时间:2023-06-29 17:09:58
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑比例的概念,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:模数制度;概念差异;中西方
中图分类号:TU11
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2013)07-0075-02
1.前言
在中西方传统建筑中,模数制度都被认为是营造技术的重要内容,尤其中国古代木构建筑模数制度与建筑营造观念和思维、营造制度和营造技术及建筑项目的组织管理都有密切的联系。随着建筑史研究的进步与发展,对于模数和模数制度的认识和研究也不断扩展,至今已有多项研究课题针对模数和模数制度的概念进行分析和阐释,从不同角度拓展和扩充了模数制度的概念分析与研究。
2.西方建筑模数制度
对模数的概念,西方普遍认可的观点是:建筑中调节尺寸、比例和结构关系而采用的一种尺寸单位。通常被用作度量单位,基于某种柱式或整栋建筑比例的计量单位,多数将柱子的直径或半径当作计量单位或模数。而西方建筑中所使用的“模数”概念,起源于古希腊。古希腊人将模数作为统一构件尺度的最小基本单位,这点在古希腊和古罗马建筑中已经有明确的体现:模数是各类柱式最重要的控制尺寸,使得各柱式的柱础、柱身、柱头和檐部尺寸之间相互协调。如果将五种柱式和它们的所有要素联系起来,能够从塔斯干柱式到混合柱式形成高度递增的序列关系(见图1)。
公元1世纪的罗马工程师维特鲁威(Marcus Vitruvius Pollio)认为建筑模数是“一座建筑物的整体及细部的构成比例的结果。这些比例是基于量之上的,模数是从结构自身中发掘出来的”。虽然并未对模数概念做出准确的说明,但是提出了模数、细部、柱式、柱径、比例、均衡等关系,认为建筑物整体和细部之间比例的均衡是建立在此模数关系的基础上,在分辨柱式时,与其它构件形状相比比例关系更加重要。文艺复兴时期,随着对新建筑理论的定义和实践,传统建筑理论中引进由伽利略和笛卡尔所开创的新科学思想。新科学的目标是依据几何学和量化性质理解世界,并用数学语言描绘自然现象和各种要素之间的关系。在新科学思想的影响下,各种科学现象已经不仅仅被当作可以观察的东西,而是首先将其看作是能够通过数学来清晰构思的事物。在此基础之上,对于建筑理论的研究注重科学性、技术性和实用性,古典柱式的规则被表述的更加精确和易于记忆。十七世纪的法国建筑师夏尔-佩罗(Chareles Perrault)在他的《古今之比较》关于建筑学的章节中明确指出,比例关系在整个历史过程中一直在修改。另一位法国建筑师克洛德-佩罗(Claude Perrault)则和维特鲁威一样相信比例关系对于区分柱式的意义要比“决定它们特点的各部分形状”更加重要。同样重视比例关系的还有十八世纪法国建筑师弗朗索瓦-布隆代尔(Francois Blondel),他用科学方法来证实比例关系体系的存在和重要性,并认为“建筑学作为数学的一部分,具有稳定持久的原理,通过学习和思索,就有可能推导出无限的结果和对建造有用的规则”。在建筑实际尺寸的成功决策中已经包含了理想比例关系的增减,并且详细论述视觉校正的问题,用著名建筑作为证据,强调校正尺寸使其在透视上显得比例正确的必要性。
具有现代意义的模数制度的发展,是伴随建筑领域的现代主义的发展进行的:1920年美国人A·F·比米斯首次提出利用模数坐标网格和基本模数值未预置建筑构件;第二次世界大战期间,德国人E·诺伊费特(Ernst Neufert)提出著名的“八分制”,瑞典人贝里瓦尔提出综合性模数网络和以10cm为基本模数值的模数理论;第二次世界大战后,工业化体系蓬勃兴起,建筑模数受到重视,至60年代,建筑模数已经形成三种理论:比米斯模数,勒-柯布西耶(Le Corbusier)模数,雷纳级数。这些理论对现代建筑模数数列中的叠加原则、倍数原理、优选尺寸等都起过作用;70年代起,国际标准化组织房屋建筑技术委员会陆续公布了有关建筑模数的一系列规定,使得建筑模数制度成为国际标准化范围内的一种质量标准。
从西方古典建筑到现代建筑,西方建筑中对模数制度和模数关系的应用产生很多的变化,但是比例关系始终是西方模数制度的核心内容。西方模数制度也是将设定模数单位作为模数制度的基础,通过对不同构件与模数单位之间的尺度和比例关系的控制,达到掌握建筑物整体尺寸关系的目的。
3.模数制度内容分析
在中国古代木构建筑中,模数制度被认为是对基本模数尺度构成现象进行的制度层面的总结。由此“模数制度”可以简单的理解为尺寸单位的使用规则。如果深入探究“制度”含义中关于社会结构的内容,会发现“模数制度”的产生有深刻的社会因素,它是一个以建筑尺寸和比例关系表达社会等级秩序的复杂规则。通过模数制度的规定能够有效控制建筑实体基本单位和比例尺寸,从而表达社会等级制度的差异,维护阶级社会的等级秩序。
由于模数制度的内容复杂性,在研究模数制度的过程中将模数制度的内容构成划分为三方面的内容:模数单位、等级关系和尺度关系。其中:模数单位是模数制度中基本度量单位的数量规则,既是尺寸协调中的增值单位,同时也是尺度设计的基本单位,以数量的形式表示单体或构件之间的比例,并通过所对应的尺寸将比例转化为具体的数值;等级关系是模数制度中基本单位应用范围的控制性规则,以建筑使用对象和使用目的为依据,通过对模数单位和尺度关系的使用范围的控制,限定建筑的规模和型制;尺度关系是模数制度中构件尺寸的比例规则,包括比例关系和尺寸关系两方面内容,比例关系是指单体与单体或单体中各部分之间尺寸大小的相对关系,尺寸关系是指单体中各构件的具体尺寸关系,确定尺寸关系的目的在于确定构件的尺寸大小,以形成与模数相关的比例构成。由此,可将模数制度解释为:在建筑单体的尺度设计中对比例和尺寸关系的规定。
在中国古代木构建筑的模数制度中,模数单位、等级关系和尺度关系逐渐完善并发展为相对独立的模数单位制度、数量级差制度和尺度控制制度。材分模数制度和斗口模数制度中,这三部分内容均已形成,并且相互作用共同构成完备的模数制度体系。对模数制度进行内容构成的基本划分,能够将复杂的模数制度分解为相对独立的各组成部分,从而将综合性的模数制度的分析分解为模数单位制度分析、数量级差制度分析和尺度控制制度分析。
4.中西方模数制度差异
中西方建筑营造中都有比较成熟的模数思想,并且对模数和模数制度的使用范围和使用方法都进行了系统性的规定,但是对比两者内容,能够发现中西方模数制度之间的差异,反映出其文化本质上的区别。以下将从几个方面对中西方模数制度的差异进行说明。
首先是模数单位制度的区别,中西方模数的基本单位都是小尺寸的衡量单位,两种模数体系都选择建筑中一个最基本的构件的尺寸作为建筑的最小模数单位。西方建筑模数制度中通常以柱式直径为基本单位,中国木构建筑模数制度中则是以斗拱部件的尺寸为基本单位。但是深入分析建筑模数与比例的关系时会发现,西方的模数单位试图在人体、几何形体和数字之间找到某种联系。这种人形的图解在维特鲁威、阿尔伯蒂(L.B.Leon Battista Alberti)、菲拉雷特、维尼奥拉(Giacomo Barozzi da Vignola)甚至勒-柯布西耶(Le Corbusier)等建筑师、建筑理论家有关模数讨论都曾出现。在此思想的影响之下,《建筑十书》中确立以下部柱径为模数,将多立克柱式的柱高假定为与男性身体比例相应的6倍柱径,同时将爱奥尼柱式的柱高设定为与女性身体比例相近的8倍柱径。与此不同,中国模数制度的基本单位,始终体现十分清晰的营造概念。材分制和斗口制的模数单位的基本尺寸的取值,更倾向于木材性能的经验性取值,是经过工匠多年摸索得到的适合木材性能和房屋建筑的尺度。相比之下,中国木构建筑的模数单位更加重视材料本身的性能和建筑营造的需要,而不是刻意追求人体比例或数字美学。
其次是等级制度方面的差异,中西方建筑中都存在不同等级的建筑模数未确定不同规格建筑中的柱子、梁和屋面的尺度及建筑高度,但是这种等级制度的表达却存在明显的差异。西方模数制度中不同等级的模数单位所表达的是不同类型的建筑,是以不同柱式来确定不同的建筑造型和基本比例,与社会地位及身份等级之间并没有直接的联系。但是中国古代木构建筑的模数制度中等级制度则是在社会等级制度的基础上形成的,通过对模数制度中单位的分等规定建筑型制、规模与使用者的社会地位之间的关系,将建筑营造与社会秩序联系起来,赋予建筑独特的社会性和文化内涵。
关键词:CAD;图层选择;比例调整
中图分类号:TP391.72 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 24-0000-01
Practical Application Analysis of CAD Technology in the Construction Drawing
Li Xiaofen
(Tianjin New Beitang Construction Group Co.,Ltd.,Tianjin300451,China)
Abstract:CAD technical drawing architectural drawings have obvious advantages in practical applications can help designers complete electronic charting,using computational analysis capabilities to help the construction drawing effects to achieve the high efficiency of the automation,the use of layers,proportional selection and other simple the operation will be a variety of complex graphics together constitute a complete architectural drawings.
Keywords:CAD;Layer selection;Scaling
一、CAD技术绘图的优势分析
CAD是一种常用的图形处理软件,利用其完成人机交互可以完成复杂的图形绘制工作,软件本身的友好界面、丰富的图形指令、强大的编辑与计算功能在建筑工程中获得了广泛的应用,更为建筑图形绘制提供了一种简单而便捷的方式。利用CAD技术绘制建筑图形可以保证建筑具有清晰准确的特征,保证各种图例清晰明了,各种结构包括墙柱、门窗、管线等都可以清晰分辨,同时尺寸、标注、文字说明都也可清除明了。
二、CAD绘制建筑图时的图层设置
从CAD技术本身来看,图层是绘制图纸的最关键步骤,运用其可以对图形进行管理。在绘制中一些技术人员往往会直接从对象特征工具中选择颜色、线型等对绘制进行操作,这样的操作不利于对图形信息的管理。图层设置的时候应注意充分对建筑线型进行了解,建立与之相适应的设计标准,如:线型、线宽等。具体看:1)图层应尽量少。对于建筑工程中绘制的图纸,应按照主要的墙体、柱、门窗等,利用汉字对图层进行定义,在绘制建筑图的时应根据对象的不同而进行归类,以此将其纳入到图层中,这样就可以按照一定的规律来完成图层的组织,才能对相对复杂的图形元素完成高效的管理。当然图形对象也应相对细致,不易过细,因为图层设置过多就会造成绘制中的不便,如门、窗、楼梯等虽然不是同一类结构但也不宜建立独立的图层,以简化绘制过程。2)对零号图层的使用。在绘制的过程中零号图层是默认的图层,虽然使用方便但是并不可取。通常零号图层是定义模块。将建筑图上所有的图块集中放置在零号图层上,在插入其他内容的时候,图块会给进插入图层的属性而改变,这也就方便了对文件的整体与调用。3)明确图层定义。在绘制过程中图层必须进行明确定义,各种对象应与图层对应,图层上的各种属性应进行规范定义。如色彩的定义:首先不同的图层应标注不同的颜色,以此作为区分;其次颜色应根据输出的情况进行粗细定义,保证其输出后的效果。
输出的时候,如果线型设置宽则应利用相对亮的颜色进行绘制,如:1-7号中的基本颜色;如果情况相反则利用暗色进行绘制。如:柱子层与墙体层在输出的时候都利用较宽的线条绘制,此时两个图层就可以利用青色或者黄色进行绘制,这两种颜色在CAD中都是亮色。建筑图纸中常有的线型有:连续线、点画线、虚线等应尽量保持与相应的属性、图层一致,即尽量保证对象属性与图层一致,这也就可以保证绘制的图纸清晰且高效。
三、绘制图纸的比例选择
建筑图纸上所呈现的是不同的比例的图形,而在绘制中CAD支持各种比例选择,而绘制中需要人为对此进行控制。如:总图的比例通常为500或者1000的比例缩小,而楼梯、卫生间等则是1:50。如果在绘制的时候可以根据纸质图纸上的比例进行换算,将尺寸换算到图纸大小后进行CAD绘制,整个绘制的过程耗时会很长且增加了错误的比例,而影响图形绘制。因此在利用CAD技术进行建筑图绘制的时候,其方法与手工处理不同,因为CAD中只有一种比例概念,不论何种比例的图纸,绘制的时候都可以将每一毫米都对应到CAD中的每一个标准单位上进行绘制,即成为1:1的图纸。图纸上显示的比例要求只要在输出的时候设置相应的打印比例就完成了比例调整。同时不同的比例还与图纸上的文字标注相关,文字大小、线性比例、标注的标注全局比例等设置上存在不同。在利用CAD及时绘制建筑绘制的时候,常常采用的1:100的比例,因此在绘制的时候只要进行以下修改:
先对字体进行调整,设置其高度,如中文高度为350,数字高度为250;然后对标注时候的尺寸,即标注全局比例设置为100就可以达到调整比例的目的。然而如果在同一个建筑图中存在两种多种比例,如出现了比例的差异,如在1:100的图纸中有楼梯的大样,其比例为1:50,此时既可以按照上面的方式将整体比例调整到1:1,绘制完成两个图形,然后将1:50的楼梯图利用放缩的指令完成放大2倍的操作。标注尺寸的时候对楼梯标注为尺寸样式进行临时替代,测量单位比例调整为0.5,并进行标注,整张图在输出的时候仍可按照1:100进行打印。如果将不同的比例的图形同时输出,即打印到一张图纸上的时候,则可以对每个图形文件进行比例调整,完成后作出相应的图块,利用软件中的外部参照管理的方式,插入到一个新的文件当中。因为每个图形都是一个图块,因此在出图前不仅仅可以分别对图块进行操作,进行比例缩放,同时也可进行自动更新,这样就体现了CAD技术的高效性与实用性。
四、结束语
CAD技术是一种绘制图形的重要辅助技术,其核心就是利用计算机辅助完成图形的绘制,并利用强大的软件功能减少错误提高效率。在建筑绘制中,CAD技术可以帮助提高图形绘制的准确性,并利用不同的图层完成对图纸的区分,以此最大限度的满足了建筑绘制的需求。
参考文献:
[1]谢新茂,王萍,王亮.CAD建筑制图实用方法探究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2009,05
关键词:美学;理念;建筑设计;研究
现如今,在当代社会中现代建筑物为人们提供一个良好生活环境的同时,还需要考虑人们对精神生活的需求,而传统的建筑形式并不能满足当代人们的感官需求,需要在艺术方面和美学方面进行创新,是当代建筑设计的重点所在。
一、美学规律的协调性
良好的建筑作品可以使城市空间中的人为因素和资源环境有机的融合,在提高历史文化价值的同时,使人们居住的精神生活也得到提高。由于人们对美学的理解各有所见,但建筑艺术中美学的应用是具有一定的规律的,想要实现房屋设计的美学特征,就需要按照相应的美学规律进行设计,使房屋建筑设计符合艺术的要求。实现不同艺术的一大重要前提,是保证设计具有一定的协调性。房屋建筑具有多种设计方案,而且在设计过程中也具有多种多样的设计意图。在当前的房屋设计中,由于出现多样性而造成协调性严重缺乏,导致房屋的美学特征丧失。第一,房屋建筑要实现几何形的统一,实现房屋建筑协调性主要基础条件就是几何形体的统一,要实现几何形体的统一,需要对几何形体中的关系进行合理的分配,并且多尺寸、形状等进行协调。第二,需要实现主次分明。例如,例如较小部位和较重部位的主次关系。第三,根据形状的协调性,尺寸协调,并且将其贯彻到建筑物中,这是能够将建筑物从内到外变成统一结构,最可靠的方法。对建筑进行分解,可以把其分解为从属与主体两个部分,在建筑的设计上,要明确对待从属这一部分,以防出现主次不分明的现象对建筑表现形式造成平淡与松散的影响。此外,设计建筑外观时,一定要对从属和主体进行各自对待,以达到突出重点的目的。主体部分需要从属部分去衬托,这样才会使建筑外形的表现力得到提高。其次,色彩的协调要特别的注意,选择建筑材料时,建筑色彩应该合理的搭配,这才会使艺术形成良好的风格,同时也可以达到色彩协调的目的。而且,选择色彩时,应该懂得不同色彩代表的事物也不同,以防矛盾的发生,同时还可能会降低建筑视觉效果,最后还会导致其艺术效果不明显。色彩方面的统一,在建筑材料选择方面,通过采用相同的材料,会产生一种,较为强烈的统一感。通过对建筑材料色彩的对比,也能产生一种较为戏剧性的效果,但是应该注意色彩的比对,避免在色彩上发生矛盾。建筑本身具有多样性,其具有许多的功能,如果建筑中不能实现一体化,就会导致其整体结构和外观出现不协调。
二、美学规律中的均衡性
建筑自身的虚实变化、色彩、大小、质感、高低等都有很多的不同,这使建筑自身成为了一大特点在建筑美学中。很多情况下,材质较为粗糙、体积较大的建筑物,会给人们带来以稳重为主的感觉。相反材料较为光洁、体积较小的建筑材料,会给人们带来轻盈的感觉。提升人们对建筑物的感觉,这是建筑美学中的研究方向。建筑物中各个部分的重要关系就是建筑物的均衡,人们在观赏建筑物时,建筑物的均衡会给人们带来一些影响。只有确保其均衡性,才会让建筑物的艺术效果有很好的体现。首先,我们必须关注与重视建筑物的对称,才能够实现其均衡性,如图1所示,著名的北京故宫建筑,十分注重对称,按照“匠人营国,方九里,旁三门,国中九经九纬,经涂九轨,左祖右社,前朝后市”的原则,依次将对称的建筑坐落在中轴线两边,表现出了美学理念,还蕴含着美好的寓意。实现建筑对称对复杂的建筑物会带来很大的挑战,想要实现复杂建筑物的对称性,设计者们就必须通过不断努力去完成。表达没有规律的均衡特点时,就需要用到杠杆原理,同时还需要运用合理的设计手段,以达到使建筑物的均衡中心凸显的目的。合理的引导建筑物使用者,在确保建筑物均衡性时,还需要特别关注建筑物的稳重型。在实现其稳重型时,需要通过各种不一样的手法来实现,让人们感受到稳重型。现如今的建筑对其自身稳定性的表达,需要通过特殊结构的设计以及材料的质感等具体要求来实现,确保其稳定性可以得到很大的提升。
三、美学规律中的比例
建筑设计中的重要环节是建筑物的比例设计,同时也是实现人类感官的重要基础。而所谓的建筑比例设计,所指的是,在设计的过程中,对建筑物的长、宽、高等属性的大小关系,进行一定比例的合理设计。建筑物本身从局部到整体都具有一定比例的关系,良好的比例关系,能够给人一种,很好的感官体验。如果在建筑的过程中不能按照一定的比例进行建设,或者建筑比例的设计存在相关的问题,会导致建筑的美感不能很好的体现出来,而对于不同的建筑物来说,在选择建筑物比例的同时需要根据其实际使用特点进行决定,而这种比例具有简单的基数比和动态比例,按照这些比例关系进行建设,有助于建立协调的比例关系。同时表情的协调也是很重要的,如果一个建筑物所采用的,都是同一类型的结构体系,并且能够使用结构的外观,来代替建筑的外观,这样做能够实现表情的协调性,并且,建筑物的功能,往往是决定建筑物性格的主要因素,所以,功能表现方面达到统一,也可以使其达到协调的效果。
四、美学韵律之中的规律
大自然之中最为重要的一部分就是其自身的韵律所在,并且也是广泛的体现在自然之中个个物体和现象之中的,它是一种较为独特的美学特征。韵律是一种重复性有规律的节奏,是一种重要的、体现美的形式。正是因为韵律具有这种重复性,所以才在建筑的设计过程之中,重视和利用韵律的美学特点,使其与建筑特征进行结合。在建筑施工的过程中,对不同元素进行重复性设计,会给人们一种独特的韵律感觉,使建筑的协调性和表现力都得到了显著的提升。通过掌握建筑物的韵律特性,能够切实有效地实现建筑物规律化。通常来说,建筑物需要在设计上考虑韵律特性的方面有很多。在建筑物形状方面的重复,需要考虑建筑物中的墙、门、窗户以及立柱等物体,在建筑物尺寸重复的设计方面中,对建筑物内部的外部跨距尺寸和立柱间距需要进行充分的考虑。想要实现建筑物的韵律性,就必须使建筑物室外与室内进行结合,与此同时还需要将建筑物中细节部分的工作做好,只有做好上述几点,才能使建筑物具有自身的韵律,由于建筑物的韵律体现的形式有很多种,在一些比较复杂的建筑物之中,只有真正实现了建筑物所具的韵律,并确保其具有一定的合理性,才能够使建筑物所具有的感染力完整的表现出来。
五、美学序列性的规律
在建筑美学的设计过程中,需要使时间艺术与空间艺术进行完美的融合,并且将建筑设计完美的融入序列之中,进而达到实现建筑物美学有序性的目的。在建筑物的设计方面,明确了建筑物中建筑序列的同时,还要对开始处与结尾处进行较为缜密的构思,将自然引导的建筑物呈现出特定的序列,使建筑物具有一定的序列性,进而实现建筑物美学的要求。通过进行合理的设计,将艺术设计的融入其中,并且将艺术气息体现在整个建筑序列之中,使建筑物美学表现的淋漓尽致。在美学规律序列性之中,主要具有规则布局与不规则布局两种形式,规则的序列能够给人们一种较为简便、明朗、庄严的感觉,并且可以激发居民产生强烈的感官体验,通常规则序列适用于较为大型的建筑物,例如政府部门、社团等。而不规则序列,所体现的是一种灵活的运动感,能够使人们受到感染,彰显其自身个性,不规则序列通常适用于住宅、运动馆等建筑物之中。建筑是文化的一种载体,也是社会历史文化的一种体现,它能通过直观的形式来反应出社会的意识形态和历史文化,并且能够使人们树立科学的环境意识。通过精湛的建筑工艺以及精巧的设计构思,将自然风景与建筑结构进行完美的融合,使建筑文化的感染力得到增强。
六、实现美学理念与建筑设计的完美结合
美学理念是一条能够将精神与自然融合在一起的线,所表述的是一个民族的精神体验,也是建筑设计的精髓所在。通过提高设计师的水准,并且加强理论美学实践的统一,以及传承中国建筑设计美学的精神,是实现两者完美结合的重要所在。建筑设计的作品,不仅仅是属于创作者自身的,也是属于环境、城市和居民的。设计师是建筑设计的总规划师,其自身素养和对美学的概念会体现在其作品上,这就需要建筑的设计师进行不断的学习来提高自身的文化素养,对美学进行全方位的理解,努力打造符合人类需求的作品。虽然在我国一些中等级院校已经开设美学理念等相关课程,但是其深度还需要进一步加强,并且在与社会建筑设计接轨的过程中,还具有很大的提升空间,在提高设计师的专业水平和实践能力的同时,我国还需要为设计师提供与其他建筑设计师对话的机会,使其理解建筑设计是来源于生活的艺术创作,并且通过媒体对外开展相应的活动,并且创办美学设计大赛进行宣传,将美学的理念与建筑设计的融合面向全社会,使美学概念成为人们的基本文化素养。传承中国古典建筑设计方面,主要从从建筑形体、技术方面的应用与扩展和传统美学观念三个方面进行分析理解,合理的使用中国古典元素,来激发这种感悟的共鸣,释放人们忙碌的精神,使人们能够感受建筑美。
七、现在建筑中美学理念的应用
伴随着时代的迁移、科技的进步、文化的不断发展。建筑设计的形象,也需要符合人们需求,才能良好的反应当今社会的面貌和时代的精神,主要体现在两个方面,第一个方面,现在建筑设计融美学理念的体现,建筑美学具有时空性和动态性的特点,这种设计美是属于时代的,通过对建筑物的色彩、质感以及比例进行处理,使建筑的使用功能和精神功能得以完善的体现出来,另一方面,则是现代建筑设计美学的载体,在我国现在的建筑设计之中,依然具有古代建筑的色彩,既诠释了内涵,又伴随着时代变化而发生着改变,在建筑设计中,可持续建筑的发展成为现在建筑中比较热门的理念,这种理念在国内的现代酒店已经得到很好的实施(如图2所示),在设计之中能让人们感受到环境和建筑融合的美,在整个设计中,中间用于车流通过,左右侧为人流通过,车流和行人流向都是经过精心设计的,互相并不干扰,并且酒店门外和整个系统中的天桥公交车站进行紧密的相连,提高其使用价值,再为人们提供了生活方面便捷的同时,还给人们一种视觉上和精神上的享受。
八、结语
在我们的生活之中,建筑物是为我们提供多种多样的生活内容的场所,人类社会的发展与建筑的发展是不可分割的,通过将建筑艺术与生活进行联系,同时建筑美学的理念、风格等因素,与建筑设计进行良好的融合,使美学规律得到良好的应用,以满足人们对美感的追求。
作者:陶帅 单位:渤海大学艺术与传媒学院
参考文献:
[1]孙琳.建筑设计中节能建筑设计的分析[J].黑龙江科技信息,2013,(4):274.
[2].绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用[J].四川水泥,2014,(11):239-239.
[3]韩晓娇.贝聿铭设计理念在现代建筑景观设计中的应用研究[D].浙江农林大学,2012.
关键词:建筑设计 入门阶段 建筑模型 教学
现阶段,我国国内建筑院校建筑学专业的建筑设计教学中,尤其是建筑设计入门阶段,受传统建筑教育影响,基本是还是以手绘图纸(二维平面图纸)的方式来创作构思,而建筑模型的教学环节起步比较晚,体系不够成熟,大多处于探索阶段。模型教学是以模型为主要的教学辅助建筑设计的一种教学活动,模型教学作为一种有效的教法,得到各建筑院校的普遍认可和重视。
一、建筑模型教学的特点
建筑模型教学是推敲建筑设计方案的重要手段,它不仅表现了形态、结构、材料、色彩、质感和基本的工艺要求,同时表现了建筑方案在环境中的空间状态,使二维平面图纸无法直观反映空间得到三维立体的显现。根据其表现方式的不同,建筑模型以分为实物模型和数字模型。
二、目前建筑模型教学状况
1.建筑模型教学缺乏理论教学
模型教学自身是有其系统性的,包含了模型制作、设计研究、表达等多方面的内容,现行模教学更为关注与设计研究结合的部分,而对于基础的模型制作和表达等基本技能培养不够,缺少连贯而系统的教学环节,提出了要求而实现途径不清晰,这就直接影响教学进展和教学效果。所以模型教学要首先完善其体系,结合设计教学设置相关的模型制作和表达的专题理论课程。
2.建筑模型与设计方案脱节
模型作为辅助设计的工具,能够直观地表达设计的意图。教学中我们经常发现有的学生模型做得很细致很复杂,但却没有重点,看不出他想表达什么。模型表达不准确这对于低年级学生来说是个普遍的现象。之所以出现这样的问题,主要还是模型基本功不扎实,欠缺基本的模型制作技能和表达的方法。如何能快速并有效地补给这方面的知识,培养模型的基本素养成为模型教学的关键。
3.建筑模型创作过程与课程进度结合度不高
随着模型教学的推广,模型作为设计教学的重要手段,得到了师生的普遍认可和重视。然而作业中对于成果模型制作的硬性要求,使得学生走入了认识误区,出现只重视模型成果的现象。模型辅助设计流于形式,没有真正参与过程,形成推进设计的动力。
三、如何优化建筑模型教学
1.建筑模型制作比例的优化
从城市模型、环境模型、建筑模型到节点模型,随着研究内容、深度的不同,模型比例也不同。合理选择模型的比例是模型制作的首要问题,比如对于城市模型来说比例一般根据研究范围大小选择在1:2000~1:1000,比例太大,既没有增加其研究价值还浪费了模型材料。而对于建筑模型来说一般比例在1:300~1:100,在空间推敲阶段采用小比例可以减轻模型制作的工作量,加快模型的推进方案的速度;在研究整体造型阶用大比例的模型可以使设计想法表达得更为充分,同时可以配合节点模型使用。
2.建筑模型抽象性的优化
模型本身就是一种对实物的抽象,教学模型和商用模型相比较对于抽象表达的要求性更高。抽象的模型能激发学生对于空间的想象力,有益于空间的研究和讨论。学会模型的抽象表达体现了对核心问题的准确掌握,它屏蔽了外界干扰因素的影响,使得设计意图更为清晰,概念模型就是一种抽象模型的极致体现,学会抽象是模型表达的第一步。
3.快速建筑模型的优化
快速模型即模型制作的速度要快,这主要针对设计方案推敲过程中的工具模型而言的。教学中,可以通过规定模型材料、简化要求、模型的抽象表达、减小模型比例、局部模型的方法来减轻模型制作工作量,节省时间。模型本就和图纸一样都是辅助设计的工具,如果模型制作太过于费工费时,相比较草图在教学中推进方案的优势就大打折扣了。
4.交流与分享
模型制作有很强的实践性,低年级学生模型经验欠缺,只依靠课堂上的理论知识是不够的。教学中我们利用课余时间邀请高年级同学带着他们的模型到课堂上来,和低年级学生面对面进行模型制作技巧上的交流。
四、其他辅助设备与建筑模型的高度配合
1.模型照片的新表现方法
模型照片是最为常见的模型在图纸中的表现方式,在成果图中模型照片常常作为建筑的表现图成为图纸的亮点。成果模型不仅要表现建筑设计,同时还要表达建筑与环境的关系,最常见的做法是做好场地模型再将建筑模型植入基地中整合后拍照。
2.电脑软件的辅助配合
我们可以尝试用“模型+真实场景”拼贴的方式表现,利用Photoshop软件将建筑模型照片拼贴在真实的环境场景中,增加建筑的场所认知感,同时也带来不同风格的视觉感受。同样的道理,实物模型照片通过Photoshop软件拱贴处理后还能用于研究建筑形体、风格、立面、材质、光线等专项的设计问题,技术带来创新,更多的方式值得我们研究探索。
五、结语
建筑设计入门阶段作为建筑学的专业启蒙阶段,是一个强调实践性与创造性的阶段。这个阶段的学习对于建筑学专业的学生认识和理解建筑学的基本问题具有举足轻重的作用,既是敲门砖,也为高年级进一步深化理解打下坚实的基础。因此有意识地在建筑设计基础教学中,渗透建筑模型教学对于建筑认知与体验、环境与功能分析、建筑空间营造、实体建造等基本训练有着莫大的积极作用,结合具体的情境进一步深化学生的建筑创作思维观念和基本素质的培养,是建筑学发展的需求,也是我们努力的方向。
参考文献
【1】. Dietmar Eberle. From City to House A Design Theory.Switzerland: Gta Verlag,2012
关键字:建筑美学建筑技术绿生活
1.建筑美学的新纪元
由于多元化的时代的来临,引发了当代审美观的多元化倾向和建筑美学追求“建筑艺术的意义”,传统建筑美学所着重研究的构图的均衡、比例的和谐,以及视觉上的舒适度已成为次要因素,当代艺术思潮所想要获得的是建筑艺术的“表现力”。 譬如有一些建筑很有表现力,但却很难谈得上美,甚至使人们感到怪诞(图1)。但因为它们具有强烈的表现力,能够满足某些现代人猎奇的心理,能够达到建筑艺术所要追求的意义,可以说它们具备了一定的审美价值。
彼得•埃森曼的钢铁山城――位于墨西哥的加里西亚文化城,包含六栋到处都是直线、曲线、格线令人惊异的建筑物,对其的评价则是疯狂、惊人、奇迹、欧洲史上最大的建筑工程(图2)。整个设计当中蕴含了埃森曼的密码――将老城圣地亚哥康波的遗传密码融入到他的设计当中去,以彰显某种隐喻的含义,表达了他对建筑的本质重新定义,对整个建筑的美学的审美体系进行重新界定的尝试,反映了建筑师的情感和思想。
虽然很多建筑不能简单地评价为是优美的,但可以肯定的是,它们不同程度上具有某种美学价值,为我们提供了一个以往不曾涉及和想象的空间和渠道,这也就是当代审美观中不可忽视的一个重要方面。
2.划时代的建筑技术
当现代建筑的美学概念发生了变化以后,即使是具有相似文化背景的人群,也会对同一个建筑得到完全不同的审美感受,尤其是当代人强调个性的发展,这就不可避免的使建筑审美走向多元化。而这种审美倾向上的普遍差异,除了观念上的变化以外,某种程度上也是建筑技术发展的结果。
建筑技术从广义上讲可以包含建筑业所能涵盖的所有技术,一座好的建筑物常常被看作是建筑技术与建筑艺术的完美结合。目前大部分成功的作品,在很大程度上是因为建筑师针对当地气候条件而创造出了技术和艺术完美结合的建筑语言。
从历史的角度来看,每一次建筑的巨大进步几乎都是以新技术、新材料的突破为前提的。至于现在,从可因应人体需求调整室内状况的智慧建筑,到利用自来水制造氢气提供居家用电,以及全赖太阳能运作的空调系统等,惊人的建筑科技将改变你我的生活方式(图5―7)。科学技术在任何时候都具有双重性,关键在于人类如何运用它。
3.“未来建筑=美学+技术”
目前环境的最大杀手是是建筑物。我们在之中工作、游戏、生活,但温室气体排放量有45%是来自建筑物。现在新一代的绿色科学家、建筑师与工程师正在思考如何将美学和技术紧密结合起来的未来建筑,而这也是必由之路!他们构想会改变你我的生活,而这就是“绿生活”。
将美学和技术完美结合的环保建筑实例有很多,例如美国新墨西哥州陶斯的沙漠地带有个特别的社区,这个社区里的建筑不仅造型各异,而且特别的地方在于采用热质能以应所有加热需求,热质能墙是由最常见的人类废弃物旧轮胎所做成的。他们多年就切断所有设施,包括电力、下水道与水源,其设计者迈克•雷诺兹把这种环保建筑称作“大地之舟”,意喻“在明日之海里航行的独立船只”。 并提出了生物建筑这个概念。媒体对大地之舟的评价是“明日住宅的身体与灵魂”。
那么未来的建筑会是什么模样?凯文博克的建筑事务所――威廉麦当努公司,已经开始研究令人兴奋的绿色建筑概念。如融合顶尖技术的未来机场的概念――AIRPORT-NET PRODUCER OF ELECTICITY;最为环保的拆解建筑概念――DESIGN FOR DISASSEMBLY;以及对中国未来城市的构想,将农田移到建筑物的屋顶上,把整座城市放在下方,每个建筑区块,都可当作城市中的个别有机体运作。(图3)
4.结语
无论是加里西亚文化城,还是 “大地之舟” ,抑或是未来的新构想等等,无不是将建筑美学与建筑技术完美结合的产物,这是人类对“绿生活”的一种向往,是对未来建筑的一种启迪。科学家、工程师、设计师的将美学和技术完美结合的杰作,证明维持可持续生活是可行的,我们的建筑物可以对环境产生正面影响。他们向世人证明,绿色环保世界离我们越来越近。
因此,美学和技术从根本上是统一的。把新的建筑技术与艺术完美结合可能创造出新的技术美学体系,而新的技术美学可以创造出如传统建筑一样富有人情味的建筑形式,这种独特的设计不仅充分展现了当代建筑的高超技术水平,同时,也使我们认识到未来建筑的发展方向应该是高度的理性的技术体系与强烈表现力的完美结合。也是走向“绿生活”的必由之路。
参考文献:
关键词:建筑工程;设计;绿色节能;技术;应用
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0005-01
在项目建设中,会有大量的资源消耗,也会对环境带来更严重的破坏,但为了能够贯彻可持续发展的理念,使其能够促进中国经济的建设,在建筑设计中,必须对其多方面因素加以考虑,加强推广绿色节能技术,以缓解人与自然的矛盾。
1 关于建筑中绿化环保的概念
在消耗建筑项目主要是两种能源消耗:一是能源消耗的使用;二是生产能源消耗。在建筑的生产过程中,能耗主要是材料能耗,能耗和生产设备运输能耗。但是,对于能源消耗的使用主要包括几个方面:采暖,通风,照明和日常工作产生的能源消耗。能源消耗,建设项目,能源消耗的分类主要是项目的复杂系统,主要是通过组成多个部分,无论是在建设过程中还是在使用过程中都会出现能源物种消费[1]。因此,建筑技术常用的节能环保必须是其内容的两个方面,才能保证其施工时间的正常运行,从而提高其利用效率和持续加强节能环保技术和当代科学技术应用。在设计建筑和房屋设计和暖通空调设备时必须在其整体考虑的过程中,最终实现能源消耗的利用,是实现节能环保的目的。
2 绿色建筑进行设计过程中的基本原则
(1)绿色建筑中的高效原则。对于任何一个建筑物,它主要是能够为人们带来极大的便利,主要的建筑主要是使人们生活在更好,更好的环境中,然后为人们建立一个绿色和舒适的生活环境,使用整个建筑系统将使建设的持续改进的有效性。(2)绿色建筑中的经济原则。为了能够建设一个生态高效的建筑,必须使用科技操作,还需要投入大量资金建设,但对于大投资来说不是浪费。通过使用合理的技术和建筑材料,除了适当建设区域条件外,经验丰富的建筑工人才能建设,从而使其能够设计出高效的建筑,不仅能满足其经济需求,而且对某一程度,以满足生态需求。(3)绿色建筑和谐的原则。在绿色建筑中,最重要的原则是和谐原则,包括经济发展的核心,环境的和谐发展和生活的和谐。在建筑中,无论是对地质条件的选择,还是在建筑材料的选择过程中,都必须严格按照和谐的原则选择。
3 关于节能建筑设计过程中的应用
3.1 关于规划设计过程中的节能设计应用
首先是在节能建筑中选择地址的过程,必须根据周围的水文,天气和地形等环节,然后选择合理的地方建设。二是在地址选择完成后,根据周边环境的特点,再进行合理的设计,还需要发挥节能的效果,在设计中适当种植在周围的一些树木,不仅从调节气候的作用,而且在一定程度上在建筑中起到保护作用。同时围绕建筑物也可以设计和施工人工湖,以便在水中建造空气在水中增强,最终更好为人们创造一个舒适的环境。
3.2 立面节能设计应用
过对建筑周边资源的合理设计,其丰富的空间组织主要是作为设计理念,为了继续发挥节能设计的作用,也为每个功能区提供足够的照明。在建筑物建模的设计中,还需要加入节能的概念,根据简单的设计技术,然后对于建筑设计领域的一些木材和玻璃等原理,最终形成一个简单的建筑高程图像。在建筑立面的设计中,我们必须充分利用其模量理念,然后注意建筑比例的协调,最终使其更充分地展现丰富的立面形象。在建筑节能设计中,必须在投资的各个方面进行平衡,以确保投资不能大量进入保温项目,但忽视了窗户的设计[2]。其次,在节能设计中必须确保建筑结构能够平均,从而能在一定程度上反映美国的建筑协调。
4 关于建筑内单体设计过程中的节能设计
(1)关于建筑的门窗设计。对于门窗,薄壁结构的主要部分,并且是链条的热能消耗相对较弱,特别是一般为单层门窗,主要是由于主要由热损失引起的,将占用一半以上的能源,因此,在设计和施工过程中的门窗,必须有效提高门窗的保温性能,这是建筑节能设计过程中的一个重要内容。同时,门窗的比例以及门窗的方向将对能源效率产生直接影响。(2)关于建筑的房顶设计。由于屋顶主要在建筑顶部,长期和外界主要是与环境接触,很容易受到外部环境的影响。在设计其绝缘必须增加,并且根据实际需要设置绝缘层,如隔热层和储水设计,而且在屋顶上适当增加一些植物,使其可以发挥良好的节能效果。(3)关于建筑物的地板设计。在地板设计中,为了使其能够反映节能设计的概念,不仅需要仔细设计其形状,而且还需要设计其内部空间结构。在建模的设计中,可以设计其循环管到天花板,然后使用水循环系统调节室内温度。对于这种设计或能量要求相对较低,同时可进一步使其具有更好的温度调节效果。
5 结语
总之,建筑中可持续发展的概念已成为中国经济发展的长期战略思想,绿色建筑成为其核心选择。在绿色建筑中,它是一个新的建筑概念,反映了建筑的可持续发展的重要作用。同时,研究路和勘探将是一个非常漫长的过程。
参考文献
众所周知,环境艺术设计教学应以能力培养为中心,并注重全面素质的发展。具体的说,在教学的目的上,要体现技能型人才的培养方向。在教学的方法上,要突出实践的原则,即提高学生的动手能力。在教学的内容上,要适应现代科技发展,与社会需要紧密结合,由社会需求来规定培养目标和人才规格。
在环境艺术设计专业中,不管是室内设计、建筑设计或景观设计,表现的方式有两种:图纸和模型。相对于图纸,模型更能形象立体的表现空间。在环境艺术设计师的创作活动中,空间构思能力和造型设计能力是最重要的素质体现。
现在,很多院校的环艺教学中,教师注重的是手头表现的培养,学生的设计作业就只能停留在图纸阶段,利用一些所谓的符号去表达自己的想法,没有考虑设计空间中人的感受。没有从体量、空间尺度上推敲构思,只是追求一些表面化的图面效果,就易导致逻辑思维与形象思维脱节,尺度与比例失调,实际效果与图纸效果不相符。
所以,模型制作在环艺设计教学中有着不可替代的作用。模型是依照空间的形状与结构,按比例制作成的立体效果,它可以表现平面预想效果图中无法表现的三维空间关系。学生可以通过模型制作正确掌握空间的基本设计内容、比例模型的尺度与材料的表现力。
1.促进学生对材料的认识及对施工工艺的了解
在模型制作中,常用的材料有卡纸、KT板、PVC板、泡沫板、有机玻璃、木材、金属等等。我们在选择的时候,应该考虑颜色、质感、构造方式能否和空间样式相得益彰,要综合比较,多角度分析和研究,最终确定适合的材料。但是,光有好的材料仍然是不够的,还要求模型的制作工艺要精准、严谨。做工好的模型不仅能使方案得到真实准确的体现,而且还具有技术的美感。很多学生方案设计很好,材料也选得到位,但是由于做工不好,预期效果大打折扣。所以,模型制作的材料与工艺和设计是密切相关的。这其实和场地施工是一样的道理。
2.强化学生的看图识图能力
因为环艺专业的主干课程:室内设计、建筑设计、景观设计制作的基本依据是设计图,例如平面图,立面图,剖面图等。这些设计图就是环艺设计师特有的视觉语言,这种语言是由各种具有不同代表意义的图形符号所构成。通过由设计图纸到模型实物这一过程,可以强化学生的看图识图能力。
2.提高学生对比例的目测与缩放能力
设计室内、建筑、景观模型,需要掌握模型与设计图之间的比例关系。制作模型要用目测来比较大小,并按照大小比例关系确认类似的形体,它突破了传统教学中“纸上谈兵”的比例目测与缩放之局限,使学生在亲自动手的实践中得到基本技能的训练。
3.培养学生空间理解与想象能力
室内、建筑、景观模型的设计制作,必须借助于空间想象与创意,将平面纸上的形象,用立体的展现手法反映出来。因而室内、建筑、景观模型的设计制作对学生空间理解与想象能力的培养大有裨益。
4.培育学生耐心细致,团结互助的工作态度
室内、建筑、景观模型的设计制作过程,是一个艰苦,有序和较为复杂的综合劳动工作过程,要求学生具有认真,细致,勤劳,持之以恒,精益求精的工作态度。既要有艺术和美学头脑,又要掌握动手制作的技能,要善于进行创造性工作,又善于群体协作,共同配合。
5.增强课堂的互动性
例如在教学“比例的意义”时,首先提问:“同学们,你们知道‘黄金比’吗?”接着用课件播放配乐短片,短片内容有黄金比的知识简介以及黄金比在著名建筑、造型艺术、名画构图、动物及人体、芭蕾舞表演中的应用和体现。
教师讲述:黄金分割比0.618,一个极为迷人而神秘的数字,被公认为最具有审美意义的比例数字,它还有着一个很动听的名字———黄金分割率。它是古希腊著名哲学家、数学家毕达哥拉斯于二千五百多年前发现的,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统地研究了这一问题,并用线段形象地表示出了黄金比:较长段与整体的比等于较短段与较长段的比,其比值为1∶0.618或1.618∶1,即长段为全段的0.618。古往今来,这个数字一直被后人奉为科学和美学的金科玉律。在艺术史上,几乎所有的杰出作品都不谋而合地验证了这一著名的黄金分割率,无论是古希腊帕特农神庙,还是中国古代的兵马俑,它们的垂直线与水平线之间竟然完全符合1比0.618的比例。同时这个数值的作用不仅仅体现在绘画、雕塑、音乐、建筑等艺术领域,而且在管理、工程设计等方面也有着不可忽视的作用。黄金分割奇妙之处,在于其比例与其倒数是一样的:1.618的倒数是0.618, 1.618∶1与1∶0.618是一样的。如今设计大师与艺术家们已经利用这一规律,创造了许多令人心醉的建筑和无价的艺术珍品。德国天文学家开普勒称黄金分割为“几何学的一大宝藏”!更令人惊异的是:经研究发现管弦乐器在黄金分割点上奏出的声音最悦耳。
在学生感叹数学的奇妙时,教师提示:请放眼东方,中国比例算法出现很早,它产生于远古时的物物交换,那时候称它为“比率”或简称“率”。在我国最古老的数学专著《九章算术》中,有“粟米”、“衰分”、“均输”三章专讲有关比率的各种算法,包括了现在称作正比例、反比例、等比例的问题。《九章算术》这样早就系统地介绍各类比例方法,当然是世界之最!
课后第二天调查了这节数学课留给学生印象最深的是什么?结果是:全班64位学生中有48位学生对课中的“黄金比0.618”留下了很深的印象。而今我的一个学生选择了美术教育专业,谈及儿时的数学,仍然对黄金比念念不忘。
事实告诉我们,也许“黄金比”的这些内容小学生并不能完全理解,但他们对这个“比”不会淡忘。数学文化走进课堂,渗入数学教学,学生在学习数学过程中产生文化共鸣,体会数学的文化品位。不得不说,数学文化让我们的课堂变美丽了。
又如在《用数对确定位置》一课的导入中用课件引入:天花板上,一只小小的蜘蛛从墙角慢慢地爬过来,吐丝结网,忙个不停。从东爬到西,从南爬到北。(画外音)一只小小的蜘蛛,要结一张网,该走多少路啊!看到这里,你想到了什么?
师: 三百多年前,法国一位伟大的数学家笛卡尔也在想,如何去算蜘蛛走过的路程呢?他先把蜘蛛看成一个点,那么这个点离墙角有多远呢?离墙的两边又有多远?这就是我们这节课所要研究的内容——确定位置(板书)。
把这个数学小故事引入课堂,使学生触摸到数学冰冷外衣下的鲜活,了解到数学的丰富和神奇,感受到数学知识的产生或许就是我们身边一个不经意的生活片断!
在接下来新知的学习中,引导学生继续探索:(课件出示)天花板上,小小的蜘蛛还在爬,离两边墙的距离一会儿大些,一会儿小些……
师:要想知道蜘蛛走过的路程,我们就要知道蜘蛛和两墙之间的距离关系,也就是确定蜘蛛的位置。
……
关键词:几何 建筑 美学 自然 历史发展
中图分类号: G633 文献标识码: A
Abstract:As a kind of ancient aesthetic form, geometrical morphology has connected with nature by tracing the origin of geometric elements. It has been widely used in many modern design works. Geometrical morphology inspires us to consider historical category, and combine with background, national characteristics, historical conditions and other factors when giving definition of Beauty.
Key words:geometry,construction,aesthetics,natural ,history
“美”这个词是伴随人类社会产生而产生的。人类从诞生开始就开始了对美的不懈追求。在法国南部蒙蒂尼亚克镇的山洞中发现原始社会早期的壁画(图1),表现了狩猎,巫术等与人类生活密切相关的活动,色彩虽历经岁月蹉跎,依然鲜艳不减。构图也已经初具功底,表现了人类对美的早期追求。图2是北京周口店的山顶洞人所用的骨饰,圆环形的造型,表现了我们的祖先对太阳的自然崇拜,也证明了原始人的美学概念来自于大自然。
(图1 )(图2)
我认为几何美学是人类最早的美学形态,无论是古埃及的金字塔,古希腊的帕提农神庙,还是中国的万里长城,都脱离不了原始的几何形态。
(图3) (图4)
图3是埃及胡夫金字塔的示意图,它建于公元前两千多年,呈等腰三角形,在三维上呈三棱锥形,古埃及人当时的是简单的自然崇拜,他们的美学原则直接从大自然获得,而这种自然崇拜也影响了他们的建筑和生活,在埃及的沙漠中远眺金字塔,三角形的建筑稳定厚重,太阳(古埃及宗教中最伟大的神)高高在上,呈正圆型,除了白云和树木,所有的场景都是几何的,这种最原始的震撼力是其他任何力量所不能比拟的。建于公元前5世纪的帕提农神庙(图4)又一次表达了原始的几何形体的魅力,三角形的山墙和矩形的柱廊,加上下粗上细的多立克拄式,这种建筑形式影响了西方建筑两千多年,直至19世纪末期还有大量的新古典主义建筑建造,他们都直接模仿了希腊神庙的三角形和矩形的几何结构。
图5是中国嘉峪关的示意图,因为中国的城墙内部都是用夯土建造,一般不宜采用直上直下的结构,所以我们看到的城关一般都呈斜的梯形,城门的拱形是一个正圆加一个矩形,而矩形的比例正好是圆的直径的两倍,表达了我们祖先对比例美的早期认识。
(图5)
不仅仅是古代,在19世纪末期,当新古典主义,折衷主义发展到尽头时,现代主义诞生了。现代主义的先驱们在对抗复古主义的浪潮中创造了许多经典作品,在这些作品中大量使用了几何造型。密斯.凡.德罗是现代主义的大师,他的那句“少即是多”是他的设计美学原则的集中体现。他的作品大部分采用矩形造型,利用直线穿插,纯几何构图,很少使用无 意义的装饰。图6是他1929年设计的巴塞罗那展馆德国馆,这是密斯的代表作品,内部空间全部是纯矩形,连室外的水池都是矩形的,这个看似简单的作品,却掀起了现代主义的革命,表达了人类的美学向原点的回归。从图中我们可以看到,左侧的辅助房间是一个矩形,右侧的主房间由三个矩形构成,左下角的水池也是一个矩形,连建筑的台基也是矩形的,六个大小不同的矩形构成了密斯所谓的“流动空间”,之后近半个世纪的时间内,理性的现代主义的几何造型一直作为近代设计美学的主流。
(图6)
说起几何造型美学,就不能不说起华裔设计师贝垏明1989年设计的美国国家美术馆东馆(图7),东馆位于老馆东侧,由于用地是一个不规则的梯形,给东馆的设计造成了很大的麻烦。贝垏明(图7)
在经过思熟虑后,用几何美学的构思设计了闻名世界的作品。如图,贝垏明把国家美术馆分成了两部分,一个等腰三角形,用来做展览馆使用,另外一个直角三角形,用来做研究所使用,这样西侧的展馆入口就给人以“这是个正规入口”的感觉,而研究所的入口巧妙地设计在两个三角形之间,两个三角形有机地结合在一起,把几何美学发挥到了及至。国家美术馆东馆的两个三角形的比例也给人和谐之感,比例的应用在古代就很广泛了。埃及金字塔大小错落,尤其是吉萨金字塔群,哈费拉金字塔居中,胡夫金字塔位于右侧,左侧是明卡乌拉金字塔,他们的前面还有三座一字排开的比较小的王后金字塔,几座金字塔大小比例协调,其中胡夫金字塔最高,但是因为胡夫金字塔距离其他几座比较远,哈费拉金字塔反而给人以最高的感觉。这表明古埃及人在规划金字塔的位置和大小时不仅仅考虑了他们自身的比例,也考虑了互相之间的比例关系。
西方的数学家很早就在探求比例和美之间的关系,古希腊的毕达哥拉斯学派通过复杂的数学计算,发现了著名的“黄金分割”。即美的和谐比例为1:1.618。一张精美的绘画,一个精彩的设计几乎都离不开这个黄金分割的准则。我们可以用这个准则分析一下达芬奇的名作《蒙娜利莎》(图8),我们可以看到,蒙娜利莎的脸,手,和背景的一部分是亮颜色,而她的衣服和头发是暗颜色,而亮颜色和暗颜色的比例差不多是黄金分割的比例。同时我们可以看到蒙娜利莎的衣服,脸,头发基本上是暖颜色,而背景基本上是冷颜色,这个比例也比较符合黄金分割的比例。
图9是达芬奇的名作维特鲁维人,表达了人体比例的和谐关系和几何构造。西方人认为人体是世界上最美的作品。在建筑,绘画,雕塑中我们都可以看到大量的以人体为题材制作的作品。象雅典卫城中(图10)的胜利神庙中的立柱就是几个坚毅的女人体。
(图8)
( 图9 ) (图10)
几何美学表达了人类对自然界的一种敬意,比例则表达了人类对自身的创造,它们放在一起则是要产生一种均衡之美。“美”是什么?这个问题涉及的范围过于广泛,以至于每一个人都有自己的答案和理解。但是均衡是美的一个重要原则,却是任何人不能否认的,无论是自然界中蝴蝶,树叶的对称,还是人体的高低比例,都产生一种均衡之美。
作为均衡之美的代表,最著名的当数1926年格罗披乌斯设计的包豪斯校舍(图11)。这是现代主义里程碑式的作品。包豪斯的宿舍,工厂,办公楼,工艺美术学校被有机联系在一起,从平面图上看,呈一个和谐的交叉S形,
关键这种结合并不是生搬硬套的,工厂好宿舍通过食堂联系,工艺美术学校和食堂通过办公楼连接,这是功能上和形式上的“均衡”,给人以发自内心的美感,这正是我们设计者所要追求的真正的“美。”
均衡是暂时的,相对三维的,而我们的思想却是运动的,四维的,我们学习设计,进行设
计必然要追求美的东西,但是却不能取追求极端的,完整的,永恒的,决对的美。纵观历史长河,
美的东西数不胜数,有些作品经过漫漫岁月,至
(图11) 今看来仍然美不胜收,有些作品可以看到明显的历史烙印,这些作品我们应该把他们放在历史里去分析,把它们和当时的历史条件,生活背景,民族特征相结合,才能真正理解它们的“美”。同样的道理,我们在设计时,也应该把要设计的作品同我们现在的历史条件,生活背景,民族特征相联系,只有这样,我们才能创造出真正“美”的作品。
【关键词】 抗震设计; 概念设计; 高层建筑结构
中图分类号:TU208文献标识码: A
地震作用影响因素极为复杂,它是一种随机的、尚不能准确预见和准确计算的外部作用,目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法,要进行精确的抗震计算还有一定的困难,因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。结构的抗震设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计。
1 建筑的抗震概念设计
所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。掌握了抗震概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,使设计人员不至于陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理地进行抗震设计。
2 高层混凝土建筑结构设计更应重视概念设计
在设计中,虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但仅靠此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标,因此必须非常重视概念设计。从某种意义上讲,概念设计甚至比分析计算更为重要,因为合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。高层建筑结构设计尤其是在高层建筑结构抗震设计中,更应重视概念设计。这是因为高层建筑结构的复杂性、发生地震时震动的不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性、高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性、材料性能与施工安装时的变异性,结构计算模型的假定与地震时的实际工作有很大的差异以及其他不可预测的因素,致使设计计算结果( 尤其是经过实用简化后的计算结果) 与实际相差较大,甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。
3 高层混凝土建筑结构抗震概念设计的基本内容
3. 1 首先应重视高层建筑结构的规则性
建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的形状设计方案。合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称,因为震害表明,此种类型建筑在地震时较不容易破坏,而且容易估计出其地震反应,易于采取相应的抗震构造措施和进行细部处理。“建筑结构的规则性”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,承载力分布等诸多因素的综合要求。“规则建筑”体现在体形( 平面和立面的形状) 简单; 抗侧力体系的刚度承载力上下变化连续、均匀; 平面布置基本对称。
3. 2 结构刚度、承载力和延性要有合理的匹配
当结构具有较高的抗力时,其总体延性的要求可有所降低; 反之,较低的抗力需要较高的延性要求相配合。对结构提出了“综合抗震能力”的概念,就是要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素,来衡量结构具有的抵抗地震作用的能力。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关,与其具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性密切相关。但是,提高结构的抗侧刚度,往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性,然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。因此,在确定建筑结构体系时,需要在结构刚度、承载力及延性之间寻找一种较好的匹配关系。
3. 3 设计多道设防结构
3. 3. 1 超静定结构
静定结构是只有一个自由度的结构,在地震中只要有一个节点破坏或一个塑性铰出现,结构就会倒塌。抗震结构必须做成超静定结构,因为超静定结构允许有多个屈服点或破坏点。将这个概念引申,抗震结构不仅是要设计成超静定结构,还应该做成具有多道设防的结构。第一道设防结构中的某一部分屈服或破坏只会使结构减少一些超静定次数。同时要注意分析并控制结构的屈曲或破坏部位,控制出铰次序及破坏过程。有些部位允许屈服或允许破坏,而有些部位则只允许屈服,不允许破坏,甚至有些部位不允许屈服。例如,带连梁的剪力墙中,连梁应当作为第一道设防,连梁先屈曲或破坏都不会影响墙肢独立抵抗地震力。
3. 3. 2 双重抗侧力结构体系
双重抗侧力结构体系是可能实现多道设防结构的一种类型,而且双重抗侧力结构的抗震性能较好。这里提出的双重抗侧力体系的特点是,由两种变形和受力性能不同的抗侧力结构组成,每个抗侧力体系都有足够的刚度和承载力,可以承受一定比例的水平荷载,并通过楼板连接协同工作,共同抵抗外力。特别是在地震作用下,当其中一部分结构有所损伤时,另一部分应有足够的刚度和承载力能够共同抵抗后期地震作用力。在抗震结构中设计双重抗侧力体系实现多重设防,才是安全可靠的结构体系。
3. 3. 3 总结构体系与基本分结构体系
1972 年 12 月 23 日尼加拉瓜首都发生强烈地震,1 万多栋楼房倒塌。林同炎公司 1963 年设计的美州银行大楼,虽位于震中,承受比设计地震作用 0. 06g 大 6 倍的地震 0. 35g而未倒塌,引起世界同行的高度重视。众所周知,建筑物在地震作用下的运动与由风引起的位移是不同的,在强烈地震作用下,结构会在任意方向变形。在高层建筑中,这种变形更为复杂。当然主要是第一振型,同时也包括具有鞭梢效应的第二、第三振型,变形量很大。所以设计者主要考虑的是如何避免就其结构固有特征会引起倒塌的过大变形。再则,设计高层结构所考虑抗风与抗地震要求的出发点往往是矛盾的。刚度大的结构对抗风荷载有利,动力效应小; 反之,较柔的结构有利于抗震。所以要设计一个抗风及抗震性能都很好的高层结构不很容易。林同炎教授的设计思想是设计一个由 4 个柔性筒组成的,具有很大抗弯刚度的结构总体系。在抗风荷载及设防烈度的地震作用下表现为刚性体系。当遇到罕见的强烈地震时,通过控制各分体系( 柔性筒) 之间的联接构件( 钢筋混凝土连梁) 的屈服、破坏,而变成具有延性的结构体系,即各分体系独立工作,则结构的自振周期变长,阻尼增加,即使超出弹性极限,仍持有塑性强度,可做到摇摆而不倒塌。地震后的实地观察,证明其设计思想是正确的,正如预料的那样,联梁的混凝土剥落,梁中有明显裂缝。但四个柔性筒的本身均无裂缝,筒壁仍处于弹性阶段。
3. 4 抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件
延性是指构件或结构具有承载能力基本不降低的塑性变形能力的一种性能。在“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则下,结构应设计成延性结构。当设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形加大,但结构承受的地震作用不会直线上升,也就是说,结构是用它的变形能力在抵抗地震作用。延性结构的构件设计应遵守“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱杆件,强底层柱”原则,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
3. 5 应有意识地加强薄弱环节
( 1) 结构在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载力分析( 而不是承载力设计值的分析) 是判断薄弱层的基础。
( 2) 要使楼层( 部位) 的实际承载力和设计计算的弹性受力之比在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层( 部位) 的这个比例有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。
( 3) 要防止在局部上加强而忽视整个结构各部位刚度、承载力的协调。
( 4) 在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层( 部
位) ,使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的主要手段。
4 做好高层建筑结构概念设计还应注意的问题
( 1) 结构方案要根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供应情况、有无抗震设防来选择合理的结构类型。
( 2) 不同结构体系在竖向荷载、风荷载及地震力作用下的受力特点。
( 3) 风荷载、地震作用及竖向荷载的传递途径。
( 4) 结构破坏的机制和过程,以加强结构的关键部位和薄弱环节。
( 5) 预估和控制各类结构及构件塑性铰区可能出现的部位和范围。
( 6) 场地选择、地基基础设计及地基变形对上部结构的影响。
( 7) 各类结构材料的特性及其受温度变化的影响。
( 8) 非结构构件对主体结构抗震产生的有利和不利影响,要协调布置,并保证与主体结构连接构造的可靠等。
参 考 文 献
[1] GB 50011 -2001 建筑结构抗震设计规范[S]
关键词:建筑结构;抗震设计;结构体系;概念设计
1 建筑的抗震概念设计的含义
所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。结构的抗震设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计,掌握了抗震概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,使设计人员不至于陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理地进行抗震设计。
2 混凝土工程中建筑结构设计更应重视概念设计
在设计中,虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但仅靠此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标,因此必须非常重视概念设计。从某种意义上讲,概念设计甚至比分析计算更为重要,因为合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。高层建筑结构设计尤其是在高层建筑结构抗震设计中,更应重视概念设计。这是因为高层建筑结构的复杂性、发生地震时震动的不确定性、人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性、高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性、材料性能与施工安装时的变异性,结构计算模型的假定与地震时的实际工作有很大的差异以及其他不可预测的因素,致使设计计算结果(尤其是经过实用简化后的计算结果)与实际相差较大,甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。
3 建筑工程混凝土结构抗震概念设计的基本内容
3.1 首先应重视建筑工程结构的规则性
建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的形状设计方案。合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称,因为震害表明,此种类型建筑在地震时较不容易破坏,而且容易估计出其地震反应,易于采取相应的抗震构造措施和进行细部处理。“建筑结构的规则性”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,承载力分布等诸多因素的综合要求。“规则建筑”体现在体形(平面和立面的形状)简单;抗侧力体系的刚度承载力上下变化连续、均匀;平面布置基本对称。
3.2 结构刚度、承载力和延性要有合理的匹配
当结构具有较高的抗力时,其总体延性的要求可有所降低;反之,较低的抗力需要较高的延性要求相配合。对结构提出了“综合抗震能力”的概念,就是要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素,来衡量结构具有的抵抗地震作用的能力。地震时建筑物所受地震作用的大小与其动力特性密切相关,与其具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性密切相关。但是,提高结构的抗侧刚度,往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物具有很强的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件都具有较高的延性,然而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。因此,在确定建筑结构体系时,需要在结构刚度、承载力及延性之间寻找一种较好的匹配关系。
3.3 设计多道设防结构
3.3.1 超静定结构
静定结构是只有一个自由度的结构,在地震中只要有一个节点破坏或一个塑性铰出现,结构就会倒塌。抗震结构必须做成超静定结构,因为超静定结构允许有多个屈服点或破坏点。将这个概念引申,抗震结构不仅是要设计成超静定结构,还应该做成具有多道设防的结构。第一道设防结构中的某一部分屈服或破坏只会使结构减少一些超静定次数。同时要注意分析并控制结构的屈曲或破坏部位,控制出铰次序及破坏过程。有些部位允许屈服或允许破坏,而有些部位则只允许屈服,不允许破坏,甚至有些部位不允许屈服。例如,带连梁的剪力墙中,连梁应当作为第一道设防,连梁先屈曲或破坏都不会影响墙肢独立抵抗地震力。
3.3.2 双重抗侧力结构体系
双重抗侧力结构体系是可能实现多道设防结构的一种类型,而且双重抗侧力结构的抗震性能较好。这里提出的双重抗侧力体系的特点是,由两种变形和受力性能不同的抗侧力结构组成,每个抗侧力体系都有足够的刚度和承载力,可以承受一定比例的水平荷载,并通过楼板连接协同工作,共同抵抗外力。特别是在地震作用下,当其中一部分结构有所损伤时,另一部分应有足够的刚度和承载力能够共同抵抗后期地震作用力。在抗震结构中设计双重抗侧力体系实现多重设防,才是安全可靠的结构体系。
3.3.3 总结构体系与基本分结构体系
1972年12月23日尼加拉瓜首都发生强烈地震,1 万多栋楼房倒塌。林同炎公司 1963 年设计的美州银行大楼,虽位于震中,承受比设计地震作用 0. 06g 大 6 倍的地震 0. 35g而未倒塌,引起世界同行的高度重视。众所周知,建筑物在地震作用下的运动与由风引起的位移是不同的,在强烈地震作用下,结构会在任意方向变形。在高层建筑中,这种变形更为复杂。当然主要是第一振型,同时也包括具有鞭梢效应的第二、第三振型,变形量很大。所以设计者主要考虑的是如何避免就其结构固有特征会引起倒塌的过大变形。再则,设计高层结构所考虑抗风与抗地震要求的出发点往往是矛盾的。刚度大的结构对抗风荷载有利,动力效应小;反之,较柔的结构有利于抗震。所以要设计一个抗风及抗震性能都很好的高层结构不很容易。林同炎教授的设计思想是设计一个由 4 个柔性筒组成的,具有很大抗弯刚度的结构总体系。在抗风荷载及设防烈度的地震作用下表现为刚性体系。当遇到罕见的强烈地震时,通过控制各分体系(柔性筒)之间的联接构件(钢筋混凝土连梁)的屈服、破坏,而变成具有延性的结构体系,即各分体系独立工作,则结构的自振周期变长,阻尼增加,即使超出弹性极限,仍持有塑性强度,可做到摇摆而不倒塌。地震后的实地观察,证明其设计思想是正确的,正如预料的那样,联梁的混凝土剥落,梁中有明显裂缝。但四个柔性筒的本身均无裂缝,筒壁仍处于弹性阶段。
3.4 抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件
延性是指构件或结构具有承载能力基本不降低的塑性变形能力的一种性能。在“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则下,结构应设计成延性结构。当设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形加大,但结构承受的地震作用不会直线上升,也就是说,结构是用它的变形能力在抵抗地震作用。延性结构的构件设计应遵守“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱杆件,强底层柱”原则,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
3.5 应有意识地加强薄弱环节
(1)结构在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析)是判断薄弱层的基础。
(2)要使楼层(部位)的实际承载力和设计计算的弹性受力之比在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位)的这个比例有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。
(3)要防止在局部上加强而忽视整个结构各部位刚度、承载力的协调。
(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的主要手段。
4 建筑工程中结构概念设计还应注意的问题
(1)结构方案要根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供应情况、有无抗震设防来选择合理的结构类型。
(2)不同结构体系在竖向荷载、风荷载及地震力作用下的受力特点。
(3)风荷载、地震作用及竖向荷载的传递途径。
(4)结构破坏的机制和过程,以加强结构的关键部位和薄弱环节。
(5)预估和控制各类结构及构件塑性铰区可能出现的部位和范围。
(6)场地选择、地基基础设计及地基变形对上部结构的影响。
(7)各类结构材料的特性及其受温度变化的影响。
(8)非结构构件对主体结构抗震产生的有利和不利影响,要协调布置,并保证与主体结构连接构造的可靠等。
参考文献
【关键词】再生混凝土;建筑领域;应用
随着社会城市化的发展,高层建筑的建筑规模也在不断加大, 混凝土块一般以建筑废弃物的角色出现在很多建筑物的改建上面。并且随着我国经济的发展,废弃混凝土的数量日益增多,如何有效地处理和利用废弃混凝土的这个课题已经引起了人们的普遍关注。
一、再生混凝土技术的概念
再生混凝土技术则是将废弃混凝土通过清洗、破碎等一系列的技术措施进行处理,之后按一定比例重新配制出再生混凝土的一门技术。它的发展是当今混凝土界的热议课题, 不过对此,目前再生混凝土的应用也没有很明确的技术规范可以参照。以前建筑的混凝土垃圾一般只是作为处理材料使用,甚至就是直接运往垃圾焚烧场,给环境造成了严重的污染。通过再生混凝土集料的组装,再生混凝土的性能得以提高,高品质的再生混凝土的市场价值很高,不过其工艺流程较为复杂,成本也较高,仍然需要大量科研资金的投入以及研究。 因此本文将对再生混凝土技术进行阐述,根据它们的特性和性质使其得到充分的循环利用,并且希望通过这种方式促进国内外的再生混凝土技术的研究。
二、 再生混凝土的特性
影响再生混凝土利用率的主要因素主要是再生混凝土的强度、吸水能力和磨损性等等。 与天然混凝土材料相比,再生混凝土的性能与之不一样,所以研究再生混凝土的特性的变化十分重要。
(一)再生混凝土吸水能力
再生混凝土的颗粒多,表面积较大,颗粒间的间隙包含着大量的碎屑,水分的空隙大,因此,再生混凝土与普通集料相比,吸水率和吸水速率真的要大得多。不过,再生混凝土的粘聚性和保水性跟其组成有很大的关系,原因就是再生混凝土如果砂砾就多,表面越粗糙,孔隙就越多,从而降低了混凝土的保水性。
(二)再生混凝土的磨损性
再生混凝土的耐磨损性较差,只有加大原始混凝土所占的比例,再生混凝土的耐磨损性才能够逐步地进行提高。因为再生混凝土尺寸越小,其含有硬化砂的颗粒的数量又多,所以再生混凝土的耐磨损性要比较小。
(三) 再生混凝士的强度
随着再生混凝土在混凝土集料中比例的增加,其主体的强度是降低的。与此同时,用再生集料替代天然集料可以降低其建筑的混凝土强度。
随着用来施工的再生混凝土的原材料的强度的降低,再生混凝土的强度也会呈现下降趋势。不同强度的再生混凝土的用途不一样,其经济效益也不一样,所以在考虑再生混凝土的材料配置时,最好按照再生混凝土的适当的原料配比方法,只有这样,才可以更好地用于混凝土工程的应用。
在再生混凝土中的超声波传播效率跟再生混凝土的强度也有很大的关系。所以,如果要开发超声波在再生混凝土中的传播项目,最重要的必须要建立起超声波传播速度与再生混凝土强度之前模型,以此来研究再生混凝土与超声波传播速度之间的复杂关系,为再生混凝土强度的超声波检验提供必要的理论依据。
长期以来,我国的建筑垃圾,特别是废弃混凝土再利用没有引起很大重视,通常是未经任何处理就被运到郊外或农村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理。随着我国城镇建设的蓬勃发展,建筑垃圾的产生量也与日俱增。目前,我国每年的建筑垃圾数量已在城市垃圾总量中占有很大比例,约30~40%,而混凝土等固体废弃物又占建筑垃圾的55~65%,成为废物管理中的难题。上海、北京等城市的一些建筑公司在对建筑垃圾的回收利用方面作了一些尝试。
三、再生混凝土的实用性研究
随着水分比的增加,再生混凝土与普通混凝土的耐久性指数均得到降低,质量损失也有所增大.这是因为随着水分的增加,混凝土中间可以渗进去的水量增多,强度就会降低。使用废弃混凝土块研究再生混凝土技术,因具有明显的环境效益、经济效益,已受到人们的重视。另外,再生混凝土由于其颗粒的微细化,在使用的过程中的颗粒表面的物化作用也会对其实用性造成影响,除却土块颗粒的流动性对使用价值造成的影响也很重要。
提高再生混凝土的实用性,需要深刻理解到绿色生态混凝土的这个概念。绿色生态混凝土可以有再生混凝土技术的领域中衍生出来,它很好地开拓了循环经济的应用,在这个方向上面,相关的工作人员主要应该开发再生混凝土的循环经济模式,一方面对再生混凝土技术的绿色可行性进行分析与调查,另外一方面要加大力度继续研究绿色生态的再生混凝土技术的具体运用方向。
四、再生混凝土技术存在的相关问题
在国内对再生混凝土技术所展开的很多研究结果表明:与天然混凝土材料相比, 再生混凝土和普通混凝土之间存在性能差异。再生混凝土具有密度小、 强度低、流动性小等问题, 所以还不能极大地推广其在工程上的应用。而且再生混凝土技术从目前看来,还缺乏较为完善的制作标准,极大地降低了再生混凝土技术的市场价值。
但是除此之外, 与普通混凝土相比,再生混凝土又具有重复利用率高、承载力高、 施工方便和经济效益好等优点,在再生混凝土的生产工艺、组装比等领域,特别是再生混凝土的特性以及结构分析技术都需要进一步的开发与研究。
我国再生混凝土不仅运用到建筑业,而且很多再生混凝土运用在在交通行业中,当混凝土道路的混凝土路面到达其使用年限,或者重物碾压等原因破损,则需要修补或者重建时,现在的一般做法是破除并废弃旧的水泥混凝土面层,修补基层后,重新进行铺筑。目前,在我国水泥混凝土路面再生技术中主要应用的是现场再生技术,即破碎或粉碎现有路面,然后将破碎或粉碎后的路面用作新路面结构中的基层或底基层,这一种做法在我国公路养护维修中普遍采用。例如,合肥至南京的高速公路采用再生混凝土骨料作为新拌混凝土的集料来浇注混凝土路面。合肥至南京的高速公路,路面为水泥混凝土,于1991年建成通车,随着交通量的增长、使用年限的增加,路面出现了不同类型的病害,每年路面维修工程量很大,每年维修产生大量的旧混凝土。为此,在养护维修过程中,根据高速公路快速通行的特点,采用再生混凝土骨料,并加入早强剂,达到快速通行的目的。施工前测试了再生混凝土骨料的表观密度、吸水率、压碎值、坚固性和冲击值,并且充分注意了集料的最大粒径和级配。用再生混凝土骨料代替天然集料,再生混凝土骨料的利用率可以达到80% ,每年还可以节约大量骨料的运输费用。同时,节省了废弃的混凝土占用的土地费用。这样既节省了大量的养护资金,又有利于环境保护,获得了良好的社会经济效益来源。
五、结 语
对再生混凝土的性能和技术理论的研究在国内外均已取得很大的进步, 但是再生混凝土技术在实际工程中的应用还未被全面地推广。为进一步提高再生混凝土的工作性能,相关政府应该加大力度对一些新型的混凝性能领域展开研究,例如再生混凝土在钢管中的应用等等。
所以通过钢管的再生混凝土技术的运用不断促进再生混凝土技术的发展,这种方式也是可行的,或者研究使用再生混凝土技术来满足土木工程建筑施工的要求等等,通过这些技术措施希望可以为混凝土循环资源化的构建一副很好的蓝图。
参考文献:
[1]肖建庄,李佳彬,孙振平,郝眩明;再生混凝土的抗压强度研究[J];同济大学学报(自然科学版);2004年12期