探討鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)

秦玉寶

摘要：鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)計(jì)系統(tǒng)同為鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑設(shè)計(jì)研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)等密不可分。本文圍繞上述問(wèn)題，進(jìn)行了不同系統(tǒng)之間的互動(dòng)研究，以達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化，并從應(yīng)用的層面上對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體研究。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；住宅；建筑設(shè)計(jì)；研究

1 鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)的概述

系統(tǒng)地研究鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)是指把鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑設(shè)計(jì)內(nèi)涵看成一個(gè)整體；從系統(tǒng)分類、分層和相互關(guān)聯(lián)的角度研究鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)的整個(gè)內(nèi)容。既從整體的角度研究本系統(tǒng)內(nèi)部諸要素內(nèi)涵及其相互關(guān)系；又從更高層次研究本系統(tǒng)與其它同級(jí)系統(tǒng)（如結(jié)構(gòu)系統(tǒng)）和更高級(jí)的系統(tǒng)（如住宅系統(tǒng)）之間的相互關(guān)系；力求通過(guò)對(duì)后者的研究；更好的解決鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)部存在的問(wèn)題。

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)內(nèi)部又可分為概念設(shè)計(jì)、平面功能設(shè)計(jì)、豎向剖面設(shè)計(jì)、立面造型設(shè)計(jì)、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等幾個(gè)部分。它們之間的關(guān)系是相互依存、相互影響、相互作用；并構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體；和系統(tǒng)外的平級(jí)系統(tǒng)或更高一級(jí)系統(tǒng)發(fā)生相互作用。因此；鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)研究是一個(gè)系統(tǒng)工程；內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)是一個(gè)整體；不是支離破碎的。系統(tǒng)研究的目的就是利用系統(tǒng)的整合功能；把各個(gè)子系統(tǒng)的研究成果整合成一個(gè)整體；以求發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體效能最優(yōu)。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的總體思路

2.1 平面設(shè)計(jì)網(wǎng)格化

這是由鋼結(jié)構(gòu)住宅本身就是框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定的。建立在建筑模數(shù)制基礎(chǔ)上的網(wǎng)格是聯(lián)系結(jié)構(gòu)和建筑的紐帶。網(wǎng)格有多種。可以是均勻的；也可以是不均勻的。

2.2 功能設(shè)計(jì)開(kāi)放化

這是由社會(huì)需要決定的；鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)特性提供了技術(shù)可能性。現(xiàn)代社會(huì)生活的多元化發(fā)展；使人們的個(gè)性得到了進(jìn)一步的張揚(yáng)；人們?cè)絹?lái)越要求要求住宅這個(gè)特殊的商品在功能設(shè)計(jì)上要有足夠的靈活性；以適應(yīng)他們的這種要求。平面功能的開(kāi)放設(shè)計(jì)正是滿足這種要求的有效方法之一。

2.3 剖面設(shè)計(jì)專門(mén)化

這是由鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性決定的。鋼結(jié)構(gòu)住宅底層是否架空、剖面層高的最終確定、頂層層高和屋面形式的確定、結(jié)構(gòu)是否錯(cuò)層等等；都要求對(duì)剖面設(shè)計(jì)進(jìn)行專門(mén)研究；需要進(jìn)行詳細(xì)的特殊的剖面設(shè)計(jì)。

2.4 造型設(shè)計(jì)特色化

鋼結(jié)構(gòu)住宅的造型設(shè)計(jì)要依據(jù)其所處的環(huán)境進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。有時(shí)要求其服從于特殊環(huán)境；有時(shí)則要張揚(yáng)其個(gè)性；通過(guò)表現(xiàn)其結(jié)構(gòu)、材料和色彩來(lái)強(qiáng)調(diào)其造型的特色。

2.5 建筑設(shè)計(jì)一體化

這是由鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)特殊性決定的。一方面；由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系為一般建筑師所不熟悉；一般建筑師剛著手鋼結(jié)構(gòu)住宅時(shí)；往往無(wú)從下手；為結(jié)構(gòu)所困；另一方面；好的鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)師也往往從結(jié)構(gòu)體系出發(fā)；求得設(shè)計(jì)的突破。因此；建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化是鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的必由之路。

3 鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)

3.1 平面設(shè)計(jì)

平面設(shè)計(jì)采用網(wǎng)格法；根據(jù)空間布局和功能組合規(guī)律；結(jié)合建筑模數(shù)制的要求；考慮到鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的大跨度優(yōu)勢(shì)；初步擬定以1200mm為基本模數(shù)；假定柱網(wǎng)尺寸為9600mm；X；9600mm。平面功能的劃分其實(shí)在確定柱網(wǎng)的同時(shí)己經(jīng)形成；套型平面功能的劃分主要分為兩大塊：起居生活空間、廚衛(wèi)服務(wù)性空間。

3.2 套型設(shè)置

套型主要根據(jù)面積來(lái)劃分；可分為60㎡、80㎡、120㎡、160㎡四種。每種套型都為開(kāi)放設(shè)計(jì)；又有若干種平面布置方式；住戶可以根據(jù)其家庭需要；選擇其相應(yīng)的布置方式；也可以根據(jù)平面結(jié)構(gòu)自行設(shè)計(jì)；體現(xiàn)了住戶參與設(shè)計(jì)的思想。每一種套型的平面形狀都由平面組合的可能性來(lái)控制；稍大的套型均以較小套型平面形狀為其布置基礎(chǔ)。一方面；有利于各種套型之間的相互組合；另一方面；也使較小套型有相互合并成一個(gè)稍大套型；或是一個(gè)大套型的平面能拆分為兩個(gè)小套型的平面；使每棟住宅在不同時(shí)期都有改造的可能性；以滿足不同時(shí)期、不同人群的使用要求；充分發(fā)揮其適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.3 剖面設(shè)計(jì)

底層架空；層高為2500mm；主要作為停車用；局部作為入口門(mén)廳和管理室。考慮到主梁梁高為400mm；室內(nèi)梁底凈高設(shè)為2600mm（基本同一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)住宅）；上部標(biāo)準(zhǔn)層層高設(shè)為3000mm。最上面一層為閣樓層；屋頂為鋼結(jié)構(gòu)弧形屋頂；檐口高為2500mm。

3.4 立面造型設(shè)計(jì)

現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)住宅在考慮形體和造型的方面；還是沿用了傳統(tǒng)磚混住宅的形式。設(shè)計(jì)造型時(shí)；主要還是從設(shè)計(jì)方法上考慮如何通過(guò)建筑設(shè)計(jì)的手段；而不是純工藝技術(shù)的方法；來(lái)體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的特征。不讓人覺(jué)得鋼構(gòu)件的暴露顯得粗野；而是給人以簡(jiǎn)潔、格調(diào)清晰的印象；由于鋼結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)大跨度、大空間；因此其開(kāi)窗所受限制就減到最小；南北立面盡量用大開(kāi)窗；結(jié)合廚衛(wèi)服務(wù)空間墻面開(kāi)窗少的特點(diǎn)；采用虛實(shí)對(duì)比的構(gòu)圖方式；材料上采用規(guī)則水平線條的實(shí)墻與晶瑩光潔的玻璃形成對(duì)比；同時(shí)考慮采用新型外墻保溫材料；滿足建筑節(jié)能減排的要求：色彩上；大膽采用純度高的色彩進(jìn)行對(duì)比；給人以活躍的現(xiàn)代氣息。

3.5 管線布置

由于廚衛(wèi)服務(wù)空間單獨(dú)設(shè)置.主要管線集中布置在出挑服務(wù)空間內(nèi)；并結(jié)合工字鋼柱布置垂直方向的管線。使起居生活空間不受到管線鋪設(shè)的影響；空間劃分靈活性更高。另外；廚衛(wèi)部分的管線；通過(guò)降低廚衛(wèi)單元樓層標(biāo)高；設(shè)置夾層；實(shí)現(xiàn)本層管線本層內(nèi)維修；不影響其他用戶生活。主要起居生活部分的管線；全部敷設(shè)在吊頂內(nèi)；集中控制。

3.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主體結(jié)構(gòu)是柱網(wǎng)為9600mmX；9600mm的H型鍘框架；廚衛(wèi)單元為懸挑結(jié)構(gòu)；走廊和樓電梯間為獨(dú)立的鋼框架結(jié)構(gòu)；屋頂為鋼結(jié)構(gòu)弧形屋頂。

4 結(jié)束語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)住宅研究的基本方法是系統(tǒng)的方法。鋼結(jié)構(gòu)住宅是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)；鋼結(jié)構(gòu)住宅的深入研究；需要設(shè)計(jì)人員運(yùn)用系統(tǒng)論的方法對(duì)其研究對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)分類；合理分工。各研究人員要密切合作；對(duì)各項(xiàng)研究成果進(jìn)行系統(tǒng)整合；發(fā)揮系統(tǒng)研究的整體效能。鋼結(jié)構(gòu)住宅研究再也不能走“各取所需；一哄而上”的老路了。

參考文獻(xiàn)

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