的制约,建筑就要这么一个东西,可能它并不是非常的符合力学上的合理性的,但是我们机构还要来实现它,这就是一个处理的技巧,怎么把受限制的东西把它处理好,这个更反应结构工程师的创造力和技能水平。合理的结构形态是力学规律的外在表现,以结构技术手段来参与建筑形态构成,能为大跨度建筑形态赋予合理的内涵和崭新的面貌。
一个就是构图美,这个应该说是建筑美学在结构上的体现,建筑美学有很多的要素,也是理论是很严密的,比如说统一、均衡、比例、尺度、韵律、序列等等,这些美学的要素是建筑美学的要素也同样适合于结构,我们很多的结构做的非常的好。机构美学的要素对创造一个美的结构也是很重要的。
第三个注重的就是一个细部的美,它的包括我们节点的形式、节点的做法等等,尤其是外露的结构,这些细部是绝对不能忽视的。
教育体制导致结构与建筑脱节
是什么原因导致结构师与建筑师“无缘”沟通?崔?鹚担?由于国内教育体制的原因,建筑和结构一直处于各自独立的状态。真正好的建筑师应该具备一定的结构理念,真正优秀的结构工程师也需要有建筑美学修养,建筑师应该学会展示结构的力度和美感,结构工程师应该积极了解建筑师的想法,创造性提供解决性方案,而不仅拘泥于软件结构和规范。崔?鸨硎荆?国际上有很多著名建筑作品都是建筑与结构完美结合的典范,而现在大量建筑往往成为没有结构美学的部品堆砌,结构技术也因此受到了限制。
结构与建筑脱节导致浪费
结构与建筑脱节怎么办?中国建筑设计研究院总工程师、全国工程勘察设计大师任庆英说,这就需要被动创新。当建筑方案创作完成并中标后,建筑方案存在着若干结构不合理、超规范,甚至结构不成立的情况,而业主确定的方案又很难更改,这样,结构就要被创新了。被创新也是创新,只是比较被动。由于建筑方案的不合理,要花费较大代价实现这种被动创新。值得关注的是,被动创新往往对建筑形式影响较大,甚至由于结构布置所必需,建筑形式不得不做相应调整。社会上对中央电视台新址的议论较多,难道这个工程中就没有结构创新吗?这绝对不是。中央电视台新址是反力学的,全国很多建筑、结构专家以及施工人员贡献了很多智慧才把它建起来。但是,它的代价基本上是3个鸟巢。由此可见,由于建筑方案的不合理要花费多么大的代价。建筑方案的合理性是至关重要的。
结构与建筑应相互依存
针对建筑创作与结构创新的关系。建筑创作和结构创新应相互依存,互相促进,结构创新是建筑创作的强大技术支撑。建筑创作与结构创新存在于每一个工程项目中,不管这个工程是简单、还是复杂。优秀的设计作品一定是建筑创作和结构创新的完美结合,过分强调建筑的创作,或者过分强调结构创新都是工程项目设计的大忌。建筑结构创新的理念应体现在适应日益丰富的建筑创作上。研究和创新结构体系,这一点非常重要。此外,将结构概念体现于建筑方案创作之中,实现结构设计与建筑形式的完美结合,利用结构技术使建筑更美观、更安全、更经济,在充分满足建筑功能和形体要求的前提下,对结构进行方案比较、优化,选择最合理、最经济、最适于施工的结构方案。就施工与结构设计的关系,任庆英说,施工技术、施工工艺与结构设计密切相关,设计与施工一体规划是完成业主建设进度目标的关键。
结构师与建筑师所考虑的问题有一定差异。建筑方案往往是比较注重体型、功能的布局等,但是,结构师看到建筑方案的第一感觉是结构是否合理,第二是要判断其施工的可行性、复杂性、经济性。因此,对一个建筑方案的评判,结构师与建筑师的观点肯定有出入。
结构师与建筑师都应主动创新
如何避免结构师、建筑师对建筑方案的不同认识,减少浪费,任庆英认为,需要主动创新。抛开建筑,结构创新是不能单独完成的,因此,在建筑方案创意阶段,结构设计人员应该投入关注,根据建筑创意方案给予主动配合,为建筑师从结构如何满足建筑形式方面出主意、想办法,确定与建筑形式完美结合的结构体系和构件形式。这对于结构工程师来讲非常必要。任庆英希望建筑师能够放下顾虑,积极与结构师合作。在现实工作中,有很多建筑师担心在创意方案阶段,结构师的介入会影响创作,或者形成一种制约。任庆英表示,结构工程师主动投入到建筑方案的创作中,对方案有提升的作用。
主动创新应包括结合所掌握的地质条件、材料供应、施工技术和业主对工期的要求,进行设计与施工的一体规划,为完成业主对安全、经济、工期目标提出积极的建议,经过多方案比较,选择业主、建筑师、机电工程师均满意的结构方案。
小结:
国内的教育制度造成了建筑师对结构概念的理解存在欠缺,这很正常,就像结构工程师对建筑的理解一样,不会那么完整。因此,在整个建筑创作过程中,结构工程师可以介入,这种感受,近年来更加强烈。在与相关建筑师等配合的过程中,会提出很多很多的问题,这些问题,是作为一名结构工程师主动给建筑师出的主意、想的办法,使建筑师的想法得以合理实现,这是结构工程师的职责。任庆英表示,把结构的概念体现于建筑方案创作中是非常好的结合。只有这样才能做到结构设计跟建筑形式的完美结合,利用结构的技术使建筑更美观、更安全、更经济。