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关键词:快餐社会,人文关怀,“内”,“外”
1前言
恐怕世界上再难以找到一个国家像中国那样,整个国家的城市与建筑都在以无可比拟的速度发展着,城市急速地膨胀,新建筑大量地产生,取代着一个又一个经过千百年时光淘洗的古建筑。
在这个物质横流的时代,建筑也如快餐一般被销售入城市,随着流行的风向变换着不同的口味,今天来个理查德·迈耶(RichardMeier),明天来个雷姆·库哈斯(remkool—haas)……都市也如演绎着川剧一般不停地变换着脸谱……。
这是个你追我赶的社会,大家都追赶着最新的资讯,模仿着最时髦的设计方式,总觉得自己走在潮流的前线,却忘记了自己永远不是那潮流的创造者,而只是盲目地跟在后面,做着一个随波逐流的追随者。
我们需要怎样的建筑,建筑背后的意义又是什么,中国式的现代建筑又是怎样的呢?…面对这些刨根问底却又是最须回答的问题,有多少人认真地思考过呢?
2我们应该照搬西方的设计方法吗?
有的人说:“我们运用的是西方最先进的设计理念,方法新颖而又具有时代感,与国际发展接轨……”细想一下,中国的建筑真的全都要这样吗?中国真的和西方国家一样吗?认真地观察和分析比较一下东西方的城市就可以知道。
以欧洲为例,欧洲人对于自己祖先留下来的传统建筑很多都是立法保护,就像柏林那样,在二战中被轰炸得不成样子的城市,战后也被恢复得完美,在佛罗伦萨曾见到一个来自加拿大,满头白发的建筑系教授带着学生包车把帕拉蒂奥(Palladio)的建筑从头至尾参观了个遍,一次旅程下来对文艺复兴的历史已经有了深刻而又直观的认识与理解。每当走在欧洲的街头,到处都是历史的痕迹,当地的建筑系学生甚至可以不用在室内上课,教授带着学生现场学习就足够了,整个城市就是一部鲜活的建筑史书。
反观中国的城市,经过了20多年的“整容”,我已经看不见作为城市特质的一面了,到处是高楼大厦,风格迤异,张牙舞,随意在城市里抓拍一个镜头,你难以分辨照片中的情景属于哪个中国城市,甚至有的时候连南方北方也分不清楚,就连闻名于天下的七大古都之首的西安,也已似古非古了,如今城内只留下少数几个如纪念碑式的古建,周围簇拥着密密麻麻,高耸入云的摩天大楼,中华民族耗费几百年上千年积累的那种曾经吸引了世界目光的古老庄严底蕴也渐渐地消失殆尽了。
以上谈到的种种现象只是东西方这个问题的表面差距,而最根本的问题是中西方建筑发展的程度差异。
在西方,在浪漫主义之后迎来了现代主义并走向无与伦比的高峰,后现代的出现开始反思与批判现代主义,至此,地域主义,解构主义相继出现与发展,这是一部完整的批判与创新的历史,在广袤的西方土地上留下了时代的印记。
回看中国的建筑发展,事实上就连现代主义这历史阶段都没有发展成熟,那么作为反对现代主义的后现代也失去了批判的依据,之后的就更无从谈起,历史的发展应该是有因有果的,像中国现在“拿来主义”式的现状更是产生了负面的影响,市场形式主义与吹嘘拼贴现象严重,一切就像开篇所述说的那样发生了。
3关于自己的设计方法
面对中国这一特殊的时期,特殊的环境,特殊的背景。建筑师应以什么心态,选择怎样的方式来面对这块在华夏大地上消失的苍老记忆与文化传统呢?“中国式”的建筑究竟路在何方?
这是一个深刻而又迫切的问题,需要穷尽建筑师生的力气去探索,去尝试,自己也是在这条道路上寻寻觅觅,在不断地建筑设计体验和对历史的思后,总结了一套设计方法,虽然自己还属于“在路上”的状态,但还是想就此问题和大家一齐分享与讨究一番。
3.1关于具体设计之前的思考
在做设计之前,或者说无具象设计的状态下的时候,自己有没有思考过建筑本身的意义是什么‘?自己对设计又有怎样的追求呢?也就是说如何树立自己的建筑价值取向。
这步至关重要,很多人拿了设计题目后就埋头苦干,集中精力在“做”上面,却没有在“想”上深花功夫。这样的设计只能说是没有错误的设计,但深度上有所欠缺,所以先建立自己的建筑价值观,定位一个努力的方向是做设计前应该思考的,有个目标后,自身常常会陷入一种自问自答的状态,伴随着越来越丰富的履历与理论的影响,自己该走的那条路也渐渐明晰起来。
这段时间里,我总在思考怎样才能让建筑留住时间,记住历史,成为永恒的艺术品,在历史的长河中让建筑承载过去,启导未来。对此问题,很认同拉菲尔·莫内欧的观点。他认为“如果不根植过去,不根植历史和传统,想要建立一个有着坚实基础的未来,或是一个能真正保证人类文明社会持续良性发展的文化是不可能的。”
同样,对于建筑师的责任而言,建筑师不仅应成为文化的保护者和鉴定家,而且更应是它的创造者。回想一下改革开放20年问,有多少新建筑可以与开国十大建筑,如人民大会堂等相媲美的,又有多少会在百年后载入史册延续那燃烧千年的文化火苗呢?思考的结果往往不言而喻。
在设计之前,我经常思考建筑为什么存在,除去功能和最基本的要求,建筑又应该体现什么呢?
我认为建筑最终体现的是一种对人文的关怀。我们现在看到的传统建筑形制是经人类世世代展与改进中形成的,然而这些形式上的特征只是表面的表达方式,这种形制的形成是由人类最基本的生活方式与心理结构而决定的,形制风格的成熟表明这种建筑适应了当地人们的生活方式与心理结构,这就是为什么说建筑是哲学的末班车,永恒的建筑形制必将符合人类哲学理念,这也是隐藏在建筑背后却又是能让建筑散发永恒魅力的关键。
心理学家荣格在精神分析学上发展了弗洛伊德的学说,讲人的精神分为三个层次:意识,个体无意识与集体无意识,处在心灵最深层的集体无意识,是人类演化过程中的精神剩余物,包含着远祖在内的过去所有世代积累起来的经验。这是一个抽象的事物,而建筑就是把这抽象的事物引导向实体发展,说白了,建筑就是一个载体,承载着像“根”一样植于人类心底的那份情感意识。好的艺术作品都具备同一点要素,都体现出了人类普遍共有的情感,建筑也不例外,要使建筑具有持久的生命力,就应该把目光转向历史,转向传统,用建筑来承载与续写文化的精髓。
确定了这个设计目标后,具体的步骤就可以展开了,我习惯于把设计过程分成“内”与“外”的两个部分。转3.2“内”的研究
“内”是指建筑生成的逻辑,要建造一个建筑就必须有场地,而个地方必定有自己的历史,这个历史对于建筑师来说是非常重要的。作为建筑师,应该去了解场地,了解它的历史,它的根。这时,我们就会回顾传统建筑中功能相近的空间并对其进行研究与分析。在这个过程中,许多人只是对传统空间进行简单的元素提取,拼接出所谓的“仿古式”现代建筑,这种方式无异于复制传统。复制只会带来感性的麻痹,也是一种很愚蠢的行为。那么,应该如何面对传统建筑与文化背景呢?
这也就回到了之前的讨论,传统建筑形制是通过人们的行为方式与心理结构长期的选择与改进而产生的,建筑由此承载了文化的沉淀,这也是荣格所提到的“集体无意识”层面,它带有一种意象,可以唤醒人们最心底的共鸣,而这种精神在建筑方面表现在具像的空间品质之中。我们所要做的应该是研习人们的文化与心理,提取一种精神,然后用建筑的方式表达出来。
对于这种感性抽象体验的提炼,有时不一定都只是分析建筑,艺术5大类中其他任意一类都可以,文化、音乐、绘画与舞蹈在精神的表达上相对于建筑来说受限更少,更直接而彻底。因此,艺术学多方面都可以激活你的思路,你可以欣赏首古诗,从意境中得到启发,你也可以品位一幅山水国画,在浓墨淡彩之间感受那份情感。学会用自己的内心去进行调查与思考,捕捉最内心的感官体验:找寻属于自己的那份“根”的情结。
“精神”找到后,接下来就是怎样去营造空间了,这些知识在学校中都会系统地训练,例如如何控制光线,如何把握比例等。这属于手法方面的问题,这里就不多讲述了。但要强调的是设计一个带有“传统”味道的建筑不定全都需要运用传统的元素,用现代的手法也可以创造出古典意味的空间,不需要拘泥于形式,最重要的是在建筑中体现那份传统的精神。
3.3“外”的思考
“外”是指强调与重视场所对建筑的影响意义。记得拉菲尔·莫内欧讲过:“场址是一种有期待的实体,它总是等待着它所期待的建筑建于其上,通过这个建筑物来表现它隐藏着的特征。”的确,在我眼里,场所如同人类一般有着自己的感情与特征,作为建筑师必须静下心来去聆听场地的低声细语。
在我看来,每个场所都是独无二的,都有自己最独特的特征,这些特征是由场地内部与场地周边环境一同影响而生成的,如果不重视场地的话,做出来的设计就会显得与环境格格不入,或者如“国际主义”式一般,处处皆行,建筑也因此失去了自己的表情。正是因为场地间的相异性,才使得相同类型的建筑也可以展现出不同的形态,世界因此丰富与多彩。
讲了许多有关于场地的重要性,那么如何才能把握场地特征,唤醒人们对场地更深层的认识呢?
这个问题关键在于一个眼光的培养。面对基地,我们通常思考的是交通出入口,流线与日照,景观面等基础问题,当然,这些必要的也是基本功,学生时代应培养的能力。但在这种基地分析的项目里哪项才是你最应强调,最应放大的呢7在这里,建筑师的决策力发挥了关键作用,有的人看重流线,有的人强调与历史连续,有的人发掘与环境的形态处理,当然,这个问题的答案因人而异,每个人思考的角度不同结果也不同,不好说谁对谁错,艺术的东西有时难分对错。在这个问题上我只能讲讲自己的看法。
面对场所,我更看重的是这个场所在城市中处于什么地位,城市对她的要求是什么,思考应该用怎样的方式面对城市。这里我不单只是考虑建筑这一功能空间对城市的影响,而更多的是把建筑与建筑以外的空间一同放入城市之中思考,这种情况下很多时候建筑外空间对于城市的意义会比建筑本身更大,场地之中往往隐藏着潜力和暗示,它可能很早就已经存在在那里了,等待着你用建筑的方式让它展现于世人面前。其实这种感受常是只可意会不可言传,面对场地更多得去亲身实地的感受它,不同时间,不同气候会有不同的感受,多去听听在城市母亲怀抱下,回荡在场地的“低声细语”。
4实例说明
以上就是我由内至外的设计方法。光讲过程步骤一时难以消化理解,我就以佩罗设计的法国图书馆为例子来阐述建筑师在设计时“内”与“外”的策略运用。
法国国家图书馆建于巴黎东部赛纳河左岸巨大的再开发地区,在长方形中庭的四周,有4栋L形高层,玻璃幕墙建筑,佩罗在设计图书馆内的读书空间时,参考并研究了法国传统阅读空间,并把这种传统的空间品质引入到现代图书馆之中。
首先他提取了18世纪修道院的空间感受作为主阅览室的设计定位,在阅览室中元素的运用都是现代样式,但空间的比例与光线还有家具的布置却让人深刻地感觉到那浓厚的如修道院般静谧非常的空间效果。
其次,他认为国家图书馆这么一个公共型的建筑,不只需要一个封闭的阅览空间,同时更应具有一个交流性质的场所,为此,他又创造了类似19世纪具有交流意义的传统空间于图书馆之中。佩罗在图书馆的中心建造了一个巨型的下沉庭院,围绕着庭院是具有交流意义的传统廊道空间,这里他做得非常巧妙,下沉庭院种植高耸入云浓密的树木,使每一层空间廊道都可以分享同一个庭院,而事实上每一层的剖面关系也与19世纪传统交流空间很是致。
就这样,佩罗在图书馆内部空间内融入了个体空间与集体空间,而对于法国人来说这栋现代感十足的建筑所蕴含的那一份传统味道却又是那么地熟悉,就算作为外国人的我,也被这空间深深地击中。
对于选择建筑应对场地的策略,佩罗显示了自身良好的理论修养,在他1989年赢得“法国图书馆设计竞赛”等奖的时候,基地所位于那个区域严格来说是什么都没有,也没有大型的工程,可以说是一个“虚”的场地,待建的场所。面对未来周边环境的未知,佩罗在建筑中设计了一个内向的“虚空间”,可以说在当时是一个“虚环境”中的一个“虚空间”,随着时间的流动,周围的“虚环境”开始转变出现新的东西,新的大型建筑,这样,到最后这个地区就只剩下图书馆中的“虚空间”。这个“虚空间”不是单纯对图书馆的读者而言的,更重要的是这个巨大的“虚空间”对于城市的意义。当我进入由4栋L形玻璃幕墙高层建筑围合的巨大城市平台的时候,内心深深地被那种无形的空间张力所震撼。在这个空间的面前,人能释放自我,并开始重新思考与认识自己的内心。面对日渐稀少的城市开放空间,人们很难再找到一个纯粹的空间去静静地进入自己的世界,而法国图书馆却刨造了这样个场所,通过这个“虚空间”平台承载着个又一个纯净的精神世界。
的确,进入自己的内心世界是一种让人感到幸福的过程。
5结语
社会主义建设和公民生命财产的安全是我国全面发展的重要内容,因而,制定了在城镇规划和建筑设计中贯彻“预防为主,防消结合”的战略方针。众所周知:人民的生命安全及财产权是民之根本,但是将人权与财权放在一起相较是不可取的,无论在何时何地,以公民的生命安全为先毋庸置疑,所以,在消防人员扑灭火灾时,先救人后灭火,是每个消防队员的基本准则。自然而然,在进行设计防火设施时,必须首要考虑到人的安全疏散和保护,之后再考虑消防设施的有效与合理。
1.1防火设计的方式依照指定的条例去落实是目前所能使用的防火办法,因而根据所要设计的建筑的现有状况而进行设计,是设计师仅有的选择,在规范中确定设计的指标就好比教师的照本宣科,毫无新意,局限的不仅只是设计者的才能,还束缚着我国建筑方面的发展。
1.2防火设计的性能化在消防安全工程学基础上设立的新型的建筑防火设计方法即是防火设计的性能化,不但要在运用消防安全工程学的原理的同时,还要在了解建筑物的结构、用途及内部可燃物等方面的具体情况下,对建筑的火灾危险性和危害性进行预测和评估,得到最优的设计方案。推行建筑防火性能化设计是丰富建筑艺术、推广新技术的最佳途径采用现行规范进行建筑设计禁锢了建筑师的创新思维,传统上,规范都指定或规定建筑设施的方方面面:结构要求、耐火要求、机械系统、电气系统、消防系统等等。性能化防火设计具备更广泛的一致性、性能化设计也是系统化的设计、它借助多种分析工具增加性能化设计的可靠性、性能化设计提供廉价而有效的防火系统,但同时,借助多种性能化防火设计作为一种发展中的防火设计方法,没有经过工程实例的反复检验和改进,还是一种不是很成熟的设计方法。相信在今后的发展中这一问题将被完美解决。
2有效便捷的建筑设计
2.1有效的疏散通道以及灭火装置要减小火灾伤亡率,防微杜渐,那么在烟熏中毒和房屋倒塌而遭到的严重的伤害时,必须尽快撤离;因此建筑设计时要将安全的疏散纳入设计理念之中。公共建筑的安全出口一般不得少于两个,在人员密集的公共场所,必需经过精密的计算安放更多的出口。楼梯为楼层的安全出口,在火灾中开敞的楼梯间易导致火的蔓延,请勿行之!而且封闭的楼梯间能将烟气阻挡在外,同时也利于人员的疏散。在高层在设计中应设临时避难所,如有必要可以设屋顶直升飞机,从空中进行人员的疏散,另,疏散通道上要设紧急照明灯、疏散的方向指示灯和安全出口灯,为此应要求建筑物设有完善的安全疏散设施。此外,灭火装置的设计应注重有效性及合理性。灭火器应设置在明显的地点(能使人们一目了然地知道何处可取灭火器,减少因寻找灭火器而花费的时间,及时有效地将火灾扑灭在初起阶段)、灭火器更应设置在便于人们取用(包括不受阻档和碰撞)的地点、灭火器的设置不得影响安全疏散(不仅指灭火器本身,而且还包括与灭火器设置相关的托架和灭火器箱等等附件都不得影响安全疏散火器在某些场所设置时应有指示标志)、灭火器不应设置在潮湿或强腐蚀性的地点)以及应有保护措施、设置在室外的灭火器应有保护措施。
2.2合理有效的楼梯间楼梯是垂直疏散的唯一通道,而确定楼梯数量和楼梯总宽度是建筑防火设计的关键。疏散楼梯的合理设置很重要,应尽可能利用自然通风采光,例如在商场四周外墙设置封闭楼梯间,省去前室面积,同时,疏散楼梯间疏散有效宽度主要由前室门或封闭楼梯间门为首要确定要素,另,封闭楼梯间与地下室楼梯共用一个楼梯间时,因地上、地下楼梯间在首层作了防火隔断,地下室楼梯段不能自然通风、采光,此时地下室楼梯段按防烟楼梯间设计。疏散楼梯设计的规范非常重要,很多设计院只看到了“疏散楼梯”,却没有发现规范指的是“室内疏散楼梯”,每个疏散楼梯都有自己的最大保护面积,同时,在最大保护面积内,本楼梯疏散不了的,就得增加宽度或加设楼梯,以形成人员较为均匀疏散的结果。在实际工作中,设计者不应生搬硬套,而是要在理性、客观、全面进行分析、评估的基础上,提出科学的方案,为消防战斗员的灭火工作提供一个安全有效的环境。所以,设计者应做到设计合理,措施得当,立足自防自救,做到安全适用、技术先进、经济合理。
2.3设置有效的排烟设施机械加压送风与开启外窗是建筑的两种排烟方式,设置专用的排烟口、排烟管道及排烟风机等是使用机械排烟的方法,将火灾发生时产生的烟气和热量排至室外。自然排烟则利用火灾时产生的热压,通过可开启的外窗或排烟窗将烟气排到室外。虽然《高规》允许并部分提倡疏散楼梯间及前室采用自然排烟,但是允许烟气排进安全保护区域,机械加压送风比之更为安全可靠,故而不具备自然排烟条件的建议不使用此方式。建筑设计中防火规范对于公共场所中的游戏厅和娱乐场所进行布置走道的两侧以及按要求进行设计安全出口的距离的同时满足最远房间的疏散门,都应按要求设置防烟设施,不仅如此,多层建筑及高层建筑均应设置排烟设施。多层民用建筑要在一二三层设排烟设施,可设在四层或以上的区域。由于建筑物在火灾发生时产生大量浓烟,因此,不管在地下建筑、高层楼梯间、走道及消防电梯中,都需要设置排烟设施。
3结束语
对以往的民用建筑火灾事故进行分析,发现建筑材料是引起火灾的重要因素,有很多建筑材料具有可燃性,在高温或者明火的条件下,就会出现燃烧现象,从而引起建筑火灾。当民用建筑发生火灾时,有的建筑材料会释放出有毒有害的气体,对人体造成极大的危害,同时这些有害气体还会对人员疏散及消防救援造成极大的阻碍,因此,在进行民用建筑设计时,选择合理的建筑材料有十分重要的意义。设计人员在进行民用建筑设计时,要对建筑材料的燃点、性能等进行综合考虑,从而有效地提高民用建筑防火能力。
2建筑设计中平面布局对建筑防火的影响
合理的建筑平面布局能有效地提高建筑防火能力,同时当建筑发生火灾后,还能有效地降低火灾带来的损失,因此,设计人员在进行民用建筑平面设计时,要严格的按照相关建筑防火规定进行设计,确保建筑平面设计及布局均符合《建筑防火规范》的各项规定,对于不同的场所,其平面布局存在一定的差异,以商场平面布局为例,商场是人员、物资高度集中的场所,如果发生火灾,人员的紧急疏散是十分重要的,因此,商场的营业厅不能设置在地下三层,只有这样才能为人员安全撤离提供方便。对于幼儿园,由于幼儿园的小孩子比较多,他们的火灾逃生能力十分弱,因此,设计人员不能将幼儿园设计在高层建筑物的高楼层中,同时为确保幼儿的安全撤离,还要专门设计幼儿出入口。
3民用建筑设计的安全疏散问题
安全疏散是民用建筑防火设计的重点内容,设计人员在对民用建筑的安全疏散进行设计时,要从疏散的宽度、距离、楼梯间等三方面进行考虑,其中疏散的距离为安全疏散的重中之重,设计人员在进行安全疏散距离设计时,不仅要符合《建筑设计防火规范》的具体规定,还有注意以下问题:在具体的民用建筑防火设计中,对于公共性活动空间的安全疏散距离,最近疏散口的最短距离要控制在30m,房间最远点距离疏散口的距离要控制在15m。这两点虽然在建筑设计防火规范中没有明确的规定,但设计人员必须重视这两点。对于房间内部与房门的距离,设计人员要将其控制在走道两侧最大间距范围内,当建筑内部装有自动喷水灭火器,房间内部与房门的距离可以在相关规定中增加1/4的距离。对于丁字形内走道等特殊情况,设计人员要对两安全出口的距离进行考虑,同时对于袋形走道的长度,设计人员需要加倍进行计算。这里的安全出口是指能够直接通到室外的楼梯间或者外门,同时通往防火区的防火门也可以当成安全出口,设计人员要保证防火区的安全出口不少于2个,当防火墙上有防火门相连,并且相邻两个防火分区的面积没有超过一个防火分区面积的1.4倍,设计人员可以设计1个安全出口。
4民用建筑的防火区和防烟区
设计人员在确定防火分区面积时,要重点考虑最大防火分区面积的限定,由于设计人员很容易忽略防烟区的设计,仅仅将防烟区设计在地下车库中,这对建筑火灾救援带来极大的不便,因此,设计人员在进行民用建筑防火设计时,要特别注重防烟区的设计。在《高层民用建筑设计防火规范》中规定:对于净高不超过6米的房间,需要设计相应的挡烟垂壁,并对防烟分区进行划分,确保各个防烟分区的面积小于500平方米,同时设计人员还要保证不能将防火分区和防烟分区混淆,严禁防烟分区跨入防火分区。对于地下车库,设计人员要根据实际情况,设置合理的机械排烟系统,并保证防烟分区的面积小于2000平方米。对于高层建筑的固定窗扇房间、无窗房间、地下公共场所、超过20米的无自然排烟走道,设计人员要严格的按照《高层民用建筑设计防火规范》设计防火区及防烟区,从而有效地提高民用建筑防火能力。
5民用建筑结构中的防火技术
在民用建筑设计中,建筑的构造很容易处理,但也容易被设计人员忽视,从而在建筑防火设计中存在一定的问题。对于L型、C型高层建筑,其内转角不便设计防火墙,如果设计人员将防火墙设计在高层建筑内转角周围,要将两墙之间门窗洞口最小边缘水平距离控制在4米;当墙面的一侧设置有固定乙级防火窗,这不需要对水平距离进行考虑;对于紧邻防火墙两侧的门窗,要将最边缘距离控制在2米,如果相邻防火墙门窗水平距离小于2米,设计人员需要根据实际情况,设计固定乙级防火窗对其进行弥补。设计人员要根据楼板的极限耐火性,选用合理的不燃烧体,每隔2-3层将楼板分隔开来,从而提高民用建筑的整体防火能力,当民用建筑的总体高度超过100米,要每层均使用不燃烧体对楼板进行分隔,同时,还要将井壁检修门设计成丙级防火门。对于同层的封闭楼梯间内墙及防烟楼梯间前室,设计人员要设计合理的疏散门,除了疏散门以外,严禁设置其他门窗;对于消防电梯,要保证每层都能停靠,同时还要将电梯前室设置在靠近墙外的位置;对于通往直通室外的出口,设计人员要保证其距离不超过30米。由于当前的《建筑防火设计规范》中,只对钢筋锈蚀问题进行规定,没有考虑到火灾对钢筋的影响,因此,设计人员还要分析火灾对钢筋的影响。由于建筑发生火灾后,钢筋会发生变形,与混凝土的粘结力下降,因此,设计人员要根据实际情况,适当的加大钢筋的保护层厚度,从而有效地提高建筑耐火性。在《建筑设计防火规范》中规定,预应力钢筋混凝土结构的保护层需要小于普通混凝土保护层,这无疑会降低预应力钢筋混凝土构件的防火能力,因此,设计人员要采用吊装后下表面抹灰的方法,来提高预应力钢筋混凝土构件的耐火能力。
6结语
关键词:建筑结构设计 常见问题 解决方法
中图分类号:TU3文献标识码: A
随着社会经济的不断高速发展,越来越多造型奇特、功能多样的建筑出现在我们的生活环境中, 建筑结构设计质量的优劣性与人们的生命财产安全有着直接重要的联系, 而高质量的建筑产品必是源自于科学、合理的建筑结构设计及施工标准程序之上。因此,我们必须正确认识到重视建筑结构设计中常见问题的重要性, 针对存在的一些问题, 本文就建筑结构设计中应该引起高度重视的几点与大家共同研究。
一、地基基础设计中常见问题及解决方法
(一)施工检测现状地貌与地质勘查报告不符
在近几年对诸多建筑工地施工现场技术检查中我们发现: 施工方具体施工工程与设计方的图纸与施工要求并不相符,主要表现在建筑施工方基本按设计图纸要求开挖建筑基槽,但是却经常出现在已达到设计要求深度时却还没有达到设计持力层或已经开挖过深。经调查了解,有的是地址勘察工作做的过早,经过较长时间,在勘察后建设方就已对原有要施工的场地进行了修缮平整,而设计方、施工方却并不知情;有的是因为施工场地土层复杂,土层变化较大,土层结构不稳定,但是勘察报告却没有完全准确、详细的对这种情况加以解释或注明该情况。
为了避免这一问题出现所带来的建筑施工问题,设计人员应该在开始进行基础设计时就及时向勘察部门、建设方、施工方详细了解这方面的准确信息,在设计阶段就尽量避免这种情况的出现,及时发现问题,与施工方良好沟通,杜绝出现安全隐患。
(二)忽视地质勘察报告中所报标高与总平面图设计图标高的对应关系问题
有些刚刚参加建筑设计的工作人员,没有具体的设计经验,对建筑设计中的一些关键问题不能很好处理。很多设计员在设计师不重视勘察报告中所提供的标高与建筑设计总平面图所标标高的对应关系,只简单的把勘察报告中所标示出的勘察时的地表面作为实际室外地坪,结果往往会造成基础实际出现错误重大或造成安全隐患,不利于建筑施工。对于建筑坐落于低洼、坡地等需要大量填挖土方进行平整的施工场地经常出现此类问题。
还有一种情况是设计师在进行基础设计时就没有根据建筑总平面图所要求的标高,将基础底标高和基础范围体现在详细的地址勘察报告中,就不能准确明白的察觉出基础设计师所存在的设计问题。
二、混凝土结构设计中常见问题及解决方法
(一)结构布置不合理,形状不规则
近些年来许多建筑设计只片面追求自身的建筑特点,却不考虑设计结构布置,出现了许多形状不规则的平面设计布置,同时很多结构设计人员在设计过程中不注意抗震方面的设计,不按《建筑抗震设计规范》的基础要求对平面不规则或竖向不规则的结构设计布置采用合适的计算模型计算,并不能对相关的计算参数进行有效调整,不也不针对性修改部分梁柱的计算结果,同时忽视也部分楼板的加强处理。
(二)计算构件实际受力所采用的模型和程序不合理
根据对剪力墙和楼板所假设的的模型化条件不同,目前最常采用的的多高层结构分析软件主要有以下三类1)薄壁柱模型;2)板-梁墙元模型;3)壳元,板壳墙元模型。不同的计算模型根据其自身特点有其不同的使用范围。通常使用的薄壁柱模型较多采用7个自由度(6个空间自由度和一个截面翘曲自由度)。当剪力墙的上下两截面形状变化较大或上下薄壁柱的形心产生了较大的差异时,即使6个空间自由度可以通过下端的水平刚域来进行调整装换,但第7个的翘曲自由度却无法做到连续。所以当剪力墙结构布置复杂,上下洞口分布不连续,特别是存在框支剪力墙时,就不能满足薄壁柱理论软件的基本假设。
即便设计人员选用了适合的结构计算软件计算所做工程计算模型的结构,但由于计算软件在编制过程中所做的各种假设条件可能会与结构中某些构建的实际受力状态不相符,这就可能导致某些局部构件的实际受力状态与计算的结果出现很大的误差,这使就十分需要结构设计人员根据自身的设计经验进行人工调整。但也有些设计人员由于过分相信计算机软件的计算结果,没有对具体构件的受力状态有很好的了解,缺乏对所用计算软件的适用条件的了解,就不会对计算机的计算结果进行调整而直接根据软件编制出建筑设计图,从而造成关键部分构件如梁、柱等的实配钢筋与其真实的受力状态不相符、浪费建设方的建筑资金、影响建筑安全度,这是就需要设计人员对软件计算的结果进行准确的判别,并针对不同的情况进行相应的有效调整。
三、砖混机构设计的常见问题及解决方法
(一)底框上砖房房屋的计算、绘图问题存在误差由于底框上砖房结构上刚下柔的特点,其对抗震的能力是十分有限的,这就要求建筑设计人员应在方案设计阶段就根据这类工程的具体特点,考虑下部柱网的布置并按要求进行平面布置。而实际设计施工过程中有些建筑设计人员却仅按普通住宅来进行平面布置,这就会给结构设计人员带来很大的难度。实际配筋时板顶筋,主梁、次梁上部筋的布置由于底框结构托墙梁受力大,配筋率高,钢筋直径比大等问题容易导致梁实际受力截面较计算截面出现削弱,这种情况下设计人员就应该根据建筑施工的实际情况来决定是否应在计算后进行手工调整。在画梁图时则应着重注意梁顶底面每层钢筋的排放数量,从而保证施工的质量,结构的安全。
(二)构造柱兼作承重柱用
构造柱在当今建筑设计中经常被作为承重柱使用,但这种作法会引起以下几个问题:
1、当构造柱作为承重柱使用时,就会导致构造柱提前受力,且当这种结构遭遇地震作用时,构造柱位置必然会形成应力集中,首先遭到破坏。这样构造柱非但起不到其应有的作用,反而会成为房屋结构安全中的一个薄弱的部位。
2、构造柱一般布置在地圈梁中,无另设基础,当构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度就不能满足要求。这时承重大梁下的柱子就应该按承重柱设计。但当梁上荷载和跨度都较小时,构造柱也可以布置于梁下,此时必须按不考虑构造柱作用下计算,经验算满足墙体的局部承压和抗弯强度来,方可在梁下布置构造柱。
(三)忽视了纵向框架只考虑横向框架
现行建筑抗震设计规范应按两个主轴方向分别计算水平地震作用,各方面所有的地震和用力应由该方向的抗侧力构件来承担。也就是说,在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有着同样的重要地位。一些结构设计人员仅纵向地按普通的连续梁进行建筑设计,却忽视梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置不符合框架的构造要求。由于不考虑地震时的纵向作用力,在实际设计工程中经常会出现梁的支座负筋、跨中纵筋及箍筋的配筋置都出现不足。
(四)承重柱截面高度设计过小
许多结构设计人员误认为六度设防地震结构就是不设防,就图受力分析方便,故意将柱子的截面高度设计过小,使加大梁柱的线刚度。这样就把梁简化为铰支梁,柱就按轴心受压计算。虽然这种做法易于进行结构受力分析,但却忽略了梁柱间的刚结作用,加之柱截面的配筋都较小,这种结构一旦受力后,必然导致柱顶抗弯强度不足,柱子梁底附近就会出现一条或多条水平的裂缝,这样不但影响房屋的耐久性,也会引起住户的心理恐惧。当这样的结构一但遭遇地震时,毫无疑问将会倒塌,这就违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。
四、楼板设计常见问题及解决方法
(一)双向板有效高度取值存在误差
双向板会在横纵个方向均产生弯矩,因此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋则应放在下面,长跨方向的跨中钢筋应置于短跨钢筋的上面,计算时应取两个方向的各自的有效高度进行计算。有的设计人员为图省事或对板受力认识不足,只取两上方向的有效高度进行配筋计算,导致长跨有效高度偏大,就会配筋降低,使结构构件存在严重质量隐患。
(二)对楼板受力状态认识不足
有些经验欠缺的建筑设计人员在设计时为了计算方便或对板的受力状态认识不到位,就简单地将双向板作用单向板进行计算。这就导致计算假定与实际受力状态不符,出现一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足的情况,进而致使板出现裂缝。
参考文献:
[1] 韩绍娟著:《建筑结构设计中的几个问的观点》,《辽宁建材》,2008年3期
笔者从课程自身特点、授课学时、学生及老师等方面剖析教学实践中存在的问题。
1.1课程特点
本门课程的涵盖内容较广,包括民用建筑设计和工业建筑设计两大篇,为学生重点讲解的是民用建筑设计,主要介绍建筑平面、立面和剖面的设计内容及设计方法,建筑物的六大构件组成(基础、墙、楼地面、楼梯、屋顶和门窗)、各构件所起的作用,及每一构件具体的构造方式。比如屋面构造,不仅要知道所选择的面层材料,还必须了解每层的做法,包括厚度、砂浆的比例等等。课程结束后还要给学生安排设计任务,进行一至两个星期的课程设计。这种教与学的模式沿袭多年,有一定的特点和优势。但是,学生在学习期间,常常觉得这门课学起来很容易,但真正理解课程中的一些专有名词、构造方法等内容时却往往感到难以理解,考试时也很难答出理想的考试成绩。
1.2授课学时
根据“厚基础、宽口径、重素质”的原则,分配给房屋建筑学课程的课堂教学课时大量缩减,而房屋建筑学课程的内容却纷繁杂多,学时和教材内容之间互相矛盾,如何利用有限的教学时间让学生有效地掌握大纲要求的内容,做到统筹规划、重点突出,是教师需要解决的一大难题。
1.3学生
学生对课程的重视程度普遍不够。一方面,学生认为授课的内容浅显易懂,没有什么难度;另一方面,学生在平常的生活中虽然见过不同的建筑类型,但在运用房屋建筑学课程中的一些知识,诸如平、立面的单元及组合方法,线条的处理方法,如何体现建筑形体的美感、质感的时候,没有相应的典型建筑实例现场演示,即使依靠最详细、生动的语言进行描述也是无法体现不同类型的建筑外观的,学生们自然而然会因缺乏想象而感到枯燥乏味,产生厌学情绪。
2教学改革措施
针对以上存在的问题,基于房屋建筑学课程教学实践,对房屋建筑学课程教学改革提出一些设想。
2.1教学内容精炼化
课堂教学作为学生获取知识的重要途径,在教学内容上应进行“精挑细选”,删掉老旧重复内容,强化技术应用性与时代性。如《房屋建筑学》教材里的墙和基础构造这一章里,有专门的一节内容涉及3~4个篇幅来介绍实心粘土砖,包括它的制备工艺、组砌方式、施工方法等,而现实中,在我国多数地区,这种粘土砖因会消耗大量土地中的粘土资源被政府颁发明令禁止使用,而以符合环保要求的各类砌块来代替,但从目前出版的各类教材来看,仍普遍存在以实心粘土砖为讲解重点,而对其他砌块却介绍很少的局面上。诸如此类的情况,在教材中还会找到很多,教学大纲要求的内容可能已经过时,而教学大纲中不做要求的内容,可能已经成为建筑工程中的主流,所以如何选好授课内容,与时展相并进,是确保学生将来学有所用的关键。
2.2教学方法多样化
通过寻求多样化、丰富性的教学方法,激发学生的学习热情,提高学生自主能动性。
2.2.1教师授课和课堂讨论相结合教学过程中,为提高学生的学习兴趣,可采用课程讲授、提问和讨论相结合的方式。教师对某一问题的讲解告一段落后,针对基本概念对学生进行提问,并引导学生就某些问题或某一建筑工程展开课堂讨论,通过老师与学生之间不断的互动、信息往来,听取学生们的想法、反馈意见,及时发现学生们理解薄弱的地方,从而适时的调整课程内容,这对于老师能够自始至终的牵引学生的学习兴趣、启发学生思维及提高学生的学习能动性都大有裨益。
2.2.2传统教学和现代化教学相结合
在经济日新月异的今天,各种大跨、超高、新颖、奇特的建筑结构日益增多,这些结构形式很难通过叙述表达清楚,只能通过搜集图像资料,加入文字、影音、动画等内容,制作成教学幻灯片呈现给学生,采取这种教学手段会给学生以直观、形象、生动的学习感受,既增强了学生的学习兴趣,又使学生对各种建筑结构在国内外应用现状、今后发展方向及研究动态有了更多的了解。此外,在《房屋建筑学》课程授课之初,教师可将自己的电子信箱告诉学生,以便学生随时将学习课程时遇到的问题反馈给任课教师,教师可以及时答疑解惑,并在授课时有针对性详细讲解这方面的知识。通过将传统的板书教学和多媒体、网络等现代化教学手段相结合,就可为学生提供尽可能多的信息量,给学生打下较扎实的专业基础。
2.2.3课堂教学与课外教学相结合
各种建筑构件相互连接的方式错综复杂,头脑中需要很强的空间想象力,若能将现场实际工程与课堂教学相结合,一定会取得更好的效果。如讲解“屋盖支撑”这一节时,只凭教材上的图形学生很难理解各种支撑布置情况,这时可带学生到屋盖施工现场进行教学,通过实际物体,让学生了解各种支撑及其布置情况,以及各种支撑的作用。这样通过屋盖结构现场教学,学生对屋盖结构就不再陌生,对屋盖与各种构件的连接也会有较深的认识。
2.3实践教学要强化
实践教学环节要不断加强课程设计。通过课程设计环节,学生们会对民用建筑在平面、立面和剖面的设计过程有全面而具体的了解,因此在课程设计过程中,必须做好以下几个方面:(1)命题多样化、工程化。给出多组接近工程实例的课设选题,最好每人一题,学生们可根据自己的能力和兴趣方向自主选题,着重培养学生的思维能力和分析问题、解决问题的能力;(2)加强过程管理。设计前,为学生进行设计专题报告,内容包括设计过程、规范、构造及建筑制图等方面的知识,同时制定详细的工作进程表。课程设计期间,加强培养学生使用各种规范、查阅手册和资料的能力。指导教师可随时检查学生的工作进展情况,对每名学生的学习态度、工作进程和设计能力都要有所记录;(3)科学的考核方法。指导教师应制定科学、公平、合理的考核方法,对每名学生的表现进行考量,结果应能反映出每名学生在设计期间的综合表现,例如课设成绩可从设计计算书的内容、施工图纸的绘制、平时表现、答辩情况等多个方面全面评价、综合考量。
3结语