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一、從組織建設入手,健全了四級調解網絡
為了適應新時期人民調解工作的需要,使人民調解工作有組織、有領導、有人抓、有人管,更好地落到實處,我們從抓組織建設入手,編織了以“武寧縣人民調解工作領導小組”為龍頭的縣、鄉、村、組四級調解網絡。縣里成立了由縣委政府分管政法工作的副書記、副縣長為正副組長的“人民調解干作領導小組”;全縣21個鄉鎮(街道辦、開發區)均按要求建立了人民調解委員會;全縣村級調解委員會、社區(居民)調解委員會進一步健全和完善,并在有關行政企事業單位設立了人民調解委員會和相鄰地區設立聯合調解委員會;在村民小組和樓院設有人民調解員和糾紛信息員。四級調解組織的建立和健全,在全縣織牢了一張人民調解網絡,從組織上保證了調解工作層層有人管,級級有人抓,做到矛盾糾紛發本資料權屬文秘家園放上鼠標按照提示查看文秘家園生在哪里就調處化解在哪里。在硬件建設上做到了五有:有名稱招牌、有辦公場所、有工作人員、有辦公經費、有工作報酬;在軟件建設上做到了三有:有工作紀律和制度、有工作程序和流程、有工作計劃和安排。具體操作中做到“二圖”、“三簿”、“四制度”張貼(掛)上墻,使當事人一目了然,接受群眾監督。“二圖”就是調解區域圖、工作一覽圖;“三簿”就是民間糾紛排查登記簿、糾紛受理調處登記簿、糾紛回訪登記簿;“四制度”就是人民調解委員會學習、會議制度,民間糾紛排查調處工作制度,人民調解協議審核制度和回訪制度,民間糾紛月報告和零報告制度。全縣形成了“橫向到邊、縱向到底,依托基層,多方參與”的人民調解新格局。
二、從制度建設入手,建立了四項工作機制
組織健全加上制度規范才能把工作落到實處。為此我們狠抓了四項工作機制的建立和完善。
1、健全矛盾糾紛信息月報制度。縣鄉村組建立健全了矛盾糾紛信息網,做到正常工作月月報,突發事件及時報。落實責任人,形成逐級上報制度。對重大疑難糾紛向縣委、縣政府主要領導匯報,制訂預案,未雨綢繆,從宏觀和微觀上掌握化解矛盾糾紛的主動權。2、建立了糾紛調處工作督辦機制。縣綜治委和司法局及時分析研究全縣矛盾糾紛狀況,確定調處重點,落實責任制, 限期調處,對比較重大的矛盾糾紛實行掛帳督辦。如去年,在全縣統一開展的矛盾糾紛排查中,查出了7件山林土地權屬,環保等方面跨鄉鎮難度較大的糾紛,這些糾紛僅靠各鄉鎮調委會是無法解決的,縣司法局將情況匯總后向縣委政法委作了匯報,政法委牽頭組織了國土、林業、環保、公安、司法等部門進行集中解決。3、建立了矛盾糾紛調處獎勵機制。一是每年在全縣調解組織中開展創“十佳調解主任”評比活動,在全縣政法工作會上,對全縣“十佳調解主任”進行表彰,給予一定的物質獎勵。二是對提供有價值信息,及時化解群體糾紛的人員給予重獎。4、建立了糾紛激化責任追究機制。把矛盾糾紛排查調處列入年終綜治考評內容;對排查調處不力,造成群眾集體上訪或糾紛激化的追究有關領導責任,并予以一票否決。
三、從規范管理入手,突出了四個重點
如果說組織建設是基礎,制度建設是保障,那么強化管理就是使調解組織更好地發揮作用,調解工作真正出成效的不可或缺的重要手段。規范化管理我們主要是突出對人的管理,重點抓好四個方面:
一是選配好合格的人民調解員。調解員的素質決定調解工作的成敗。同樣一起糾紛,經驗豐富、素質高的人去調解就能成功,否則就調解不成。我們對全縣235個村(社區、企業)調委會成員進行了重新配制和合理調整,幾年來,更換了126名年齡偏大、素質較低的調解員,選聘了189名初中以上文化具有一定法律政策水平,熱心調解事業的人員充實到調解隊伍中。并堅持每年調整一次。
二是加強了對人民調解員的培訓,完善考核評比。經常組織調解主任;調解員集中培訓、現場參觀,不斷提高他們的法律政策水平和調解能力。司法所長、司法助理員每年都由縣司法局進行培訓;村級調解主任和調解員一般由各鄉鎮進行培訓,縣司法局重點調訓,如今年8月10—12日縣司法局就對全縣110多名司法助理員、調解主任進行了集中培訓。
三是實行人民調解員等級制和持證上崗制,為了做好這項工作,縣委辦、縣政府辦就加強基層調解組織規范化管理工作專門發文,提出明確要求。去年在南市鄉開展的人民調解組織規范化管理試點工作中,把人民調解員等級制和持本資料權屬文秘家園放上鼠標按照提示查看文秘家園證上崗制作為重要內容。通過考核,把該鄉的118名調解員分為首席、一級、二級、三級共四個等級,由縣司法局統一制發上崗證。今年對澧溪、船灘、石門樓、羅坪、魯溪、泉口、石渡、新寧等八個鄉鎮的調解員由縣司法局核實統一制發了上崗證。全縣人民調解員持證上崗制我們計劃在三年內完成。目前全縣已發上崗證的首席調解員有29人,一級調解員136人,二級調解員245人,三級調解員488人。同時縣司法局還對全縣21個鄉鎮(街道辦、開發區)的司法助理員統一制發了工作證,方便他們開展工作。
四是落實好調解員的工資報酬。全縣各鄉鎮(街、道辦、開發區)都解決了村(社區)調解主任的工資和調解員的報酬。有的鄉鎮還結合實際為工作滿20年的調解主任買了1份養老保險。調解員的工資報酬得到了落實,有效地調動了他們的工作積極性,這也是我縣做好人民調解工作的前提保證。
四、從規范程序入手,抓好了四個環節
人民調解工作要做到及時、合法、公正,就必須從規范工作程序入手抓好四個環節。
一是抓好了矛盾糾紛的預測排查環節,分析、掌握矛盾糾紛隱患。以鄉鎮(街道、開發區)為單位,每季開展一次糾紛隱患排查活動,及時了解、掌握民間糾紛發生的苗頭和隱患動態,消除不安定因素,并向縣委政法委和司法局報告。同時,縣政法委和司法局每年都聯合組織在全縣范圍內開展一次糾紛隱患集中排查調處活動,目的是對一些跨地區、跨鄉鎮和重大疑難民間糾紛進行排查和解決。如今年7月至8月在全縣開展的矛盾糾紛排查調處“百日行動”中,共查出各類糾紛隱患88件,當地調解組織調處了76件,建議當事人向法院提起訴訟的9件,有3件是由政法委牽頭組織相關部門聯合解決的。
二是抓好糾紛調處環節,有效化解矛盾糾紛。為了更好地做好這項工作,2000年縣綜治委出臺了《武寧縣民間糾紛調解處理辦法》,就糾紛受理、調解程序、調解筆錄、協議書制作等方面都作了具體規定,向各級調解組織統一印發了調解申請書、調解登記表、調解,協議書、糾紛移送單等文書表格。各級調解組織和人民調解員在開展人民調解工作中,調解人員持證上崗,切實做到合理、合法、公平、公正,認真調查取證,仔細做好各種筆錄,在查明事實的基礎上,依法調解,促使糾紛當事人消除隔閡、化解矛盾,自愿達成協議。對發生在村民小組內的小糾紛由組里的調解員調解,進行登記,但一般不制作調解協議書;對發生在行政村范圍內的糾紛,由村調委會進行調解,并有一名一級調解員參加,進行登記,調查取證,除當時就能履行的以外,都制作了調解協議書發給各方當事人;對跨村的民間糾紛,或者影響較大,或者調處難度大的糾紛,由鄉鎮調委會聯合糾紛發生地的調委會進行調解,或由鄉鎮調委會單獨調解,但必須有一名首席調解員參加,每件糾紛調解后都制發了調解協議書。同時尊重當事人意愿,不強迫調解。今年1—6月,全縣各級調解組織共調處各類糾紛632件,調成6ll件,成功率達96%以上。甫田鄉司法所(法律服務所)所長黃修辭認真總結調解工作經驗,結合農村調解工作實際撰寫了《如何做好疑難糾紛調解的記錄工作》,并在司法部《人民調解》上發表。
關鍵詞:建筑學;教育;建筑結構;教學方法
作者簡介:張金紅(1974-),女,吉林雙陽人,中國石油大學(華東)儲運與建筑工程學院,講師;李作龍(1969-),男,山東廣饒人,中國石油大學(華東)儲運與建筑工程學院,講師。(山東 青島 266580)
基金項目:本文系中國石油大學(華東)教學研究與改革項目(項目編號:JY-B201214)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0087-03
建筑學是一門綜合性的學科,不僅涉及到藝術和技術兩個基本的學科領域,它還廣泛涉及社會、歷史、文化、生態、環境等因素。建筑學教育旨在引導學生在與建筑有關的紛繁復雜的因素中,找出影響建筑建造的主導因素。我國目前的建筑學教育體系從根本上來講,主要起源于歐美現代主義建筑教育。對于有著五千年文明,建筑文化曾經在世界建筑史上獨樹一幟并影響深遠的中國,建筑學教育作為一門學科卻沒有完整地傳承下來,這在全世界范圍內來看,都是非常特殊的。中國建筑學是在教育的先驅梁思成、劉敦楨、童寯、楊廷寶、馮紀忠等人接受了西方的建筑學教育回國,才作為一門學科出現在現代中國教育的歷史中。上述中國建筑學教育的先驅幾乎無一例外系統地接受了西方的建筑學教育,盡管由于地域及個人的差異而出現不同大學之間的理念區分,但是中國的現代建筑學教育基本上全面吸收了歐美建筑學理念,[1]這一點是毋庸置疑的。
由于這種特殊的建筑學教育背景,中國的建筑學教育與中國本土的建筑發展脈絡存在著很大的斷層,雖然在目前的建筑學教育中諸如中國建筑史、中國傳統建筑、傳統聚落等的研究也會以相當重要的分量出現,但是中國建筑學教育大的體系卻一直沿著西方建筑學教育的發展脈絡而前行。而中國的建筑市場以及高等建筑學教育發展過于迅速,使得中國現代建筑學教育也沒能系統地跟上西方建筑學教育的步伐,最終導致中國建筑學教育大多停留在西方建筑學教育對建筑形式和設計方法的層面上。目前中國建筑學教育的現狀是過于追求形式,而對于像建筑結構、建筑材料以及其在建造過程中的邏輯和可能性等,成了當下整個建筑學教育的薄弱環節。本文通過對“建筑結構”教學方法的探討,嘗試找到一種藝術與技術、形象思維與邏輯思維齊頭并進的建筑學教學方法。
一、“建筑結構”教學中存在的問題
1.“教”的內容與建筑設計相脫節
“全國高等學校建筑學專業本科(五年制)教育評估標準”中對“建筑結構”方面的知識做出了具體的要求:了解結構體系在保證建筑物的安全性、可靠性、經濟性、適用性等方面的重要作用,掌握結構體系與建筑形式間的相互關系,了解在設計過程中與結構專業進行合作的內容;掌握常用結構體系在各種作用力影響下的受力狀況及主要結構構造要求;有能力在建筑設計中進行合理的結構選型,有能力對常用結構構件的尺寸進行估算,以滿足方案設計的要求。[2]
這些要求都是建筑學專業的學生應該掌握的基本結構知識。但實際情況往往是知識的傳授與建筑設計和實踐嚴重脫節,其中一個重要的原因,是講授“建筑結構”課程的教師很少具有建筑學專業背景,無法將結構課程與建筑設計及建筑物實體結合起來,對于建筑學專業學生學習“建筑結構”的需求和興趣點也把握不夠準確,建筑結構課程就顯得僵化、呆板,很難引起學生的學習興趣。
由于學生的學習積極性不高,使得教師自身對于“建筑結構”課程的認識也多被定位為輔助的、配套的、邊緣的地位,所以對于建筑學專業“建筑結構”的教學和研究也缺乏動力。
2.“學”的過程中,學生“重藝術、輕技術”的觀念根深蒂固
成熟于20世紀50年代的中國建筑學教育,帶著明顯的計劃經濟的烙印,學生在學校里主要進行方案能力的培養,空間、構圖、立面、色彩幾乎是建筑學專業教育的全部內容。一個形式豐富的方案,一手漂亮的徒手畫,一張完美的表現圖,就是建筑學優秀畢業生的標簽,順理成章,形式成了建筑學教育的重頭戲,重藝術、輕技術的觀念在建筑學教育中可謂根深蒂固。
從學生學習的角度來看,“建筑結構”課程對于建筑學專業似乎是可有可無的,甚至有相當一部分同學認為,只要自己設計出有文化、有思想的建筑方案,自然就會有學結構的專業人員主動配合實現了。但實際情況卻恰恰相反,但凡能成為優秀建筑師的人,對結構的知識往往都是非常豐富的,美國建筑大師賴特正是因為有著豐富的建筑結構知識,才在約翰遜制臘公司行政樓中創造出無梁樓蓋的奇特景觀,而同樣是他設計的東京帝國飯店在經歷大地震之后卻依舊巋然不動。學生們在“萬般皆下品,惟有藝術高”的指導思想下學習建筑學,其結果導致學生刻意追求超凡脫俗的藝術才思的同時,卻喪失了嚴謹求實的技術頭腦。[3]
二、“建筑結構”教學方法的改革從“教”和“學”兩個方向同時開展
1.引入建筑學專業背景的建筑結構教師,增加形象思維的內容
具有建筑學專業背景的建筑結構教師對于“建筑結構”的教學可以起到事半功倍的效果,因為他們在掌握建筑結構專業知識的同時,了解、熟悉建筑設計與結構相關的知識點,以及能夠用形象思維和邏輯思維相結合的方法進行教學內容設計和課堂實踐。
在“建筑結構”教學中,盡量引入形象思維和建筑藝術實體,例如在框架結構的講授當中,引入中國古代木構的原理和形象。中國古代木構的代表構件斗拱,從受力原理上來講,與框架結構基本相同。從斗拱的構建和邏輯來講述框架結構的懸挑原理,也收到了很好的效果,如圖1所示。由于建筑學的學生對于中國古代建筑的木構以及斗拱本身就具有非常鮮明的印象,在“建筑結構”課程中引入該形象,首先從教學內容上能夠起到吸引學生注意力的作用,其次,從木構及斗拱的受力與框架結構的受力邏輯的對比也使得學生對于抽象的框架結構邏輯的學習,增加了形象思維的內容。
同樣,在講授拱結構的受力特點時,課堂上用萬神廟和路易斯康的印度經管學院進行對比。萬神廟(圖2)的穹頂結構側推力是用連續的墻體來抵抗的,同時,為了減輕墻體的自重,將墻體局部挖空,形成壁龕,所以建筑形象也是相對完整和封閉的。而同樣是抵抗拱結構的側推力,路易斯·康的印度經管學院(圖3),無論是解決跨度的拱結構,還是砌筑在墻體中的拱結構,都利用起拉結作用的鋼筋混凝土梁來抵抗拱結構的側推力。由于抵抗拱的側推力時,鋼筋混凝土梁主要處于受拉狀態,所以梁截面尺寸較小,建筑形象與萬神廟也大相徑庭。學生在進行建筑結構專業內容的學習過程中,引入學生感興趣的經典建筑形象,使得建筑結構和建筑藝術之間自然而然地聯系起來。
2.增加建筑結構學習的連續性,學生能夠“學以致用”
雖然學習是個長期的過程,但是對于只有48學時或者64學時的“建筑結構”課程,一個學期的內容,如果不能與其他課程融會貫通,不能在其他課程的學習中得到很好的應用,“建筑結構”的學習,留給學生的可能只是一次考試或者一個成績。
為了增加建筑結構學習的連續性,將“建筑結構”課程與建筑設計課程緊密結合起來,建筑結構的教師參與到每一個設計題目當中。讓學生從結構理性的角度對自己創作的建筑方案進行結構合理性評估。在以往的教學中,結構專業的教師,參與到建筑設計課中并非沒有先例,很多學校也都做了這方面的嘗試。但是據對學生調研的結果來看,以往結構教師臨時性的參與,對于學生建筑結構知識的理解起到的作用微乎其微。而且結構教師不可能有很多時間全程參與建筑設計的教學,所以這個作用就更是大打折扣。在建筑設計教學中引入建筑結構的相關內容,嘗試用一種啟發性的自我評價的學習方法。實際操作是首先引導學生對自己的設計方案進行結構理性的思考和判斷,在學生做出結構思考的嘗試并得出一定的結論之后,結構教師再具體介入,根據學生對自己方案結構的自我評價,進行有針對的指導和干預。這種學習方法,使得學生不僅進一步深化了建筑結構的學習,也讓學生對于自己方案的結構有了更進一步的認識,甚至還能起到開闊思路,啟發創作靈感的作用。自我評價的方法要求結構教師課前科學合理地制訂教學方法,具體體現在針對不同的年級和設計內容,提出具體的建筑結構評價指標。如下表所示分別是針對《專家工作室》和《大學生活動中心》兩個方案的結構評價指標。
表1 《專家工作室》結構評價指標
擬選擇結構形式 選擇理由 主要結構構件 構件尺寸預估
首選
可選1
可選2
表2 《大學生活動中心》結構評價指標
擬選擇結構形式 選擇理由 主要結構構件 構件尺寸預估 樓層間結構對位關系契合度 結構形式與建筑空間及建筑形象分析
首選
可選1
可選2
上述兩個表格中,對于低年級的學生,建筑結構知識相對較少,表1的設定,主要是提醒學生注意,在建筑設計的同時,要考慮建筑方案的結構可能性,并從老師那里學習建立最基本的建筑結構的基本知識框架;隨著專業學習的深入,學生的建筑結構知識和對建筑整體把握越來越強,表2中增加了兩項內容,目的是使學生在進行建筑方案的設計中既要考慮到結構合理性,同時也應從建筑結構的制約和啟示中開拓設計思路。學生通過完成結構評價指標這項任務,會主動去關注和學習相關的結構知識,這種情況下適時引入結構教師的指導,學生的學習興趣和學習效果都明顯提高。
三、“建筑結構”教學方法改革的啟示
建筑學專業目前很多課程教學過程中存在著脫節、重復等現象,主要的原因在于很多課程看似很成體系,但是實際操作過程卻是各自為政,課程之間的銜接存在著很多問題。導致建筑學專業的畢業生,普遍情況是知識結構不完整,尤其缺少嚴謹求實的技術頭腦。[3]業內人士也普遍認為應該加強學生綜合能力的培養,對建筑學專業的學生來說,實現手段主要就是以“建筑設計”這門專業課為核心展開各門建筑理論與技術課程的學習。[4]本文探討將建“建筑結構”與“建筑設計”有效地結合起來,嘗試將建筑結構知識至始至終地在建筑設計課中得以應用,而且盡量做到知識結構與學生能力相結合,循序漸進,讓學生感覺到相關知識學有所用,激發學生學習建筑結構知識的熱情和主動性,從而為學生打造一個相對完整的知識結構。
四、結語
建筑學專業的“建筑結構”教學改革從調整教師的知識結構入手,解決結構知識源頭過于專業和單一的問題。從課程融合入手,通過學生對相關知識的不間斷應用來增加其對“建筑結構”課程的重視和興趣,使“建筑結構”知識能夠至始至終、循序漸進地應用于建筑學專業的整個學習過程中。當然,不同的知識,在教與學的過程中都會有其特殊性,但是,“建筑結構”教學中,這種實實在在的學科融合嘗試給建筑學教學改革提供了一種思路。
參考文獻:
[1]蔡永潔.大師·學徒·建筑師?——當今中國建筑學教育的一點思考[J].時代建筑,2005,(3):75.
[2]建設部.全國高等學校建筑學專業本科(五年制)教育評估標準[S].2003.
[3]郝曙光.建筑師素質與建筑學教育的思考[J].華中建筑,2000,
[關鍵詞]結構美學;建筑審美;力學;藝術
中圖分類號:TU611 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)10-0293-01
結構是按照力學規律形成的建筑骨骼,是建筑設計中非常重要的元素。在建筑中,結構作為傳力系統除了滿足承載要求外,其自身的視覺表現力還成為建筑藝術中的組成部分。建筑結構美學包括結構的內在品質與外在表現兩個方面。內在品質主要涉及結構技術的合理性、效率性和可行性等。為了達到建造的經濟性和有效性,設計者必須按照材料性能和力學規律選擇結構形式,建立科學的邏輯思維秩序,賦予建筑結構以理性。結構的外在表現是指在審美觀念上設計師可以充分發揮自身的能力、個性及想象力,將結構“技術”提升到“藝術”的高度。
每一次技術革命不僅帶給建筑師新材料、新結構、新設備、新的設計手段與設計方式、新的建筑形態等,還悄然改變著人們的審美價值和美學觀念。建筑藝術之美可以從多個方面來實現,而建筑作為一種空間受力的實體,結構表現具有藝術美的內涵。于是,如何善加運用結構,由被動變為主動,創造出別具特色的建筑作品,結構所起的作用值得關注和研究。
一、結構推動建筑形式美
結構技術一直影響著建筑造型,建筑史從某種意義上而言就是一部結構技術的發展史。傳統建筑美學以古典的形式美為中心內容,形成以黃金分割為代表的均衡、穩定、韻律、漸變等原則,這其中,優美與合理有著必然的聯系。根據力學要求,結構必須達到自身的平衡與穩定,才能實現承擔荷載傳遞內力的作用。由于這個事實,使人們在審美上產生了視覺平衡的心理。于是,人們在建造建筑時都力求符合均衡的原則,這樣不僅是安全的,而且在視覺效果上也是美的。因此,對稱或不對稱的結構形式都必須保持均衡與穩定,這與建筑造型中的美學觀點是一致的。在對中國古建筑結構構件的研究中發現,盡管當時人們對結構技術的認識處在經驗型階段,但仍出現眾多美學與力學相統一的成功結構構件。“為了使水平與垂直構件結合的更加牢固,檐柱多有側腳和生起,還可以使建筑物的整體性與重心更加穩定。”其中“側腳”一詞,其含義是將柱頭微向建筑內側傾斜,柱腳微出向外,使柱按正“八”字形預先傾斜。從結構力學的幾何穩定性分析,如果所有柱子都垂直于地面則它們之間的關系是互相平行,這在結構上是不安全的。采用側腳,使得各柱之間不再平行而形成虛鉸,有利于整個建筑物的幾何穩定。另外,上部荷重會使柱頭間保持自動向內擠緊,以達到穩固整體木構架的作用。同時由于人視覺經驗的透視效果,使得建筑產生沉穩挺拔、氣勢宏大的美感。由此可見,許多熟知的建筑形象中都能找到結構技術的淵源,美的形式必然含有合理的技術內容。
二、隱藏在內部裝飾的結構美
這是結構體系與建筑形式之間一種長期存在的關系。工業革命之前,由于建筑技術的落后,建筑形式創作嚴重依賴結構的生成過程,建筑與結構可以說是難分彼此。雖然結構體系對建筑形式有著決定性的影響,并決定著那個時期的建筑風格,但是結構更多的時候是在參與展現建筑的宏大體量,其自身往往被隱匿在裝飾元素的覆蓋之下。巴黎圣母院正是其中的代表之作,在它的尖拱中,框架式骨架券作拱頂承重構件,其余填充維護部分減薄,使拱頂減輕; 獨立的飛扶壁在中廳十字拱的起腳處抵住其側推力,和骨架券共同組成框架式結構,側廊拱頂高度降低,使中廳高側窗加大; 使用二圓心的尖拱、尖券,側推力減小,使不同跨度拱達到一樣的高度。雖然結構上的創新給建筑形式帶來了根本變化,幾乎一切可見的構件都在發揮著結構作用,然而結構的藝術性主要體現在對結構構件的裝飾上。因為“盡管建筑師們仍然對結構感興趣,但只是把它看作是實現建筑形式的一種手段,這種建筑形式是從離技術因素相距甚遠的思想中產生出來的。”所以為了視覺上的優美雅致,所有的結構構件都作了調整,柱子的“卷繩”狀裝飾、柱頭的形式,都不是結構的技術要求,而是視覺形式美的要求。結構的力學功能闡釋得簡單而有效,但其審美與可讀性卻大打折扣,因為結構基本上是基于技術需求的自發呈現,而非主動參與影響空間形態的塑造,所以縱然裝飾工藝精致,卻失去了建筑的本色。
三、與建筑相融合的力學之美
從埃菲爾鐵塔開始,現代建筑的結構表現在歷史舞臺上也拉開了序幕。建筑師開始嘗試用新穎結構設計意想不到的建筑造型,建筑結構走上了藝術化的道路,結構技術以一種神奇的色彩呈現嶄新的面貌。建筑師利用結構材料自身的造型潛力,通過結構內力的分析,形成了由幾何形體按照一定規律組合的結構,這些結構單元經過組合、變化能夠形成復雜的形式,結構的邏輯表達反映了建筑師對于結構力學邏輯的遵循,建筑形態通過具有力學美感及符合內部功能的結構體系整體地表達出來。
四、信息時代結構美的拓展
由于傳統的結構理論都是以二維受力來進行分析、試驗的,所以大部分建筑師的設計都受到了很大的束縛,造型往往以直線、矩形塊、大面積的平面等形式表現要素為主。當今時代,計算機技術的發展使得以往復雜形體,尤其是多元曲面的實體建構成為可能,建筑師控制自由曲面就如同控制歐式幾何形體一樣簡單。這在一定程度上打破了原有的美學感知的邏輯,人們不再追求原來建筑結構所體現的穩定和層次分明,而是越來越關注建筑的形態給人帶來的視覺刺激。非線性的復雜性美學觀被引入建筑,建筑越來越側重流暢光滑的曲線、輕盈透明的開放空間、柔軟動感的不定形態以及復雜變換的形式生成,建筑形態走向復雜、塑形、多維、動態和不定形,迥異于傳統的美學觀。在這些超乎想象的形體中,視覺需求有時候甚至取代結構的內在邏輯性,結構的象征特征被加以強調,成為設計中的主導因素。
參考文獻
【關鍵詞】建筑結構;結構選型;圖紙審核;結構優化;成本控制
1.引言
建筑結構的設計需要保證安全可靠、經濟合理,由于實際工程結構中存在多種不確定性,所以結構設計就是研究建筑工程設計中的各種不確定性問題,取得安全可靠與經濟合理之間的均衡。結構設計就是要處理這種安全可靠與經濟合理的矛盾。
2.結構選型
建筑結構是形成一定空間及造型,并具有承受人為和自然界施加于建筑物的各種荷載作用,使建筑物得以安全使用的骨架。建筑結構是建筑三大構成要素中建筑技術的組成內容,是保證房屋安全的重要手段。建筑結構的形式是為了滿足建筑功能要求,為創造建筑的美而服務。建筑結構與建筑設計是兩個既相互獨立又緊密聯系的專業工種。
建筑結構是解決堅固問題,處于服務地位,由結構工程師完成;建筑設計是解決功能、適用和美觀的問題,處于先行與主導地位,由建筑工程師完成。建筑設計必須和建筑結構有機結合起來,只有真正符合結構邏輯的建筑才具有真實的表現力和實際的可行性,富有建筑的個性。
(1)框架結構:框架結構的承重結構和圍護、分隔構件完全分開,墻只起圍護和分隔作用;平面布置要靈活,能夠滿足生產工藝和使用功能的要求。采用的材料是型鋼和鋼筋混凝土,要有很好的抗壓和抗彎能力,由于梁、柱剛接,抗側移和抗振動能力強,因此,其抗震性、整體性和延通性較好,適用于多層和高度不超過60m的高層建筑。框架結構的平面布置時,建筑平面形狀和立面體型宜簡單、規則,使各部分剛度均勻對稱。要控制結構的高寬比,一般高寬比設為5~7,減少結構在水平荷載下產生的側移。房屋的總長度宜控制在最大伸縮縫間距內,減少溫度裂縫。框架梁宜拉通、對直,框架柱宜上下對中,梁柱軸線宜在同一豎向平面內。盡量統一柱網及層高,以減少構件種類規格,簡化設計及施工。
(2)剪力墻結構:剪力墻是建筑物的承重墻,同時也是圍護墻和分隔墻,因此,剪力墻的布置必須滿足建筑平面布置和結構布置的要求。有較強的承載能力,同時也具有很好的整體性和空間作用,因此,剪力墻作為抗側力構件用于高層建筑。受剪力墻間距的限制,建筑物的平面開間布置不靈活,所以多用于旅館、公寓住宅等建筑較為適宜。剪力墻結構的樓蓋結構一般采用鋼筋混凝土平板,可不設梁,這樣可節約層高。
3.結構設計中的成本優化分析
3.1建筑結構設計優化的概念
建筑結構優化設計是指在滿足各種規范或某些特定要求的條件下,使建筑結構的某種指標(如重量、造價、剛度等)為最佳的設計方法。也就是要在所有可用方案和做法中,按某一目標選出最優的方法。傳統的建筑結構設計方法,事先根據經驗通過判斷給出或假定一個設計方案和做法,用工程力學方法進行結構分析,以檢驗是否滿足規范規定的承載力、剛度、穩定、尺寸等方面的要求,如符和要求的即為可用方案,或者經過對少數幾個方案和方法進行比較而得出可用方案。而結構優化設計是在很多個可用和做法中找出最優的方案,及材料最省、造價最低、或某些指標最佳的方案和做法。這樣的工程結構設計便由“分析與校核”發展為“綜合與優選”。這對提高工程結構的經濟效益和功能方面具有重大的實際意義。“綜合與優選”實質上也就是建筑結構的優化設計。從理論上講,按結構設計變量的層次分為:截面層次優化設計;結構幾何形狀的優化設計;結構的拓撲優化設計(如給定一個桿系結構的節點布置,要求確定哪些節點之間應有桿件連接);結構類型優化設計(如將一組荷載傳遞到支座,可以由梁、桁架和拱等不同類型結構進行優選)。隨著設計變量層次的升高,所得的優化結構的效果也隨之提高,但優化設計的難度將增大,工作量將增多。
3.2較常見的結構的優化措施
(1)鋼筋規格的選取,例如箍筋選用三級鋼(強度較二級鋼提高1.2倍,較一級鋼提高1.7倍),能一定程度上節省鋼材的用量,如采購不到小直徑的三級鋼,樓板鋼筋建議用冷軋帶肋鋼筋,強度等級同三級鋼,也能節省鋼材用量。
(2)樓層歸并系數,常用樓層歸并系數為三層(住宅),歸并系數太大會引起鋼筋的浪費,因為隨著樓層的變化,每層配筋會出現變化。
(3)結構參數的選取,例如場地粗糙程度,規范上B類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;C類指有密集建筑群的城市市區[2]。如果場地類別選擇B類會比選擇C類鋼筋含量增加25%,對結果影響很直接,所以在選取參數的時候可以與設計院和審圖公司提前溝通。
4.建筑結構成本控制的思路
建筑結構成本控制需要從兩個方面入手,分別是投資方進行建筑結構成本的控制和設計單位內部控制建筑結構成本,兩個方面相互促進,缺一不可。
投資方進行建筑結構成本控制的主要管理思路
建筑設計項目管理的基本工作是保證項目的合理行、適用性和經濟性,重點應放在程序控制、設計優化和投資控制上。建筑工程設計管理帶來的技術和經濟意義主要是:使建筑功能更為合理或得到提升,使結構安全度和抗震性能提高,減少和避免設計差錯,節約建設造價,縮短建設工期,推廣和利用新技術等。
關鍵詞:結構;建筑形式;教學實驗
中圖分類號:TU2-4 文獻標志碼:A 文章編號:10052909(2015)05012306
建筑綜合設計是中國礦業大學建筑系新開設的設計課程,其初衷是將建筑結構、建筑技術、建筑歷史等方面知識在設計中進行綜合利用,培養學生專業綜合能力。這門課程為教學研究提供了良好的平臺,使專業知識融會貫通。所開設的課題集中在建筑技術方面,如結構選型與體育館設計、節能建筑設計、建筑結構與建筑形態構成的綜合設計等。筆者在上學期的開課方向主要為建筑結構與建筑形態構成的綜合設計。
一、教學目的
建筑學的學生經常會在四年級陷入一個單純追求形式的誤區:他們傾向于直接運用各種建模工具(犀牛、Sketchup等)推敲建筑的體量,喜歡夸張且具有張力的造型和炫目的建筑外表皮,而忽略建筑的結構表達,甚至不知道如何運用合理的結構形式來實現這些造型目的。
縱觀建筑史的歷程,每一類的經典建筑作品,都不能脫離結構技術的嫻熟運用。近十年,許多創新性的建筑設計作品(如伊東豐雄的仙臺媒體中心、臺中歌劇院等),都是對結構體系深入研究之后,才做到建筑形式、建筑結構與建筑空間三者有機融合,而這正是建筑學的本質要求。
二、教學指導思想
在建筑創作領域,結構與形式的完美統一是建筑師普遍追求的方向。建筑形式是在對某種結構形式的創新性探討和研究之后自動生成的。正如培根在《新工具論》中所言:“形式非它,正是支配和構造簡單性質的那些絕對現實的規律和規定性。”他認為,形式是物質的屬性,是結構對物質實體的抽象性提煉與表達。因此,在建筑形式生成的過程中探討物質本體的抽象非常有意義,可避免建筑師陷入細節的糾纏,直指結構要素與形式要素的本質,是結構生成建筑形式的基礎。而后期運用各種參數化軟件對線性或非線性形式的具體生成,也是一種
以結構邏輯為基礎的抽象。
因此,本次教學的指導思想定位為結構塑形,即結構生成建筑形式,強調形式應具有視覺沖擊力,內容和形式應協調統一,有結構邏輯,而非奇奇怪怪的建筑。
三、教學操作方法
教學按時間先后順序,共分為四個主要環節:案例分析、原型提煉、結構整合、形式生成。
(一)案例分析
正如普利茲克建筑獎對伊東豐雄評審辭里所述:“伊東豐雄在其職業生涯當中,創作了一系列將概念創新與建造精美相結合的建筑……每一次都力求建筑上的突破與超越。”研究過伊東豐雄的作品的人都會發現,他把結構與技術層面上的創造發明與清晰的形式語言相結合。伊東豐雄能用一種極其獨特的方式,將結構、空間、環境、技術及場所建立于一個平等的立足點之上。他的作品結構復雜,但又巧妙地與形式融為一體,令建筑本身煥發出寧靜與祥和的表現力。
因此,在授課過程中,筆者側重介紹擅長結構表現的建筑師,如伊東豐雄、奈爾維、卡拉特拉瓦、諾曼?福斯特、理查德?羅杰斯、托馬斯?赫爾佐格等,并對這些建筑師的作品進行了結構和形式方面的分析,目的在于使學生理解結構與形式之間的邏輯關系。同時,在課程的前兩周,筆者要求學生挑選一位印象最深的建筑師,重點分析他們以結構表現為主的經典建筑作品,深度要達到理解其背后的結構邏輯,如要分析伊東豐雄的仙臺媒體中心,就必須理解梳理清晰其中所應用的結構體系,即蜂窩狀樓板與管狀柱直接連接的環區、聚集樓板力流到管狀柱的承臺區和承受樓面荷載的跨區之間的結構關系,以及與柯布西耶的多米諾體系之間的共性與差異性。
(二)原型提煉
在結構理論里,建筑結構主要分為兩大類――桿件結構(Elementary Structure)和整體結構(Monolithic Structure)。以仙臺媒體中心為例,運用力流分析的概念,其中起到豎向承重荷載的管狀柱可以從桿件結構優化為整體結構。學生需要做的是,分析清楚力流的概念,明白其在優化中的作用,最終提取結構原型――先將仙臺媒體中心的表皮剝離,將隱藏在背后的形式生成邏輯落在結構體系上,把結構體系簡化為承受豎向荷載的管狀柱和蜂窩狀樓板。在這里,管狀柱和蜂窩狀樓板作為結構原型,在接下來的形式再生成中,將起到重要作用。這種對基本要素的提取和組織過程,其結果正是設計問題的結構原型。
(三)結構整合
結構整合先期重點在于結構原型的抽象性提煉與表達。這種本質性抽象剔除了反映建筑形式元素基本性質的本質形式,是建筑形式生成的基礎[1-2]。這一階段要求學生結合建筑具體功能分區,運用本質形式組合建筑體量,在滿足功能與空間的前提下,再重新梳理結構形式,符合結構體系的要求。事實上,這是一種“原型―設計―整合”的過程。
(四)形式生成
建筑學專業將造“形”性擺在很高的位置,甚至在許多學生眼中,建筑就是一門造“形”藝術。本門課程設計的最后一個環節分為三個階段:在結構元素的組織過程運用想象力,構思出滿足結構原型的形式為第一階段;完善形式與充實再加工的過程――運用加減法、體量交錯、虛實對比等手法對形式細化是第二階段;形式外在化表達的過程――借助計算機輔助技術和軟件,生成線性或非線性形式和表皮為第三階段。
四、教學案例印證
對形態構成的關注是建筑與結構專業最大的共識,應該成為合作的基點,同樣也是本門設計課研究的重點。而大跨度大空間建筑是最好的“實驗場”。基于上述原因,課程選擇以“城市規劃展館建筑設計”為載體,旨在讓學生了解并掌握以結構形態構成方法來表現建筑形態的建筑設計創作方法。
(1)在案例分析階段選取的作品是坂茂的蓬皮杜中心新館(圖1)。從案例分析中,學生把結構原型歸納為二維關聯結構[3]。二維關聯結構在平面形態上具有韻律美感,既可以作為結構支撐形式,又具有裝飾美化效果。不僅如此,從合理性上來說,這種結構也是一種更為有效的荷載分攤體系:在三維尺度上作為編制整體的網格有兩個方向的受力,與簡支梁單向受力相比,可以合理地將部分受力傳遞給周圍構件。
在抽象出這種結構原型的基礎上,利用這種編織結構,將建筑自身所具有的結構美感表現得淋漓盡致(圖2)。整個建筑像一朵編織的花瓣,把大空間的展覽功能籠罩其中,自由靈活的結構編織體與線性豎向體量相互穿插、趣味十足,形成了豐富的供市民活動的灰空間,整棟建筑具有天然的結構韻律美感。
(2)選取的作品是伊東豐雄的臺中大都會歌劇院。在案例分析中,學生把結構原型進行了抽象提取分析(圖3)。整體結構上(圖4),將一個矩形劃分為網格并且間歇以A/B進行標記與區分,在所確定的網格中根據功能要求進行簡單的功能區分,根據確定的功能關系將初步劃分的A、B空間隨機移位、變形。在空間上,平面A、B空間的交錯組織將其誕生至豎向各層中的空間交錯,各層平面依舊沿用平面中的AB空間根據功能需求隨機移位變形,以滿足不同功能對結構尺度的需求。另外,柱體原型也進行變形抽象:傳統柱體結構變形為圓柱筒體結構,這種筒體在x方向擠壓變形,傳統框架結構演變為筒體,筒體在x方向移位,形成應力曲線,三維中形成應力曲面,單元體最終組合成結構體系。該生運用這種結構體系,將平面功能在豎向上合理分布,形成了大小各異的展覽空間,空間表現力豐富,最后根據空間對位,運用計算機對表皮進行參數化賦形,建筑形式充滿理性的變化。
(3)選取的作品是伊東豐雄的多摩大學圖書館。在案例分析中,學生把結構原型抽象為拱券結構。拱券是拱和券的合稱,指塊狀料砌成的跨空砌體。豎向荷重時,具有良好的承重特性外,還起著裝飾美化的作用。拱券結構在擴展室內空間,豐富內部功能,增強結構可靠性,增加建筑美感方面,都有獨特的作用。
因此,學生在設計中選擇拱券作為基本結構形式,營造舒展、結構優美的大空間(圖5)。以伊東豐雄設計的多摩大學圖書館的拱券結構為母題,利用拱券的連續與交叉形成大跨度空間,同時以結構形式作為大空間的裝飾,即城市模型展廳大空間雛形(圖6)。首先利用一圈拱券圍合形成正六邊形,增加正對角的拱券,然后連接相鄰角,與其他拱券交叉固定整體結構;其次在主體結構外側,出挑拱券形成外部展廳,并平衡內部拱券拉力;最后在外部展廳表面添加弧線型框架,結構與外表皮結合,突出“拱”主體。設計不光突出大空間的結構表現,在普通展廳設計中,也運用了拱券結構生成建筑形式:把拱券變形成傘拱,形成基本單元體;四個傘拱,即四個小單元體,相互搭接依靠,組合成為較大的單元體,組合方式的多樣,形成多樣的“大單元體”,這種“大單元體”賦予表皮后,最終直接反映在建筑外部形式上。另外,多種組合方式,也營造了豐富的建筑內部空間。
五、結語
通過上述學生作業可以發現,四個環節(案例分析、原型提煉、結構整合、形式生成)的教學操作方法基本上得到了貫徹執行,學生在分析優秀案例的基礎上,在對結構體系深入研究和掌握之后,使之成為建筑表現的途徑和方法,最后基本做到了建筑形式、建筑結構與建筑空間三者有機融合[4],達到了教學的初始目的,是一次有意義的教學實驗。
參考文獻:
[1]顧大慶.建筑形式生成的方法學[J].東南大學學報,1990(9) : 42-49.
[2]鄭.建筑形式問題辨析[J].中國科學E輯,2009(5) : 869-873.
關鍵詞:建筑結構;教學改革;工程管理;建筑學
作者簡介:白崇喜(1981-),男,黑龍江肇源人,東北農業大學水利與建筑學院,講師;邵新妍(1976-),女,黑龍江雙城人,東北農業大學水利與建筑學院,講師。(黑龍江 哈爾濱 150030)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)01-0116-02
結構課程是土木工程專業的核心課程,其包括“混凝土結構”、“砌體結構”、“鋼結構”、“地基與基礎”、“建筑抗震”等,這幾門課都用較多的學時單獨講授,學生的力學基礎扎實,容易掌握結構知識。對于非土木類專業而言,結構課程卻不是核心課程,因此,非土木類專業學習結構課程所需的學時及所學的重點明顯不同于土木工程專業。目前,“建筑結構”課程采用教材的內容基本是由傳統的“混凝土結構”、“砌體結構”、“鋼結構”、“建筑抗震”等幾門課程簡單化后的“拼盤”,未能擺脫以培養結構設計人才為目標的內容框架。[1]為此,有必要對建筑結構課程的教學內容和教學方法進行改革,改革目標是用簡單、形象、生動的語言表達復雜的技術問題,進行技術課程的“白話”革命。
一、非土木類專業對建筑結構知識的需求
非土木類專業,比如工程管理專業、建筑學專業,它們與土木類專業在學生的培養目標和要求上存在著較大差別,而這一差別在學生的培養過程中得不到足夠重視,往往“建筑結構”課程都是由結構專業的教師來講授,教師的授課較容易受到結構專業課程設置的影響。如果未針對非土木類專業的特點和學生的特點,來組織教學內容和選擇教學方法,而僅僅參考結構專業的教學內容和教學思路來授課,會嚴重影響學生的學習效果和教師的教學效果。
“建筑結構”課程是工程管理專業一門重要的技術類課程,該課程在工程管理專業人才培養中起重要作用。[2]工程管理專業學生的學習重點是建立工程概念,使學生掌握建筑結構方面的基礎知識及有關的構造要求,具備在實際工作中分析和解決一般結構問題的能力。“建筑結構”課程是建筑學專業的基礎課,[3]建筑學專業學生的學習重點是建立結構中的力學概念,將其學到的建筑結構知識應用到建筑設計中,這樣建筑師和結構師才能緊密合作。
土木工程專業與工程管理專業及建筑學專業的從業對象都是建筑工程,但是從業目標卻不相同,土木工程專業側重于結構設計和施工管理,工程管理專業側重于項目決策和全過程管理,建筑學專業側重于建筑設計和建造藝術。從業目標的不同決定了不同專業對建筑結構知識的需求也不相同,即工程管理專業和建筑學專業對建筑結構知識的需求明顯弱于土木工程專業。
二、“建筑結構”課程教學內容改革
1.對教學內容的整體把握
教學內容應根據建筑結構知識與非土木類專業對其需求之間的關系來安排,培養學生結構整體思維意識。教師應從建筑結構整體的角度,闡述建筑結構概念設計,改變傳統的只重視基本構件而輕視結構整體分析的教學模式,強調鋼筋混凝土結構(構件)、砌體結構(構件)、鋼結構(構件)這三類結構(構件)在設計時的異同點,通過類比加深學生對知識點的理解,重原理輕公式,側重于技術知識的有效性,弱化計算公式的推導過程及其參數的講解,從而引導學生掌握技術課程的精華。[4]
教師還要注重非土木類專業知識體系向建筑結構知識體系的過渡。非土木類專業的建筑結構教材內容過于強調結構設計自身,其與非土木類專業的知識體系之間的聯系較少,缺乏非土木類學生在理解建筑結構知識所必需的過渡階段,不利于學生形成結構素養,這方面的過渡則由授課教師來把握。由實體結構向力學模型簡化的過程同樣需要引起重視,要加強建筑結構與相關知識體系的聯系,幫助學生樹立建筑結構整體概念。
最后教師要能把握知識的縱、橫向擴展。圍繞真實的典型工程設計案例連續地組織授課內容,可使各部分相對獨立的課程內容彰顯其內在邏輯性,更具工程直觀性。以建筑結構知識為主體,授課內容應優選與專業相關的、學生感興趣的且工程中易引起誤解的主題。
2.增加閱讀結構施工圖相關知識
工程圖一直被稱為工程界的共同語言,凡是從事建筑工程設計、施工、管理及相關行業的工程技術人員都離不開圖紙,[5]因此,“建筑結構”課程的教學內容有必要融入結構施工圖的識讀這一內容。先講解每種結構(構件)的結構設計原理,隨后講解與該部分結構(構件)相應的結構施工圖的識讀,對結構施工圖的識讀與對構件計算的理解是相互促進的。
結構施工圖主要包括建筑工程結構制圖規定、鋼筋混凝土結構構件配筋圖、鋼結構構件及連接的表示方法,通過介紹有關建筑工程制圖標準使用方法,使學生在工作崗位中具有獨立工作的能力。結合專業實踐,引導學生掌握建筑結構設計的基本過程及結構施工圖的形成過程,增強閱讀結構施工圖的能力。
3.根據科研成果充實教學內容
隨著科學研究地不斷深入,新材料、新技術不斷出現在各類建筑結構中,比如FRP材料、活性粉末混凝土、異形柱等,而書本內容往往不能及時反映新的科研成果。因此,教學過程中要根據建筑結構科學研究的發展情況納入新知識。任課教師要努力承擔科研任務并密切關注新的科研成果,堅持教學與科研一體化,實現教學與科研相互促進、協調發展。
三、貼近專業需求的教學方法
1.提升教師非土木類專業的專業能力
“建筑結構”課程的任課教師多數情況下是結構專業的教師,而這些教師缺乏非土木專業的專業素養,這樣不利于實現非土木專業知識向結構知識的良好過渡。因此,為適應專業需求及社會發展,需要專業型的教師來完成“建筑結構”課程教學。對于工程管理專業的“建筑結構”課程,則應更多地了解工程管理專業的工程實踐,從中找出相應的結構知識,從而建立管理知識與結構知識之間的聯系。
專業型教師除了定期深入到工程第一線學習與結構專業及非土木類專業相關的工程實踐知識外,還有必要參加國家注冊結構工程師、建筑師、建造師等工程執業資格考試。實踐證明,只有具有非土木專業的專業素養的教師才能更好地進行“建筑結構”課程教學,才能培養出與專業需求相適應的專業人才。
2.加強學生的感觀認識
拍攝反映工程建設各個階段的照片,并逐步在教學過程中應用,通過直觀的照片將書本上枯燥的知識形象化,增強學生的感觀認識,更好地幫助學生理解結構知識。利用各種渠道借用工程項目的施工圖紙,在教學的相應環節對圖紙內容及表達方式加以介紹,逐步提高學生的讀圖能力,培養工程意識。
為滿足形象化教學的需要,學校應配置一定量的教學模型。如制作各種結構體系的教學模型,以及配筋構件模型,結合模型講解結構知識,通過這種直觀的教學方式既可以增加學生的學習興趣,又可以加深學生對知識的掌握程度。全國大學生結構設計競賽是全國九大大學生學科競賽之一,教師在條件許可的情況下,可鼓勵學生積極參與這種結構設計競賽,或者搜集歷屆獲獎作品將其制作成教學模型,通過對這類模型的講解,激發學生的創造力和想象力。
3.重視現代教學手段的運用
教師通過CAI課件將枯燥的知識活化,形象地呈現給學生。課件內容要符合專業特點,盡量多用圖片、動畫等影音形式,加大Photoshop、Flash等軟件在課件制作中的使用頻率。運用多媒體技術展示大量的工程實例及各結構形式在實際工程中的應用,通過表情、手勢和語調引導學生思路,同時利用黑板講解調整講課節奏,避免單一教學手段給學生帶來的視覺和心理疲勞。根據近幾年的教學經驗,完全采用多媒體課件教學,效果并不十分理想,可以采取傳統教學與多媒體教學相結合的方式。
對于某些構件的受力破壞過程及破壞形態,如在課堂上通過視頻把構件的受力全過程播放出來,可避免語言的枯燥,學生將會有一個動態的全過程認識。比如,講解鋼筋混凝土梁發生剪切破壞的三種破壞形態,即斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞,可用視頻把梁發生每種剪切破壞的全過程展現給學生,學生的學習效果會明顯好于用語言枯燥的講解。
4.進行考試方法的改革
考試是教學過程中的一個重要環節,考試方法的得當與否直接影響學生的學習效果及教師的教學效果。考試應以準確評價學生對知識的掌握程度,培養學生獨立的設計能力、創新精神及自學意識為目的。建筑結構考試應由平時考核與傳統的閉卷考試相結合,這兩項各占50分,對研究性學習和實踐性學習考慮一定的附加成績。以求創新、重能力為導向確定考核內容,主要考察以下幾方面的內容:建筑結構概念和體系;結構基本構件設計(包括計算和構造);結構施工圖的繪制及識讀;對建筑結構相關規范及資料的文獻檢索能力。
四、結語
“建筑結構”課程涉及學科較廣,是理論性與實踐性均很強的綜合性技術學科。對非土木類專業人才的需求正從具有單一專業能力向綜合素質能力轉變,而“建筑結構”課程對綜合素質的培養有著重要影響,因此該課程將更具重要性。教學改革實踐表明,立足于專業需求,進行教學內容和教學方法改革,可增強學生的學習效果和教師的教學效果、拓展學生的專業能力。經過不斷地改革與實踐,一定能培養出兼具基礎理論知識和全面實踐能力的專業人才。
參考文獻:
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2011,20(4):89-91.
[3]劉戈,李佳.技術類課程對工程管理專業應用型人才培養的重要性[J].高等建筑教育,2010,19(3):43-46.
1.1對自然環境的引用與間接模仿
在木質建筑地域性表達中對于自然環境的直接引用,類似于中國傳統園林中的“借景”的手法,通過對某些界面材質、色彩的處理,以及建筑形體組合和洞口設計的處理,直接地將自然環境元素引入建筑之中,成為建筑的一部分,同時也以這種方式使得自然環境在建筑中得以延續。另外對于自然環境的模仿不僅僅停留于形式上具象的模仿,更重要的是對環境做出一種邏輯上的深層表達,一種超越地域文化、民族文化的抽象化的表達。
1.1.1對社會生活發展和城市肌理的順應
城市的發展使得人們的社會生活方式也發生了極大的變化,對于城市中的建筑以及公共空間的功能的需求也在不斷地更新。,正是現代木質新建筑針對這些更新所做出的一種回應,這種回應在整體上順應整體城市的肌理與韻律,同時為城市生活的發展提供新的功能空間,并且利用現代的材料技術和建筑語匯對傳統的形式進行簡化與抽象,從城市意象的整體性和功能的適應性上為城市的有機更新提供可能性。
1.2對形式的借鑒
1.2.1傳統形式邏輯的保留
當然考慮到社會文化的發展,人們對于建筑功能和空間的需求也在不斷進步,單純的形式上的復古已經行不通了。但是傳統木質建筑形式的深層邏輯確是可以移植到現代建筑中來的,在現代木質建筑創作中起到導向作用。同時以表現傳統空間精神實質為終極目標的建筑設計,使得所創造出的空間以現代建筑的語匯表達著傳統木質建筑的神韻,通過這種感情移植使新建筑同樣扎根地域性文化之中,為人們提供一種新且“傳統”的歸屬感。
1.2.2傳統形式的提取與簡化
在保留木質建筑結構和空間形式的深層邏輯的同時要對傳統形式進行適宜性的抽象與簡化,既要保證文化和精神層面新形式與傳統形式的關聯性,又要適應全球化和當代文化下的超越民族的可讀性。在對于東方木建筑結構的現代抽象與表達的探索方面,日本建筑師們做了一些嘗試。如安藤忠雄在其僅有的三棟以木材為建筑材料的建筑對于對梁柱結構以及斗拱這一傳統東方木建筑結構形式簡化,抽象與提煉。
1.3對技術的運用
1.3.1“高技”———木質建筑現代化預制方式的探索
隨著木材加工技術的進步,木結構是預制程度最高的結構形式之一,這使得木結構建筑得以能夠快速地就地裝配。并通過規格化的結構部件達到最佳的經濟效益。中國正處在城鎮化迅速發展的階段,在歷史文化城鎮新的發展中不可避免地要用到傳統的建筑材料,利用地域性的建筑表達手法對其進行改造與創新。因此,對于地域性表達的討論在當今的國情下也具有積極的意義。
1.3.2“低技”———木質建筑傳統建構方式的回歸
木質建筑在地式的傳統建造方式是對其所在地區的自然環境、地方材料的回應,同時也是文化傳承和技術積累的產物。通過對一個地區特有的木質建筑建造方式的借鑒和應用,能夠使建筑更好地融入當地的城市環境,同時在形式和細節上展現地域文化,得到使用者更多精神上的共鳴和認同。“高技”與“低技”并非格格不入的,在設計中應根據木質建筑的具體情況,在“低技”與“高技”中努力找到一個平衡點,一種“適宜技術”(AppropriateTech-nology),這并不是一種折中的態度,而是辯證的選擇。選擇適宜建筑所在地以及建造客觀條件的結構形式和建構方式,是建筑對其所處環境做出的回應,并且一建筑本身的建造限定了一種特殊的場所以及其背后的文化價值取向。
2地域性的木質建筑在中國的發展前景
2.1建筑量的剛性需求
隨著中國城市化進程每年以2%的速度在不斷向前推進,未來一段時期內中國還將持續面臨著數量巨大的對于建筑的需求。今年兩會期間就提出,要通過推動新型城鎮化解決“三個1億人”:促進約1億農業轉移人口落戶城鎮,改造約1億人居住的城鎮棚戶區,引導約1億人在中西部地區就近城鎮化。在這一推動新型城鎮化的過程中,對于大量的城鎮住房的改建工程,工廠大批量預制加上快速的現場安裝這一現代木質建筑的加工建造模式不失為一種快速而經濟的選擇,還可以調動農民參與建設,創造就業機會,真正能夠促改革與惠民生并舉,實現真正意義上的具有中國特色的新型城鎮化轉型。
2.2節約能源的必然趨勢
總理曾提到過“中國政府從國家戰略高度重視生態文明建設,促進經濟社會的可持續發展。在應對國際金融危機中,我們沒有放松對節能減排和環境保護的要求,并努力把環境保護和生態建設培育成新的經濟增長點”。如果能夠更多地使用木質建筑這一綠色環保的建筑形式進行住宅的建造,勢必能夠以一種更加經濟和可持續的方式提供更多低耗能的住宅建筑。
2.3國家政策的支持
另外近年來中國政府也針對木質建筑和木材產品制定了一系列的規范和標準,并已漸成相對完整的體系。這些都體現出政府在政策和規范上對于木質建筑整體的關注與支持。
2.4對于傳統文化的回溯
隨著我國全民生活水平和教育水平的不斷提高,人們越來越意識到自身文化傳承和認同感的重要性。因此在建筑領域,人們也希望得到具有地域性文化特征的建筑空間。木結構這一中國的傳統建筑結構形式也適時地重新被關注,當中國現代木結構技術達到一定的水平后,能夠為木質建筑的本土化的表達提供更多的空間的時候,中國的木質建筑將真正地重獲新生。
3結束語
關鍵詞:高層建筑造型結構概念設計 造型美學
在進行高層建筑的設計過程中,建筑師對高層的結構概念設計要素的理解與掌握,是進行高層建筑造型創意的前提條件之一。
1、高層建筑結構概念設計中的型體美學
1.1“結構合理”與高層建筑形象的美
結構的合理性與高層建筑的形體美之間有著一定的內在聯系,但二者之間畢竟還不是必然的因果關系。高層建筑的結構運用和表現,應該從技術的原則與藝術的法則進行考慮。合理結構的形式美與由結構構成的建筑形體的藝術美,是高層建筑創作中技術原則與藝術法則的統一。也正因為如此,結構技術的發展必然會引起建筑藝術的表現技巧和表現手法的創新與演變。結構的合理性不僅是推動結構技術不斷創新的源泉,而且,也是促進描繪建筑空間形體的建筑語言不斷推陳出新的一個重要因素。
1.2“表現結構”與高層建筑的藝術表現
對那些需要“表現結構”的現代高層建筑有必要從結構理性的角度認識,一是用理性的方法分析建筑結構,進而清晰明確的表達建筑結構邏輯;二是從美學的高度理解建筑結構,即要從美學上對結構形式的選擇,建筑形式能夠滿足結構中力流的流暢傳遞。孤立地去強調“表現結構”,就勢必把表現結構當成建筑創作中必不可少的重要目的和內容,這不僅僅在建筑藝術上是一種形式主義的表現,而且,也往往不能滿足聲學、熱工、防火等各種使用功能要求。
1.3“虛假結構”與高層建筑的藝術處理
對高層建筑中存在的“虛假結構”的判定,與人們的審美心理感受有相當的關聯。譬如被視為法蘭西的象征的巴黎埃菲爾鐵塔,以其合理的結構形式表現出建筑的美感,然而在它四座傾斜支撐之間的圓弧拱券,卻是僅僅作為裝飾之用的構件,并非用來承重,是地地道道的“虛假結構”。我們不能因此而否定埃菲爾鐵塔的整體藝術形象的美好的以及建筑中的秩序和邏輯。但是倘若“虛假結構”可以不受制約而大行其道的話,那么,現代建筑創作就真的會成為無規則的拼圖。
2、高層建筑結構構思關聯形體造型創意手法
2.1形體的積聚需要結構骨骼的支撐
常用的手法:①分離組合,在將高層建筑分割成不同的體塊的時候,運用分離組合可以形成相互的呼應與補充,使高層建筑造型不再是單獨的一個體塊;②拼聯積聚;③穿插交錯,應該注意細部的處理和整體造型風格的統一,不當的手法會導致建筑整體破碎沒有重心。
2.2立面的剝離變化
作為一種高層建筑中常用的造型手法,剝離可以增加形態組合的層次,使完整單一的形態成為變化的、有特點的整體,有一種退臺變薄的感覺,使建筑更加顯露力度。
2.3形體的加與減
高層建筑形體對形體進行懸挑、粘貼或切割、凹入處理,在光與影、明與暗、虛與實的作用下呈現出絢麗的、富有抽象雕塑美感的形體。
2.4形態變異
運用變形手法的建筑能表現出一種生長感、量感、空間感、生命力感。上窄下寬的建筑形體在水平力作用下,其彎矩圖與懸臂梁的彎矩圖較接近,能充分發揮構件的受力性能和減少側移,且重心低,地震力引起的側移也相應減少。
3、高層建筑結構概念設計中的造型設計
3.1結構概念設計對高層平面形式的約束與自由度
因為高層建筑的受力性能的特殊性與重要性,建筑師對平面形式的結構控制要素的深入理解是非常有必要的。雖然結構因素在一定程度上制約建筑平面形式的任意創作,但是這些因素也同樣可以成為建筑師創作即符合藝術審美原則又在結構上完全可行并安全、經濟、新穎、別致的高層建筑造型的有利工具。
3.1.1嚴格控制建筑的高寬比
高寬比對高層建筑平面形式的制約是:平面寬度過濾器的高層建筑是不適宜的,而平面的形式在三度空間上的疊加直接影響到高層建筑的形體輪廊。
3.1.2高層建筑平面形狀力求規則和簡單
從高層建筑抗震設計的要求出發,塔式高層建筑宜采用方形、矩形、圓形、Y形、三角形等建筑平面,而從風力對建筑的影響來說,建筑平面宜采用風荷載形體系較小的形狀,如圓形、橢圓形、正方形、修正三角形、正多邊形等形式。在高層建筑抗震設計的要求下建筑能做到平、立面規則簡單當然是較理想的,但實際創作過程中,建筑的平、立面出現凹凸是經常的,比較現實的做法是要求建筑體型規則一些,規則的意思有一定的對抗震有利的要求,也允許帶有一定的對抗震有利的要求,也允許帶有一定限度區的復雜性質。平面是構成形體輪廓的基礎,因此平面形式的變化既要控制在一定的“度”內,也可以適當的利用結構的力學性能進行造型變異。
3.1.3高層建筑平面結構布置盡量對稱
如果高層建筑的平、立面剛度和質量的分布不對稱,地震時往往產生扭轉破壞,為此在設計上做到對稱是十分必要的,但實際工程中常常由于建筑的要求而做不到這一點。不對稱的情況通常表現在以下幾個方面:一是建筑周邊構件的強度和剛度不對稱;二是建筑外形對稱而抗側力系統不對稱;三是具有細長伸出翼的平面;四是質量偏心。
3.2強調空間動勢的結構概念頭。
現代建筑的空間構圖,常常可以借助于結構形體所形成的空間界面的變化,來造成和增強視覺空間向前、向上、旋轉、起伏等動勢感,這種動勢感在空間序列中具有吸引與組織人流的功能作用。現代建筑中的所謂“空間的流動”,在某些情況下,正是由于按照建筑構圖原理,去直接利用結構本身所具有的受力合理的曲線或曲面幾何形體而形成的,直接利用結構的曲線或曲面形體來構成建筑物的空間界面,造成視覺空間“連續”與“浮動”藝術效果的一個重要原因。
建筑師與結構師通力合作,充分利用了混凝土的高強度與極高流動可塑性,在保證結構的安全性與穩定性的前提下,在建筑的內容與外部空間中,營造出一個個開放與半開放、暖昧朦朧的空間效果。
3.3高層建筑空間劃分的結構概念
3.3.1不同核心筒的布置形成多樣的空間形態。隨著高層建筑結構設計思維的創新,出現了將核心筒分散化和分離化的結構布置。
3.3.2結構柱網以外延伸的空間。通過空中連廊將獨立的兩個或多個高層建筑單體在空中相連,也可以形成連廊空間是主體建筑向外延伸擴展的空間,并且這樣的空間具有獨特的視覺效果與空間感受。
3.3.3利用結構框架創造開放空間。利用結構技術與特有的結構體系,建筑師可以在高層建筑的不同部位創造出開放或者是半開放的空間。
關鍵詞:建筑結構;概念設計;原則
中圖分類號: TU319 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著社會經濟的發展與人們的生活質量、欣賞水平的不斷提高,建筑的結構設計被提出更高的要求。需要設計人員加強計算機技術的應用,發展更為先進的計算機理論,研發并應用新型、輕質、高強與環保的建筑材質,從而使建筑結構設計可以更加的安全實用。其中為了防止建筑結構設計人員陷入只注重使用精密計算機進行設計,忽略了實用性嘗試的誤區,提出了重視概念設計的觀點。
一、概念設計的含義
在建筑結構設計中,概念設計與理論設計相對應,是指不通過精確的數值計算,在一些非常規的問題與難以作出理性精確分析的問題中,結構設計者依據建筑物的整體體系與分體體系之間的震害現象、試驗現象、力學關系、結構破壞原理與相關工程經驗獲得的基本結構設計思想與設計原則。從宏觀的角度確定建筑結構的整體布局。
概念設計往往利用估算近似值的方法,可以在方案設計階段迅速有效的對整體結構進行構想、選擇與比較。得出的設計方案往往具有定性準確,概念清晰的特點,避免了后期實施階段一些不必要的運算麻煩。同時,概念設計也是判斷理論設計是否有效可靠的重要依據。
例如,對于建筑的底層框架設計,設計人員往往只注重使用三維空間結構的分析程序進行計算,并人為刻意的進行抗震墻的布置。這種做法一方面無法滿足樓層間存在合理的剛度比,又不能完整的反映出底層框架在遭受地震時的受力情況,其主要問題在于過度使用了理論設計方法。計算程序的使用與選擇不當,往往會造成難以估量的損失。因此,想要避免這種情況,在建筑結構設計的過程中配合概念設計是一種不錯的方法。
概念設計并不是一種非邏輯性的空想,而是當建筑結構設計遇到問題時,依靠常規的設計方法無法解決而不得不采取的思路與手段。因此,概念設計與理論設計應該是一種互補的關系,理應成為建筑結構設計過程中的重要組成部分。
二、概念設計的發展現狀
概念設計的充分利用,可以拓寬結構設計的思路。傳統的建筑結構設計與計算理論的研究往往只關注如何提高建筑的結構抗力,這種思維方式導致建筑配筋量逐步增高,混凝土的等級也越來越高,建造價格自然就水漲船高。由于設計人員過分注重配筋率的限定,從而導致出現大量的胖柱、肥梁與深基礎的建筑。例如在建筑的抗震設計過程中,設計人員一般會根據混凝土的等級與初定的尺寸計算出結構的剛度,再由結構剛度對地震力進行計算,最后計算配筋的比率。但在實際生活中,配筋率越高,剛度增大,地震力會隨之增前;而結構剛度越大,地震的作用效應也會越大。這種傳統的結構設計反而產生相反效果。
如果利用概念設計的方法,轉換設計思路,可以考慮降低地震的作用效應。在目前現有的抗震設計中,隔震效能的研究就是非常好的例子,通過隔震層的設計與效能裝置的加設,可以有效的降低地震的作用效應。這種研究已經在國內外廣泛的開展起來,其中在日本,研究成果已應用于實際建筑設計中,并取得理想的使用效果。而我國由于認識的限制與技術的不足,在建筑設計行業仍未得到廣泛的應用。
三、概念設計的重要意義
1.帶動建筑結構設計的發展
由于近幾年經濟發展迅速,科技水平不斷提高,企業部門在工作中分工不斷細化,越來越多的精確數據計算與整體系統運作被計算機操作所代替,隨之而來的是設計人員逐步忽略非常規性的思維方式與操作方式。在機器化的生產時代,計算機的精密計算阻礙了人們通過工作經驗來解決設計過程中的遇到難題。于是,概念設計引起行業學者越來越多的關注,并推動建筑設計結構行業的發展。
2.具有合理性與實際性
建筑物作為空間實物的存在,很多問題不能通過理論數據加以解決,應該做到具體問題具體分析。而計算機的數據運算,往往只能得出理論化、精確化的結果,在實際解決問題的過程中這些數據很難有較強的實用性與合理性。概念設計的出現可以很好的解決這些問題,設計人員通過對建筑結構的整體布局,呈現出較為真實、合理的建筑實體,從而使建筑結構設計得到優化。
3.概念設計可以排除隱患
計算機過度精密的運算結果并不是對建筑整體結構的正常反映,由于理論設計的機械化、程序化導致整個結構設計存在錯誤隱患的例子并不少見。而與之相反,概念設計通過人性化的思維方式可以對建筑實際進行全面的探討,成為解決問題的有效途徑,由這點可以看出,建筑結構設計必須重視概念設計的運用。
4.優化設計方案
結構設計的初始階段即為建筑方案的選擇,此階段由于某些問題無法通過計算機加以解決,因此必須通過設計人員依靠自己的設計經驗,對設計方案進行有效的分析,運用概念設計的方法對設計方案進行策劃、整合,最終達到優化的效果。
四、概念設計的遵循原則
1.精確分析數據結果
建筑結構結算的目的在于獲得精確的數據結果,因此,必須嚴格對待這一過程,不能盲目的進行。數據結果能否順利實現,是保證建筑結構的安全性與決定結構設計能否順利進行的重要條件與重要途徑。設計人員必須從輸入數據、計算數據與產生數據三個方面進行嚴格的審查。此外,由于受到外部因素的影響,同樣會導致數據結果的不準確,例如,使用不同的計算工具與不同的計算數據軟件,人為因素造成的過失等,都可能造成數據計算結果不精確。因此,對于數據結果的分析,設計人員應避免機械化的思維方式,給予足夠的人性化關注。
2.選擇適當的計算簡圖
在選擇計算簡圖的過程中,設計人員應選擇具有一定構造措施加以保證的結構簡圖。計算簡圖作為結構計算的重要組成部分,其選用是否準確在一定程度上可以決定能否產生準確的結構計算結果,是保證建筑結構安全的關鍵性前提。因此,在計算簡圖的選擇方面,應給予足夠的重視。
3.選擇合理方案
結構方案是整個建筑結構設計的初始部分,也是建筑結構設計過程中的關鍵所在。因此,結構方案是否合理有效決定了后續工作能否順利開展,并對最終的建筑質量產生重要影響,必須認真對待。
4.保持建筑結構體系
建筑結構的體系設計是概念設計的重要體現,設計人員應在結構體系中將整個建筑的完整構成呈現出來。在建筑結構體系中,我們應該意識到每個結構的組成部分都是不可分割、統一的整體,并不是具體部件的單一展現,所有部件只有組合在一起時才能夠表現出建筑結構的價值,如果將其拆分開來,結構便不復存在,體系也無法發揮其應有的功用。因此,利用概念設計來規劃建筑時,應從整體出發,不可將整個結構體系進行拆分,否則將失去原有的價值與內涵。
總結:
本文主要分析了概念設計的含義與目前概念設計的發展現狀,提出概念設計具有帶動建筑結構設計的發展、具有合理性與實際性、概念設計可以排除隱患與優化設計方案的意義。在具體實施的過程中,應遵循精確分析數據結果、選擇適當的計算簡圖、選擇合理方案與保持建筑結構體系的原則。
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