摘要:隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,很多大跨度建筑如雨后春筍般出現(xiàn)。這些大跨度建筑中,結(jié)構(gòu)表現(xiàn)是最為重要的審美領(lǐng)域,其中包含了技術(shù)美與藝術(shù)美。建筑表現(xiàn)力是大跨度建筑中最為關(guān)鍵的因素,且其涉及了多方面的內(nèi)容,需要建筑師掌握建筑材料、力學(xué)規(guī)律以及西方建筑特點(diǎn)等多方面知識。文章通過介紹大跨度建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),幫助人們由本質(zhì)上認(rèn)識大跨度建筑。
關(guān)鍵詞:大跨度建筑;結(jié)構(gòu)表現(xiàn);建構(gòu)
1大跨度建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
主要內(nèi)容:①結(jié)構(gòu)與建筑具備較高的關(guān)聯(lián)度,且遠(yuǎn)大于普通的建筑物。大跨度建筑的形體構(gòu)筑、外在形象以及空間圍合等都與其結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。對大跨度建筑而言,結(jié)構(gòu)就是建筑。而建筑也就是結(jié)構(gòu),兩者可以說已經(jīng)融合在一起。合理性的結(jié)構(gòu)在整體建筑設(shè)計中占據(jù)十分重要的位置,且大跨度建筑一般分為屋蓋結(jié)構(gòu)與下部支撐結(jié)構(gòu),其中最為重要的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)便是屋蓋結(jié)構(gòu);
②結(jié)構(gòu)的造價成本較高,大跨度建筑的造價很高,會耗費(fèi)大量的社會勞動資源,比如國家體育場“鳥巢”的最終工程造價將近23億元,且使用鋼量為4.2萬t。由此可見,大跨度建筑的資源耗費(fèi)量是十分驚人的;
③大跨度建筑的技術(shù)含量較高,在大跨度建筑的整體設(shè)計中,需要考慮結(jié)構(gòu)、節(jié)能、智能控制等多種問題,需要運(yùn)用到多種技術(shù)。同時,通過利用高新技術(shù),大跨度建筑也可以體現(xiàn)出個性化的建筑形式,比如其結(jié)構(gòu)設(shè)計中的技術(shù)必須達(dá)到跨度要求,并考慮到屋蓋結(jié)構(gòu)中會出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)自重等問題,而后采取合理的技術(shù)方法,確保荷載力與結(jié)構(gòu)自重之間達(dá)到平衡。為了減輕自身重量,建筑必須使用效率更高的結(jié)構(gòu),而隨著結(jié)構(gòu)有效性的提升,其所需的技術(shù)也就越復(fù)雜。大跨度建筑必須經(jīng)由多種高新技術(shù)的共同合成。
2大跨度建筑結(jié)構(gòu)的存在的問題
2.1結(jié)構(gòu)表現(xiàn)缺乏理性建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)最終會體現(xiàn)于建筑的外在形象,但科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)本身也應(yīng)建立在力學(xué)與美學(xué)充分結(jié)合的基礎(chǔ)上之上。結(jié)構(gòu)表現(xiàn)是大跨度建筑的核心影響因素,如果一味將建筑結(jié)構(gòu)作為表現(xiàn)的工具,那么整個設(shè)計就是缺乏理性美,甚至?xí)優(yōu)樾问街髁x的建筑物。且由此種錯誤理念下設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)缺乏張力,不符合當(dāng)前的現(xiàn)代設(shè)計理念。比如很多建筑設(shè)計只致力于打造壯觀的建筑形象,并在形態(tài)上使用花朵、飛鳥等圖案,使得建筑脫離實(shí)際,無法經(jīng)受時間的考驗(yàn)。
2.2結(jié)構(gòu)表現(xiàn)缺乏藝術(shù)性
在多數(shù)大跨度建筑中,其建筑結(jié)構(gòu)都缺乏表現(xiàn)力,受理性主義的限制,以致建筑設(shè)計過于追求統(tǒng)一、高效的目的。而這些過于理性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也使得建筑失去了本身的實(shí)際意義。同時部分建筑師并不關(guān)注建筑的外在結(jié)構(gòu)表現(xiàn),只將節(jié)省成本、降低造價作為唯一的建筑目睹,而由此種理念下設(shè)計的建筑便會缺乏藝術(shù)性,很容易使人失去興趣。
3大跨度建筑結(jié)構(gòu)的建構(gòu)方法
3.1結(jié)構(gòu)單元
在大跨度建筑中,結(jié)構(gòu)單元是最為主要的核心因素,它可以為整體建筑設(shè)計增添規(guī)律感、在結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計理念下,任何的建筑都可以被看做若干個結(jié)構(gòu)單元。而在實(shí)際施工過程中,當(dāng)完成所有的結(jié)構(gòu)單元時,那么此建筑也就可以宣告完工,即建筑施工也就是復(fù)制結(jié)構(gòu)單元。同時,重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元也可以為人們提供一種秩序感,并增強(qiáng)建筑物的精確性。結(jié)構(gòu)單元一般包含兩種方式,即平面結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu),其中平面結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行重復(fù)裝飾,并給人一種整體感;而空間單元則以大部分的空間為單元,并復(fù)制空間設(shè)計,從而可以使大跨度結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出起伏、流動的動態(tài)感覺。例如吉隆坡的國際機(jī)場,便主要使用了結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計理念,并通過單元復(fù)制增添建筑的氣勢感。
3.2利用結(jié)構(gòu)原型
建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的大部分設(shè)計靈感都來自于生活以及自然中的原型,設(shè)計師通過演化原型,在大跨度建筑中進(jìn)行靈活運(yùn)用,并在適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)下,創(chuàng)造出更具藝術(shù)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式。由此,這種不改變原型結(jié)構(gòu)的演變方式也被稱為建筑原型的演化,且其演化方式主要包括扭轉(zhuǎn)、拉伸、放大以及縮小等。在建筑原型演化的過程中,設(shè)計人員還應(yīng)注意獲取而建筑參數(shù),并形成結(jié)構(gòu)受力之間的合理性,且要在確保方便施工的前提下,利用更為簡潔的形式實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)形象的靈活化,避免出現(xiàn)呆板單一的結(jié)構(gòu)形態(tài)。比如東京的代代木籃球館便采用了這種設(shè)計理念,由籃球館的屋頂上俯瞰,會看到整個建筑由懸掛屋蓋旋轉(zhuǎn)圍繞著主立柱,這種結(jié)構(gòu)具備很強(qiáng)的表現(xiàn)力,也具備良好的通風(fēng)與采光效果(見圖1)。
3.3結(jié)構(gòu)組合
大跨度建筑的結(jié)構(gòu)類型包括鋼板、折板、懸索以及張力結(jié)構(gòu)等。為了實(shí)現(xiàn)豐富的建筑形象,設(shè)計師應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)美學(xué)的基礎(chǔ)上,將不同的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行合理組合。實(shí)際建筑中,利用單一的建筑結(jié)構(gòu)無法達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果,而結(jié)構(gòu)組合類型,可以使大跨度建筑面向多元化方向發(fā)展。結(jié)構(gòu)組合打破了單一結(jié)構(gòu)的單調(diào)乏味性,使得建筑更加富于變化,并營造出動態(tài)的感覺.而由力學(xué)角度來看,結(jié)構(gòu)組合也可以減輕單一結(jié)構(gòu)的荷載,提升整體建筑的荷載承受力。交叉組合是最為常用的建筑結(jié)構(gòu),它同時運(yùn)用了重疊組合與連接組合的方式,產(chǎn)生了全新的結(jié)構(gòu)形式,也使得施工過程變得更加簡單可行。
4結(jié)束語
當(dāng)前我國大跨度建筑得到了快速發(fā)展,且出現(xiàn)了很多具有影響力的作品,它們的設(shè)計理念與設(shè)計技巧為大跨度建筑提供了更多的參考依據(jù)。但有些大跨度建筑存在設(shè)計不合理、造價成本較高以及沒有考慮歷史文脈等問題,對我國的建筑創(chuàng)作產(chǎn)生了很多消極的影響。同時,國外建筑師進(jìn)入我國市場的現(xiàn)狀也令人堪憂。應(yīng)該由建構(gòu)本質(zhì)重新認(rèn)識大跨度建筑,并提升國內(nèi)建筑師的設(shè)計理念與創(chuàng)作技巧,從而真正提升大跨度建筑的設(shè)計水平。
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