张巧
新疆大学 830047
摘要:文章主要针对广义建筑结构设计与建筑功能进行分析,来阐述建筑工程中结构与功能的辩证关系。
关键词:建筑功能建筑结构辩证关系以人为本
随着经济的全球化,各个领域的发展水平在不断提高,人们对建筑质量和功能要求的也越来越高,人们开始关注它的结构设计是否能够满足自己对于生活的需求和居住质量要求,是否能够符合自己的审美,建筑结构设计的重要性更加凸显。这种消费需求的增加也从某种程度上促进着设计者们在建筑中不断地利用结构技术知识,而在实际的建筑过程中,实际功能有时会与结构设计出现出入之处,这也就表明在结构设计与建筑功能在实际的表现方面发展仍不够成熟,现结合建筑工程学科的具体专业特点,来阐述建筑工程中结构与功能的辩证关系。
1、设计是以人为本
建筑是人造的,是为人服务的,它以空间(包括内部空间和外部空间)为主要特征,以创造良好的环境为其宗旨,建筑应实现功能、技术和形象三者的辩证统一,这就是建筑的本质。不论是豪华繁缛的古代工艺,还是强大的现代产品的功能都不是设计者设计产品的最终目的,一个产品最终是以市场的吸纳能力为评价标准的,是以服务于人为目标的,因此到底是形式更为重要还是功能更为重要,它已经是一个特定历史下产生的特殊命题,美国设计师普洛斯说过,人们总以为设计有三维——美学、技术和经济,然而更重要的是第四维——人性。
建筑最终是为使用者服务的,因此建筑的结构设计应以用户的需求和建筑的功能性为基本出发点,注重用户的心理感受。为用户构建舒适、自然、和谐、愉悦的居住环境。例如,对于工作、学习、会议室等的结构设计要满足简洁、安静、效率空间的心理需求,对于居室要满足栖息、安逸、温存、私密的心理需求,娱乐休闲场的结构设计要突出动感、活泼、乐趣、恬静的特点。根据用户需求不同采取不同的结构设计,突出建筑的功能性。
随着人们消费水平的提高,各类建筑越来越多,对于建筑的设计不在于建筑外形的奢华,而是功能和设施的完备,突出建筑的功能性。在满足人们生活需求的同时,应充分考虑到停车场位置、室内的信息管理设施,消费者的休息环境、卫生间、购物导向标志、防火疏散通道等的合理设计,还有自动提款机、货币兑换点等辅助设施是否配备齐全。例如,幼儿园室内的窗台,楼梯踏步的结构设计应和幼儿年龄特点相结合,满足幼儿需求的尺度,同时设置分别满足儿童和成人尺度的二档扶手,进而满足成人和儿童不同的需求等。
2、建筑功能是建筑的目的
建筑功能是建筑的目的,特定结构产生特定功能,对某种结构来说,总有确定的功能与之相适应.另一方面,系统的功能又具有相对独立性,对某一种功能,可能有多种结构与之相适应,就是说存在“异构同功”的现象。
建筑结构有几种含义,①建筑建造、构筑各元素的组织方式。②从整体的角度来考虑的复杂系统。③从受力的角度看,结构代表建筑中受到外力作用的部分。④结构有时也是建筑物或者是构件的代名词。
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建筑功能则是人们建造房屋的具体目的和使用要求.由于社会的进步和发展向建筑物提出了不同的功能要求,于是就出现了许多不同的结构类型和造型各异的建筑物.
建筑结构作为整体系统,一般是由梁、板、柱、墙和基础五个主要构件组成的.单个构件只具有某些方面的功能,只有将这些构件进行适当组合连接,并与某种结构形体、结构材料、计算理论、施工技术及建筑技术相互联系起来才能组成一定的结构系统,从而获得结构整体功能,系统结构是系统的组成元素之间相互联系、相互作用的总和,又是系统的组成元素相互结合、相互关联的方式.自然界中的树木、蜘蛛网、白蚁群体,生活中的桌椅、器具等都属于结构范围,这里的结构含义显然是广义的.而建筑结构是指由建筑材料制成的构件,按照合理方式组成并能承受外荷载、抵抗变形的平面或空间体系。
人们将各种建筑构件按一定的秩序、规则、构筑技术与方法进行构建,就可建造出具有一定几何空间特征的建筑结构体系.单就使用要求而言,建筑结构能为人们提供生活、生产以及审美要求所需要形成的建筑体型和空间,包括结构应有的跨度、高度、柱网和柱距以及符合建筑审美要求的结构型式(如拱、折板、薄壳、悬索)等。
此外,建筑结构还要有承受使用期内包括自然界的作用(风、雨、雪、地震等)和人为作用(人流、家具、振动设备、建筑装饰物重等),就是说,建筑结构的主要功能是抵御自然界可能发生的各种作用力,为人类生产和生活需要服务,并满足建筑使用和造型等方面的功能要求.诸如,为了让使用者感到方便,而按人流需要提供出人口、楼梯、走廊等处的结构设计;为适应灵活划分空间的要求,通常采用框架结构来实现;而为了求得巨大空间的使用与美观效果,则要用更为现代的网壳、张拉索膜等结构来实现其要求等。
3、结构与功能的统一
建筑结构类型尽管各有特点,但都有两个共同点:一是它本身必须符合于力学规律性;二是它必须能够形成或覆盖某种形式的空间即满足使用功能的要求.没有前一点就失去了科学性即失去了决定功能的内在根据,役有了后一点就失去了使用价值即结构的外在表现.一种符合力学规律的结构形式,总有确定功能与之适应.如古代育窿式大跨度结构,有效地满足了室内大空间的功能要求,从而使数以千计的人可以聚集在一起进行宗教祭祀活动.这又一次说明,特定结构产生特定功能。另一方面,撇开建筑的外在形式仅室内大空间这一特定功能要求,可以由古代的拱和弯窿等结构,近代的析架、壳体、悬索、网架、张拉膜等结构来与之适应,这也说明了功能具有相对独立性,即某一种功能可能有多种结构与之适应.
4、结构与建筑的界线
淡化结构与建筑这两个专业的界线是开始融合的第一步,建筑师与结构工程师的工作内容是互相渗透的,结构的理性分析和建筑的直观判断相结合,共同确定了建筑的形态。
结构对系统性状、功能具有决定作用.建筑工程结构与功能是建筑工程整体特性的两个密切相互联系的方面.一方面,建筑功能是以建筑结构为基础,是一定建筑结构的外在表现,具有相对的独立性。建筑工程的结构与功能并不是简单的对应关系,他们之间存在多样的可选互适关系,正如前面论述的大空间功能的获取,可以通过多种结构形式来实现一样,存在“异构同功”的现象。另一方面,建筑功能的发挥又会对其结构发生反作用,使结构受到损耗。在一定的环境条件下,功能的发挥又会促使人们去“改进”结构.
例如,建筑使用功能和建筑承重功能相结合,从结构工程师的角度,最为推崇的是受力图再现式的建筑与结构完美融合,但实际工程中这样的机会并不常有,建筑与结构间的融合往往是在各种约束条件下的巧妙平衡,每一种约束条件下都存在最为合适的方式和途径,引导建筑走向和谐的最终目标。
5、结语
功能和结构的关系应放大来看,通过建筑只是研究了两者关系的一个层面,二者始终交织发展,不可或缺。设计不是天花乱坠,就设计师而言,作品的创新也要有内在结构上的创新。因此要加强设计师与使用者之间的联系,了解最新的技术,与结构设计交织发展,为实现功能和结构和谐发展。随着使用者需求的多样化,材料技术与结构的不断创新,二者关系必然会呈现出新的趋势。
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论文作者:张巧
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/29
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