摘要:建筑物就像一尊美麗的藝術(shù)品,精美的建筑是設計師把建筑的美觀(guān)設計與結構設計相互密切配合的結果。但要分清具體配合的側重點(diǎn),有些是著(zhù)重藝術(shù)、美觀(guān)要求的,有些著(zhù)重使用功能、生產(chǎn)工藝等等�？傊�,建筑師的設計可以將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能與結構設計有機地結合,而不能簡(jiǎn)單地追求奇特。建筑設計重點(diǎn)是不能離開(kāi)具體的設計對象。

關(guān)鍵詞:建筑結構設計;藝術(shù)設計;協(xié)調性 

　　1 前言 

　　優(yōu)秀的工程設計是建筑設計和結構設計的有機結合。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專(zhuān)業(yè)化程度越高,建筑設計與結構設計相互配合更為重要。一個(gè)好的建筑設計,必須有一個(gè)好的結構體系才能實(shí)現,結構設計的好壞,關(guān)系到建筑物是否適用、經(jīng)濟、美觀(guān)。特別在高烈度地震區,建筑設計必須在滿(mǎn)足結構抗震要求的前提下,才能談得上建筑物的造型美觀(guān)、功能完善等等。因此要設計出既要滿(mǎn)足建筑美觀(guān),造型優(yōu)美,又要使結構安全、經(jīng)濟、合理的建筑物是每個(gè)建筑師與結構師都必須十分注意的問(wèn)題。 

　　工程建設中,無(wú)論工業(yè)建筑、民用建筑、大型公共建筑等概括起來(lái)可分為兩類(lèi):一類(lèi)是將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能,先進(jìn)的結構體系和工業(yè)化制造與施工工藝有機地結合起來(lái),創(chuàng )造出技術(shù)先進(jìn)、新穎、經(jīng)濟適用的建筑物。另一類(lèi)則是以追求某些新奇的藝術(shù)效果為主,創(chuàng )造出奇特怪誕的建筑造型,結構方案從屬于不合理的建筑設計,放棄了結構設計的合理性和經(jīng)濟性。一般提倡和實(shí)施的是第一類(lèi)建筑。 

　　2 從兩個(gè)設計例子來(lái)看建筑和結構的配合問(wèn)題 

　　例1:某加工廠(chǎng)廠(chǎng)房設計。加工廠(chǎng)設備較大,車(chē)間要求寬敞、凈空要高,不設隔墻,防火要求較高。前幾年設計均采用排架結構,墻體為240磚墻,屋蓋為薄腹梁鋼筋混凝土大板結構,建成后能滿(mǎn)足廠(chǎng)方的使用要求,但設計不足之處是自重大、不經(jīng)濟、施工周期長(cháng),并且跨度受限制。根據結構設計必須考慮經(jīng)濟合理、施工方便的原則,近幾年所設計的棉花加工廠(chǎng),均采用門(mén)式剛架輕型房屋鋼結構,標高1m 以下為磚砌體,以上墻體為壓型彩鋼板,屋蓋相同。該設計既能滿(mǎn)足使用要求,同時(shí)也克服了上述結構形式的不足。 

　　對于像加工廠(chǎng)這一類(lèi)的建筑,設計時(shí)必須滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求,在功能布局上應該考慮生產(chǎn)活動(dòng)和運輸活動(dòng)的方便及使生產(chǎn)取得的高效率,為工廠(chǎng)創(chuàng )造良好的工作環(huán)境,這是設計原則;建筑的藝術(shù)效果,則相對來(lái)說(shuō)處于比較次要的地位。所以,在均能滿(mǎn)足要求的前提下,經(jīng)濟、施工方便、施工周期短則成為首選方案,而對于民用建筑里的公共建筑,如下面所談到的幼兒園之類(lèi)的建筑,則與此不同,這類(lèi)建筑的藝術(shù)效果就顯得重要的多。

　　例2:某幼兒園的設計則從另一個(gè)側面表現了建筑設計與結構設計的緊密配合。該建筑的設計以正南為主要朝向,總體布局合理,設計時(shí)滿(mǎn)足了兒童安全防護、游戲運動(dòng)、獲取知識等要求。還考慮了幼兒建筑要活潑、明快,追求“新、奇、趣、美”的建筑風(fēng)格,選擇生動(dòng)、鮮明有益于兒童身心健康的造型、材料和色彩。因此,該建筑的平面活潑多變,有伸有縮,立面高低錯落,房屋各部分體形不一樣。這樣的建筑造型給結構設計帶來(lái)了一些困難。但此時(shí),建筑的藝術(shù)效果及便用功能是很重要的,結構設計就要想辦法配合建筑設計,理解建筑設計的意圖,相互配合解決問(wèn)題。 

　　例如:幼兒園層數不高(三層)但房屋高低錯落,剛度、高度、重量相差懸殊,在地反力的作用下,由于自振頻率不同,各部分的連接處會(huì )引起相互擠壓,造成震害。因而采用了防震縫,伸縮縫二縫合一將建筑層數不同,結構形式不同,體型復雜的平面分成簡(jiǎn)單體型和獨立的結構單元。在縫的兩側各設置墻體或框架。即雙墻、雙柱、雙梁,其次用圈梁、構造柱及現澆樓、屋面板來(lái)加強房屋的整體性,使凸出部分與整體變形盡可能相互協(xié)調。該幼兒園地質(zhì)情況較差,地基做開(kāi)挖換上回填處理,保證地基承載力,控制基礎沉降。又例如,該建筑有許多懸挑、懸掛結構,還有幼兒園入口處的重疊鋼筋混凝土門(mén)式剛架,輕巧別致的鋼結構屋頂風(fēng)車(chē),城堡式鋼筋混凝土錐形屋頂及蘑菇形屋頂:這些奇特的建筑造型是為滿(mǎn)足幼兒建筑需要而設計的,結構受力是合理可行的,經(jīng)濟上也是可以承受的。因此,結構設計通過(guò)認真地受力分析,選擇相應的抗震構造措施及概念設計來(lái)滿(mǎn)足建筑的需要,施工單位也改進(jìn)施工工藝配合設計施工。通過(guò)建筑設計與結構設計相互間的密切配合,建成后的幼兒園造型優(yōu)美、新穎、奇特,不僅增添了幼兒建筑的情趣與生機,還展現了建筑新材料、新技術(shù)的運用,使整個(gè)建筑具有高度的時(shí)代氣息。

通過(guò)兩個(gè)工程實(shí)例說(shuō)明,一個(gè)好的建筑是建筑與結構設計相互密切配合的結果。但要分清具體配合的側重點(diǎn),有時(shí)是藝術(shù)、美觀(guān)要求是重要的,有時(shí)又是使用功能、生產(chǎn)工藝是重要的�？傊�,建筑師的設計可以將優(yōu)美的建筑造型,完善的使用功能與結構設計有機地結合,而不能簡(jiǎn)單地追求奇特。因此建筑設計不能離開(kāi)具體的設計對象。 

　　在當今世界上,從技術(shù)的觀(guān)點(diǎn)看,幾乎任何結構都是可以建造出來(lái)的,但從結構效益角度看,重要的問(wèn)題是“應不應該這樣造?”而不是“可不可能這樣造?”結構設計與建筑設計都要講求經(jīng)濟效益。只有正確符合結構邏輯的建筑才能具有真實(shí)的表現力和實(shí)際的實(shí)踐性,單純追求藝術(shù)表現而忽視結構原理,設計出來(lái)的只能是雕塑作品或是虛假的造型而已。如果能夠利用和發(fā)揮結構本身所具有的造型特點(diǎn),去塑造出新穎而富有個(gè)性的建筑藝術(shù)造型,這樣設計的建筑才能是一個(gè)非常成功的建筑作品。以建筑構思和結構構思的有機融合去實(shí)踐建筑個(gè)性的藝術(shù)表現,即便是從建筑藝術(shù)的角度來(lái)看,作為一個(gè)建筑師也應了解結構設計的概念、原理,提高自己運用結構的素養和技巧。同樣,結構工程師也必須理解建筑設計的意圖,打破一些舊的框框束縛,學(xué)習一些建筑藝術(shù),提高藝術(shù)修養,敢于創(chuàng )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。