現代鋼結構建筑設計與表現淺析

樊 波

榆林市榆陽區房地產開發公司 陜西榆林 719000

現代鋼結構建筑設計與表現淺析

樊 波

榆林市榆陽區房地產開發公司 陜西榆林 719000

鋼結構住宅屬于高效率，高技術的產業，加快鋼結構住宅的研究與發展，將促進我國建筑業向技術密集型產業轉化。近年來，我國鋼結構住宅的性能和技術要求已經明確，關鍵技術已取得了突破性進展。鋼結構住宅具有環保和可持續發展的概念，他將成為我國建筑現代化發展的一個重要標志。

鋼結構；技術表現；建筑物理；建筑設計

一、鋼結構建筑的發展歷史及背景

我國自1949年全國解放后，鋼結構就在大跨重型工業廠房、大型公共建筑和高聳結構中得到了應用。尤其是近20年來，鋼結構更加廣泛應用于土木工程的公共建筑中，比如沈陽桃仙國際機場屋蓋，北京天文館新館工程等，我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多，如彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產，使建筑結構充滿現代化時代氣息，實際證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發展前景。

二、現代鋼結構的建筑特點

（一）預工程化程度高，建設成本降低，工期縮短

鋼結構建筑模數協調統一標準實現了建筑工業化大規模生產，提高了建筑預期工程不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結構建筑的預工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設成本；并且加快了施工速度，使工期能夠縮短40％以上，從而加快了房地產開發商的資金周轉速度，使建筑能更早投入使用。

（二）鋼結構建筑能夠滿足超高度和超跨度的要求

鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體，強度高，彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，在同樣受力情況下鋼結構自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。

（三）原材料可以循環使用，有助于環保和可持續發展

發展鋼結構對于資源，能源都非常短缺的我國意義尤為重大。目前國際上引人矚目的新型住宅產品已引入我國，其環保節能的特點主要體現在兩個方面：

1、該類型住宅采用全封閉式保溫隔熱防潮系統，溫度變化小，熱損失低。不論冬夏，都具有舒適當居住環境。

2、與磚混結構住宅相比，可節能60％以上，冬夏季空調設備可節約耗電30％以上，結構的廢舊利用為100％，與磚混結構比較，同樣樓層凈高條件下，鋼結構維護墻體面積小，節約空調所需能源，減小維護費用。

三、鋼結構建筑設計與技術表現

（一）鋼結構建筑設計的技術表現

建筑形象的構思是一個概念形象的創作過程，是建筑創作的難點之一，也是建筑設計中備受關注的核心問題之一。建筑設計的宗旨也從單純的追求美發展到追求問題的合理解決，從根本上改變了人們以往對建筑的認識和設計方式，并最終影響了人類千百年來形成的傳統建筑觀。

（二）鋼結構建筑細部設計有較高要求

鋼結構建筑設計的復雜化與精致度要求越高，對細部設計的要求也越高。因為細部設計決定一個地方最終是否得到確認及其質量。在現代鋼結構建筑中，各種金屬結構桿件，連接金屬桿件的節點細部，常常暴露在外，使建筑帶有強烈的科技感，而且體現出人的智慧和能力。因而，對鋼結構建筑來說細部質量保持較高的設計要求是非常重要，在鋼結構建筑中應受到特別重視。

（三）建筑策劃也是鋼結構建筑設計與表現的影響因素

因為鋼結構建筑設計具有建筑設計的一般屬性，建筑師不是隨心所欲在作設計，業主設計任務書對建筑師的平面和設計構思等發生的作用是重大的。客戶希望設計師有更好的業績，而且希望在其最終產品的確定過程中，設計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段，建設項目更強調整體設計、更強調專業設計師、市場專家及開發商之間的協調，設計過程包括了持續的信息和知識的交流與整合。

四、鋼結構住宅將向可持續建筑方向發展

可持續建筑是對可持續發展有積極貢獻的建筑，是既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的建筑。對于鋼結構住宅，我們可采取以下一些措施：

（一）采取節約化措施。改進建筑熱工性能，利用自然通風與采光，利用各種清潔能源和可再生能源，采用高效照明，減少采用機械設備，改經建筑熱工性能手段，選擇低耗能建材，利用舊建材與地方材料，采用節水設備，選擇制造時耗水少的建材。

（二）采用生態化措施。在屋頂設置太陽能收集器，收集雨水，廢水處理后再回用等。從土壤的成分，結構分析入手，并對坡度，地下水，土壤侵蝕，場地動植物資源，光能資源，風能資源等進行研究，以適當的建筑形式和設備措施實現順應小氣候的目標。

（三）采用人性化措施。提供更高質量的聲，光，熱，濕度環境和景觀環境。堅強自然通風，使用熱回收通風系統。

（四）采用集約化措施。實行生命周期成本預算。對各類建筑元素的原始價格，運行消耗進行測算。

五、結論

由本文以上討論可以得出下面三點看法和結論：

（一）鋼結構建筑設計應根據不同具體條件的不同而有所側重，一個好的建筑設計，必須做到形象構思與結構構思的一體化。

（二）鋼結構建筑的科技含量很高，結構本身往往就是建筑表現，鋼結構的表現與工藝不僅是實現形象構思的必要手段，而且對建筑形象的影響極為顯著，這就決定了結構構思是形象構思成功與否的關鍵所在。

（三）科學技術的進步，審美觀的改變必然使得鋼結構建筑不斷地去擴展自身的表達語匯而尋求發展。我們所提倡的是：拋開風格要素，從結構理性主義出發，從現代的和傳統的眾多風格流派中吸取精華，創造出技術和藝術有機融合鋼結構精品建筑。

［1］（美）詹姆斯.安布羅斯.鋼結構簡化設計［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.

［2］尹思明，劉錫亮，陸賜麟.現代預應力鋼結構［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［3］韓睿華.鋼結構住宅體系設計一體化成方向［M］.北京：中國建設報，2008.