邢曼曼 劉國猛
(1.鄭州大學 綜合設計研究院,河南 鄭州 450000;2.山西 太原 030000)
建筑的外形與結構是密切相關的,特別是高層建筑設計中。建筑結構主要承受與控制建筑的水平荷載,因此建筑的結構設計要考慮結構的抗風與抗震性能。這樣建筑的結構設計就對建筑的藝術設計形成了一定的限制。建筑結構設計與藝術設計是相互制約、配合的,也只有二者相互滲透協調設計出的建筑才是最成功的建筑。
成功的建筑工程設計是建筑藝術設計與結構設計的有機結合。隨著科技的發展,建筑設計的專業化程度越來越高,對于建筑來說,建筑的結構設計與藝術設計之間協調程度重要性也越加突顯。成功的建筑,都具有良好實用的結構體系,建筑的結構設計會關系到建筑的施工及施工工藝,進而影響建筑的質量,尤其是地震多發區域的建筑。高強度地震區的建筑結構設計一定要以結構的抗震性能為宗旨,其次才是進行建筑藝術造型與功能的完善。因此,針對不同的建筑有不同的側重點,建筑設計師與結構師在建筑藝術與結構設計時,一定要注意既要設計出美觀藝術化,又要注意結構上安全、經濟、合理。
商業建筑、民工建筑以及公共建筑在工程設計中都大體分為兩類:一類是在堅持結構設計的同時兼顧建筑的藝術設計,但仍是以結構設計為主要環節,這類建筑將藝術化的建筑造型與建筑的經濟適用相結合,設計建造出經濟、適用又美觀的建筑;還有一類是將結構設計置于次要位置,主要追求建筑的新奇藝術感,建筑設計中突出藝術設計,進而創造出新奇怪誕的建筑造型,結構設計從屬于藝術設計,將建筑的結構合理、適用置于次位。一般建筑設計中多提倡第一種類型。
分析建筑結構設計與藝術設計的協調配合,需要結合實際案例進行分析。下面以加工廠房的設計案例就行分析。
首先先明確加工廠房的建筑特點,加工廠房的設備較大所以車間要寬敞,廠房的房梁要高,廠房內部不設隔離墻,但是防火設施要齊全。傳統的廠房設計中,廠房的墻體均采用一定規格的墻磚砌成排架結構,而廠房的頂部用薄腹梁鋼筋混凝土大板結構,這種結構設計主要是按照廠房的使用要求,但是結構上也存在一定的弊端,即自重大、不經濟、工程周期長還有跨度限制。
而近年來廠房的建筑結構有所改進。現階段的廠房均采用鋼架輕型房屋鋼結構,建筑的砌體有相應的標高施工提示,其中標高在一米以下的多為磚砌體,一米以上的部分則是壓型彩鋼板墻體,屋頂亦是如此。現階段的廠房設計不僅能夠滿足廠房生產的設計需求,還在很大程度上改變了傳統設計的不足。
加工廠房及諸如此類的設計要首先滿足生產工藝的要求,在功能性布局方面要結合廠房生產活動與運輸活動的便利性,保證廠房的高效運轉,還要為工人創造良好的工作環境,此類的建筑設計都要以此為參照標準,即側重結構經濟、施工方便、工程周期短等方面,與此相比建筑的藝術設計則處于比較次要的地位。
建筑藝術設計與藝術設計的協調。
從上文工程案例不難看出,好的建筑是藝術設計與結構設計的雙重配合的結果。但是應不同的建筑需求,不同的建筑設計需要分清配合的重點,有時側重藝術美觀,而有時側重功能工藝。總之,建筑設計師可以將建筑的外觀與結構實用相結合。
現今的建筑設計,從技術方面來看,眾多的結構樣式幾乎均可實現,但是最重要的還是從結構效益的大小來衡量的,即建筑的藝術設計與結構設計均是要講求經濟效益。一般而言,設計合理的建筑在外形方面也會有一定的表現力,而單純追求美感的建筑建造完成后只是不實用的造型。對于注重藝術設計的建筑,建筑不僅只注重藝術設計,還要與結構構思相融合,以共同實現建筑的藝術表現,不僅可以實現建筑的美觀效果,而且還具有合理的建筑結構,提高建筑設計師運用結構的素養和技巧。這樣就需要建筑師打破建筑設計的條框束縛,將建筑設計的意圖理解到位,并敢于創新用結構設計的原理完善建筑設計,使建筑設計與結構設計相互密切配合,設計出高水平的建筑工程。
建筑藝術設計與結構設計是整個建筑設計的兩個重要的環節,影響著建筑的外形與質量,二者的協調效果還會影響到整個建筑的整體統籌。建筑的結構設計與藝術設計之間是相互協調、相互制約的。建筑設計中,一些建筑設計師注重建筑外形,習慣將結構設計放于次位,并要求結構設計服從于藝術設計,這種觀念完全割裂了建筑設計的完整科學性,也容易為建筑埋下安全質量隱患。
建筑總體設計方案會影響到建筑具體的結構設計,而結構設計水平會制約著建筑的整體設計層次。所以在進行建筑設計時,建筑設計師應該協調建筑的整體設計與結構設計之間的關系,統一二者,進而創作出真正優秀的建筑設計作品。一些建筑師在創作中追求新穎,因此設計時極大地發揮自由想象,給結構的設計、應用帶來了極大的困難,建筑自身建成之后要承載一定的自重負載及一些外力、扭矩力等,如果一味的追求建筑的藝術設計,就會忽略建筑結構中基本的結構技術原理與結構的相關受力特征,進而無法在結構上設計出合理的結構體系,進而建筑設計中會增加結構的不穩定因素,比如一些截面為三角形的建筑設計,其抗彎矩力與抗側能力要遠遠小于圓形、矩形或多邊形截面的設計。
建筑結構設計與藝術設計是相輔相成的,成功的建筑不僅僅只追求藝術設計的新穎,更多的是對建筑實用性、結構合理性的考慮。本文結合案例對建筑結構設計與藝術設計的協調工作進行了分析,并得出結論:建筑的藝術設計是結構設計的補充,建筑設計中做好二者的協調才能建造出好的建筑。