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建筑創作中的結構構思
來源: | 作者:architecture-96 | 發布時間: 2016-11-28 | 1488 次瀏覽 | 分享到:
建筑結構不斷發展與創新,與之對應的建筑形式也在時刻地發生改變。分析建筑歷史上的每一次新的形制、新的風格的誕生,無不伴隨著結構技術的變化。尤其是現在的建筑與以往相比更注重對建筑結構形式的依賴。
建筑結構不斷發展與創新,與之對應的建筑形式也在時刻地發生改變。分析建筑歷史上的每一次新的形制、新的風格的誕生,無不伴隨著結構技術的變化。尤其是現在的建筑與以往相比更注重對建筑結構形式的依賴。建筑師開始要求工程師設計一些在結構上更有價值的方案,工程師德里克.薩格登(Derek Sugden)將之稱作“archi-structure”。
1結構歷史發展對建筑創作的促進
自人類文明以來的建筑,是根據人的實際需要產生的,受自然物理的限制,并非有意創制形式,更無所謂派別。這個時期建筑的結構系統,形式特點,是由當時的科學技術、環境材料決定的??v觀世界古代建筑的發展歷史,我們可以看到,每個國家的建筑創作不僅受到地域氣候、國風習俗、思想制度、政治經濟等因素的影響,結構技術的發展對當地建筑的創作也起到了不可磨滅的推動作用。
1.1中國古代建筑的結構技術與建筑形式特點
中國古建筑以木材、磚瓦為主要建筑材料,以木構架結構為主要的結構方式。此結構方式,由立柱、橫梁、順檁等主要構件建造而成,各個構件之間的結點以榫卯相吻合,構成富有彈性的框架。中國古代木構架有抬梁、穿斗、井干三種不同的結構方式。
中國古代的建筑木構架結構很類似今天的框架結構,承重與圍護結構分工明確,屋頂重量由木構架來承擔,外墻起遮擋陽光、隔熱防寒的作用,內墻起分割室內空間的作用。由于墻壁不承重,這種結構賦予建筑物以極大的靈活性,使中國古代的木結構建筑形成優美、高貴、幽雅且不乏神秘色彩的形式特點。中國古代的木結構建筑,尤以屋頂造型最為突出,主要有廡殿、歇山、懸山、硬山、攢尖、卷棚等形式。廡殿項也好,歇山頂也好,都是大屋頂,顯得穩重協調。與中國古代建筑的木結構相比,西方國家建筑師十分善于使用石材營造建筑。古希臘、古羅馬的石匠就掌握了利用石材受壓性能好的特點,把結晶粗沙礫與石灰混合起來,做為石材連接的墊灰,更進而用為混凝土,把這種技術運用到大量的建筑事業上,形成了與中國古代建筑風格截然不同的西方建筑。
1.2近代的建筑結構與建筑革命
十九世紀三十年代的工業化大生產,為建筑技術的發展創造了良好的條件,新材料、新結構在建筑中得到了廣泛試驗的機會。鋼和鋼筋混凝土不僅令近代建筑的結構產生了巨大的變化,而且也使建筑的造型發生了翻天覆地的改變。1855年貝塞麥煉鋼法(轉爐煉鋼法)出現后,在建筑上應用鋼材便普遍了。
為了采光的需要,鐵和玻璃這兩種建筑材料配合應用,在十九世紀建筑中獲得了新的成就。1829~1831年最先在巴黎舊王宮的奧爾良廊頂上應用了這種鋼構件與玻璃配合的建筑方法。這種構造方式對后來的建筑有很大的啟示,以至今天隨處可見的玻璃盒子都可以追溯到這個時期,采用鋼構件與玻璃作為建筑支撐結構與圍護結構。
鋼筋混凝土在十九世紀末到二十世紀初廣泛地被采用,給建筑結構方式與建筑造型提供了新的可能性。鋼筋混凝土的出現和在建筑上的應用是建筑史上的一件大事,在本世紀頭十年,它幾乎成了一切新建筑的標志。鋼筋混凝土結構一直到現在仍表現了它在建筑上所起的重大作用。
1.3現代建筑結構與建筑創新
在第一次和第二次世界大戰之間,是資本主義國家現代建筑的形成與發展時期。在建筑上已有了成熟的經驗與手法?,F代建筑的思潮已經逐漸在世界范圍內得到傳播。在第二次世界大戰之后,這個時期的特點是建筑與科學緊密結合,建筑技術的進展日新月異,直至今日,建筑結構的變化仍然在潛移默化地影響著建筑創作。
經過了兩次大戰之后,建筑科學技術有很大的發展,特點是把十九世紀以來出現的新材料、新技術加以完善并推廣使用。高層鋼結構的產生推動了高層建筑向越來越高的方向發展,日益增多的電影院、室內體育館、展覽館、飛機庫等大跨度建筑,通過殼體結構、網架結構、索膜結構得以實現。新結構、新材料、新技術推動建筑創新,以難以置信的速度影響著建筑創作。
2結構構思對建筑功能與形式的影響
建筑的功能與形式,必須依附于相應的結構技術,建筑不可能是脫離了結構技術的純藝術創造。依附于結構技術,就不可避免地被結構技術滲透,表現出結構技術的特點。一個成熟的建筑藝術形式,因此也同時是結構的藝術形式。一個成熟的建筑風格,必然是這兩方面以及相應的功能要求的和諧融合,結構構思影響建筑創作已經成了不爭的事實擺在了建筑師的面前。
在建筑創作過程中,結構構思會左右建筑內部空間的塑造,建筑師需要根據建筑內部空間的形式進行結構構思,使結構適應形式,最終完成創作。結構構思作為建筑創作的重要因素直接影響建筑的外部形體特征。我們可以從建筑形體的不同外部特征入手,分析結構構思在建筑創作這一階段所起到的作用。
結構形式或結構幾何形體的確定,直接影響到建筑的使用功能。除了使用空間的大小、形狀及其組合關系外,諸如建筑的采光、照明、通風、排氣、音響、開啟面、排水等要求,很多時候都與建筑結構形式密切相關,而這些因素卻是我們在進行建筑方案創作時容易忽視的。
結構的合理性是在相對意義上講的,主要受材料力學性能和結構工作性能的制約。在結構構思的最初階段就要注意到,既不能單純地強調結構合理而不顧建筑的使用要求,也不可遷就使用要求而給結構設計和施工帶來大的弊病和麻煩。富于創造性的構思,總是這二者較為完美的結合。
3結構體系的確定與空間組織
在現代結構技術的條件下,空間的組織在水平向和豎向上都具有相當大的自由度,現代建筑中有關空間組織的藝術手法,如空間的分割、穿插、延伸、開放等,是建筑創作中經常使用的方法。在結構基本形式已經明確的情況下,結構體系的最終確定與建筑空間的組織調度必須同步進行,二者互相制約,這是在進行結構構思時的一個重要方面。
在整體結構形式已經確立的前提下,依據空間組織需要來合理調整結構形式,從而可更好地滿足對空間的分割、空間的延伸以及空間的開放要求。根據空間分割要求處理結構形式,本章從空間的水平向分割、豎直向分割與三維空間的分割三個角度分別加以闡釋;根據空間延伸效果,可以在結構的底部,也可以在結構的中部和頂部分別進行延伸,具體應考慮結構的承受性和適應性;根據空間開放程度,可以開放建筑的頂界面,也可以開放建筑的側界面,以及頂界面,并在結構處理上采取相應考慮。按照空間組織的需求考慮具體的結構構思,不但可以方便結構計算、施工,帶來良好的社會效益和經濟效益,而且對一個優秀的建筑師來說,也是進行建筑創作創新,開拓設計思路的好辦法。
結語
結構是建筑的“骨骼”,建筑結構與建筑形式之間存在某種特定的關系。無論是從古至今,還是國內國外,結構技術的發展是導致建筑形式改變的主要因素之一,也是建筑創作創新的重要源泉。建筑創作中結構構思可以幫助我們理性地、準確地理解建筑、設計建筑,是建筑創作中必不可少的一個創造性思維。了解結構構思對建筑創作的影響,熟悉結構構思的一些常規手段,對一個建筑的形式、空間乃至細節的設計都有很大的幫助,是每個建筑師必須掌握的本領。