■張燕萍 ■江西中釔工程設計有限公司,江西 贛州 341000
結構技術與建筑空間之間的關系密切,結構技術的作用就是幫助建筑建立穩定而安全的空間以及外部形態,因此在結構設計與建筑形態、空間整合的之間存在必然的聯系,要實現建筑空間的整合設計就必須從結構技術的角度對建筑框架進行考量,這樣才能保證空間整合、建筑形態、結構穩定三者有機的結合起來。
建筑結構是建筑構成空間的支撐框架,同時承擔了建筑必須承載的重力、風力、內部載荷、震動等等,同時也會影響建筑的經濟性和整體造型,因此在任何形式的建筑設計中結構設計與技術選擇是建筑構成的重要基礎。在建筑體系中,結構的重要作用就是維持建筑的形態,因此其對建筑空間的影響重大。結構技術首先要保障建筑的安全,其次就是保障空間,因此建筑系統中的結構體系包括了力量、形態、材料、構型這四個基本的元素。力與形態、力與結構、形態與結構之間的關系構成了建筑設計的整體系統,在設計中必須將結構的有效承載與形態之間的矛盾協調好,這樣才能保障建筑的多樣性。當代建筑設計已經不僅僅將結構作為建筑的技術性工具,更將其納入到建筑藝術創造的范疇,因此研究建筑形態和空間整合的有機結合已經拓展了結構技術功能,即要創造建筑空間與結構的有機結合,從基本構件的認知到建筑整體的構建,這樣才能巧妙的利用結構完成對建筑形態的構建,以及空間的整合設計。
建筑空間的整合就是在凸顯個性的前提下,使得局部的異構與整體有機的結合起來。結構與建筑整合即在充分考慮安全性的前提下,將結構協調與建筑體系中,同時凸顯建筑設計和結構設計的有機結合。空間的本質就是從邊界上定義面和界線,其中結構就是界線,而建筑形態則是面,按照空間概念,結構和建筑空間整合的關系是最為重要的演變動力。早起的磚石建筑空間和界面依靠的是梁柱,古典的結構技術的發展就是結構上的創新和組合,梁、柱、穹頂等等,這些結構構成了建筑的空間整合。當代建筑創新和創意成為了主要的設計動力,空間的組合關系和空間的趣味性成為設計的目標。結構不再是空間構造限制,而是如果適應空間整合,幫助建筑設計創新滿足安全性目標。當代的建筑更重視的是思維的創新,打破原有的結構設置和選型的限制,結構整合融入到空間形態中,空間限定和界面利用結構件完成,結構整合使得空間創意成為可能,成為空間創意的重要基礎。因此結構與空間形態整合作為建筑設計的重要策略已經開始被設計者們所重視。
同時應當注意的是建筑空間包括內部和外部,而外部空間設計也成為了設計者關注的重點。外部空間的設計重點強調的是等級、序列、滲透、層次等等,公用與私密結合,凸顯建筑功能性。而內部空間的設計和整合則是重視建筑內部的分割、聯系、趣味等等,使得建筑的功能更加靈活和新穎。綜合看建筑外部空間和結構的協調就是架空和懸挑關系,而內部則是對圍合與限定空間界面的屬性,二者對建筑空間整合設計都十分重要,后文將重點對內部空間整合進行分析。
結構和建筑內部空間的整合就是內部空間設計,采用的就是結構圍合和空間劃定,改變的是空間的界面屬性。結構件在建筑內部是不能回避的,因此空間整合必須考慮結構因素。
結構圍合與內部空間的劃分就是將結構看做是獨立和主要的空間要素,構成內部空間的界面和邊界。結構不僅僅限定了空間大小以及私密程度等,也幫助空間限定了功能,實現對空間的引導、分割、連接等等,更實現虛實的轉換,結構件的組織和分布可以構造和塑造空間氛圍和空間屬性。結構不同其空間的要素也就不同,創造無障礙的空間、圍合中庭、引導空間、組織空間等,這些要素是內部空間整合的基礎。
對無障礙樓層形式的選擇是現代建筑的重要特征一致,其滿足的是不同功能需求,提供最大限度的靈活性,無障礙的空間可以自由分割與組合,滿足可持續性的設計原則。從結構系統中看,實現無障礙的樓層有三種結構思路,一則減少空間柱的數量,使之處在外圍;二則采用巨型柱梁,利用大網格的模式在縱向支撐,形成橫向的大空間;三則采用結構外圍化的設計,實現空間的整合。如某個工業園建筑,建筑平面的設計利用結構主義思路,辦公和服務空間進行隔離,連廊和辦公會所進行串聯功能設計,將多個辦公建筑聯系起來,體現了靈活性和空間整合。豎向結構則利用網格化的鋼框架結構,結構件集中在外圍,平面中沒有柱結構,這樣的外圍化布置的方式,創造了一個無障礙的樓層,從而實現內部裝飾的自由與靈活,實現了外部形態的創新與內部功能的實現。
建筑設計中,中庭是一種可以共享的空間,可以幫助實現過度和串聯的作用,組織空間的效果較好。同時中庭的設計可以提供良好的空間體驗,也可保障持續設計原則,中庭可以自然通風以及采光,降低建筑能耗體現建筑的生態化功能。現代建筑中創造舒適的中庭也是重要的空間整合設計。建筑中庭的采用就需要在建筑中間開口,因此需要將結構進行調整,使其載荷分布到外圍,結合外部結構的傳導能力,穩定建筑實現中庭的功能。如高層建筑中的中庭設計應采用外圍模式將豎向承載結構件和抗側力的結構件布置在外圍,以此實現對中庭設計思路和空間整合。
結構是界面的重要構成要素,因此在結構組織和設置上應重視其對空間的引導和組織作用。有效的組織和布置結構界面可以創造空間的差異性,也是空間整合的重要手段。尤其是建筑內部的空間整合更需要有效的組織與引導,從而提高空間的趣味性。在某個建筑中,水平的柱和樓板構件進行重新組合,從而形成了內部空間的異構,形成不對稱的空間形式,給人以新穎獨特的空間感覺,滿足和設計的創意。
建筑結構設計與空間整合是不可分的,最初的建筑是建立在結構基礎上的,而當代的建筑設計是結構服務與空間和形態,因此一些創意建筑的形態和空間都被重新整合,并選擇適應的結構滿足其穩定性需求,這就是結構技術的主動滲透對空間整合的影響。
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