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建筑工程概述之建筑設計學(xué)

2008-08-10 11:35    【  【打印】【我要糾錯】

  建筑設計是指建筑物在建造之前,設計者按照建設任務(wù),把施工過(guò)程和使用過(guò)程中所存在的或可能發(fā)生的問(wèn)題,事先作好通盤(pán)的設想,擬定好解決這些問(wèn)題的辦法、方案,用圖紙和文件表達出來(lái) .作為備料、施工組織工作和各工種在制作、建造工作中互相配合協(xié)作的共同依據。便于整個(gè)工程得以在預定的投資限額范圍內,按照周密考慮的預定方案,統一步調,順利進(jìn)行 .并使建成的建筑物充分滿(mǎn)足使用者和社會(huì )所期望的各種要求。

  在古代,建筑技術(shù)和社會(huì )分工比較單純,建筑設計和建筑施工并沒(méi)有很明確的界限,施工的組織者和指揮者往往也就是設計者。在歐洲,由于以石料作為建筑物的主要材料,這兩種工作通常由石匠的首腦承擔;在中國,由于建筑以木結構為主,這兩種工作通常由木匠的首腦承擔。他們根據建筑物的主人的要求,按照師徒相傳的成規,加上自己一定的創(chuàng )造性,營(yíng)造建筑并積累了建筑文化。

  在近代,建筑設計和建筑施工分離開(kāi)來(lái),各自成為專(zhuān)門(mén)學(xué)科。這在西方是從文藝復興時(shí)期開(kāi)始萌芽,到產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期才逐漸成熟;在中國則是清代后期在外來(lái)的影響下逐步形成的。

  隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,建筑所包含的內容、所要解決的問(wèn)題越來(lái)越復雜,涉及的相關(guān)學(xué)科越來(lái)越多,材料上、技術(shù)上的變化越來(lái)越迅速,單純依靠師徒相傳、經(jīng)驗積累的方式,已不能適應這種客觀(guān)現實(shí);加上建筑物往往要在很短時(shí)期內竣工使用,難以由匠師一身二任,客觀(guān)上需要更為細致的社會(huì )分工,這就促使建筑設計逐漸形成專(zhuān)業(yè),成為一門(mén)獨立的分支學(xué)科。

  廣義的建筑設計是指設計一個(gè)建筑物或建筑群所要做的全部工作。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在建筑上利用各種科學(xué)技術(shù)的成果越來(lái)越廣泛深入,設計工作常涉及建筑學(xué)、結構學(xué)以及給水、排水,供暖、空氣調節、電氣、煤氣、消防、防火、自動(dòng)化控制管理、建筑聲學(xué)、建筑光學(xué)、建筑熱工學(xué)、工程估算,園林綠化等方面的知識,需要各種科學(xué)技術(shù)人員的密切協(xié)作。

  但通常所說(shuō)的建筑設計,是指“建筑學(xué)”范圍內的工作。它所要解決的問(wèn)題,包括建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排,建筑物與周?chē)h(huán)境、與各種外部條件的協(xié)調配合,內部和外表的藝術(shù)效果,各個(gè)細部的構造方式,建筑與結構、建筑與各種設備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調,以及如何以更少的材料、更少的勞動(dòng)力、更少的投資、更少的時(shí)間來(lái)實(shí)現上述各種要求。其最終目的是使建筑物做到適用、經(jīng)濟、堅固、美觀(guān)。

  以建筑學(xué)作為專(zhuān)業(yè),擅長(cháng)建筑設計的專(zhuān)家稱(chēng)為建筑師。建筑師除了精通建筑學(xué)專(zhuān)業(yè),做好本專(zhuān)業(yè)工作之外,還要善于綜合各種有關(guān)專(zhuān)業(yè)提出的要求,正確地解決設計與各個(gè)技術(shù)工種之間的矛盾。

  建筑師在進(jìn)行建筑設計時(shí)面臨的矛盾有:內容和形式之間的矛盾;需要和可能之間的矛盾;投資者、使用者、施工制作、城市規劃等方面和設計之間,以及它們彼此之間由于對建筑物考慮角度不同而產(chǎn)生的矛盾;建筑物單體和群體之間、內部和外部之間的矛盾各個(gè)技術(shù)工種之間在技術(shù)要求上的矛盾;建筑的適用、經(jīng)濟、堅固、美觀(guān)這幾個(gè)基本要素本身之間的矛盾;建筑物內部各種不同使用功能之間的矛盾;建筑物局部和整體、這一局部和那一局部之間的矛盾等這些矛盾構成非常錯綜復雜的局面。而且每個(gè)工程中各種矛盾的構成又各有其特殊性。

  所以說(shuō),建筑設計工作的核心,就是要尋找解決上述各種矛盾的最佳方案。通過(guò)長(cháng)期的實(shí)踐,建筑設計者創(chuàng )造、積累了一整套科學(xué)的方法和手段,可以用圖紙、建筑模型或其他手段將設計意圖確切地表達出來(lái),才能充分暴露隱藏的矛盾,從而發(fā)觀(guān)問(wèn)題,同有關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員交換意見(jiàn),使矛盾得到解決。此外,為了尋求量佳的設計方案,還需要提出多種方案進(jìn)行比較。方案比較,是建筑設計中常用的方法。從整體到每一個(gè)細節,對待每一個(gè)問(wèn)題,設計者一般都要設想好幾個(gè)解決方案,進(jìn)行一連串的反復推敲和比較。即或問(wèn)題得到初步解決,也還要不斷設想有無(wú)更好的解決方式,使設計方案臻于完善。

  總之。建筑設計是一種需要有預見(jiàn)性的工作,要預見(jiàn)到擬建建筑物存在的和可能發(fā)生的各種問(wèn)題。這種預見(jiàn),往往是隨著(zhù)設計過(guò)程的進(jìn)展而逐步清晰、逐步深化的。

  為了使建筑設計順利進(jìn)行,少走彎路,少出差錯,取得良好的成果,在眾多矛盾和問(wèn)題中,先考慮什么,后考慮什么,大體上要有個(gè)程序。根據長(cháng)期實(shí)踐得出的經(jīng)驗,設計工作的著(zhù)重點(diǎn)、常是從宏觀(guān)到微觀(guān),從整體到局部、從大處到細節、從功能體型到具體構造、步步深入的。

  為此,設計工作的全過(guò)程分為幾個(gè)工作階段:搜集資料、初步方案、初步設計、技術(shù)設計施工圖和詳圖等,循序進(jìn)行,這就是基本的設計程序。它因工程的難易而有增減。

  設計者在動(dòng)手設計之前,首先要了解并掌握各種有關(guān)的外部條件和客觀(guān)情況:自然條件,包括地形、氣候、地質(zhì)、自然環(huán)境等;城市規劃對建筑物的要求,包括用地范圍的建筑紅線(xiàn)、建筑物高度和密度的控制等,城市的人為環(huán)境,包括交通、供水、排水、供電、供燃氣、通信等各種條件和情況;使用者對擬建建筑物的要求,特別是對建筑物所應具備的各項使用內容的要求;對工程經(jīng)濟估算依據和所能提供的資金、材料施工技術(shù)和裝備等;以及可能影響工程的其他客觀(guān)因素,這個(gè)階段,通常稱(chēng)為搜集資料階段。

  在搜集資料階段,設計者也常協(xié)助建設者做一些應由咨詢(xún)單位做的工作,諸如確定計劃任務(wù)書(shū),進(jìn)行一些可行性研究,提出地形測量和工程勘察的要求,以及落實(shí)某些建設條件等。

  設計者在對建筑物主要內容的安排有個(gè)大概的布局設想以后,首先要考慮和處理建筑物與城市規劃的關(guān)系,其中包括建筑物和周?chē)h(huán)境的關(guān)系,建筑物對城市交通或城市其他功能的關(guān)系等。這個(gè)工作階段,通常叫做初步方案階段。

  通過(guò)這一階段的工作,建筑師可以同使用者和規劃部門(mén)充分交換意見(jiàn),最后使自己所設計的建筑物取得規劃部門(mén)的同意,成為城市有機整體的組成部分。對于不太復雜的工程,這一階段可以省略,把有關(guān)的工作并入初步設計階段。

  技術(shù)設計階段是設計過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵性階段,也是整個(gè)設計構思基本成型的階段。初步設計中首先要考慮建筑物內部各種使用功能的合理布置。 要根據不同的性質(zhì)和用途合理安排,各得其所。這不僅出于功能上的考慮,同時(shí)也要從藝術(shù)效果的角度來(lái)設計。

  當考慮上述布局時(shí),另一個(gè)重要的問(wèn)題是建筑物各部分相互間的交通聯(lián)系。交通貴在便捷,要盡可能縮短交通路線(xiàn)的長(cháng)度,這不僅為節省通道面積,收到經(jīng)濟效益,而且可使房屋內部使用者來(lái)往方便,省時(shí)、省力。

  由于人們在建筑物內是循著(zhù)交通路線(xiàn)往來(lái)的,建筑的藝術(shù)形象又是循著(zhù)交通路線(xiàn)逐一展現的,所以交通路線(xiàn)的巧妙設計還影響人們對建筑物的藝術(shù)觀(guān)感。

  與使用功能布局同時(shí)考慮的,還有不同大小、不同高低空間的合理安排問(wèn)題。這不只為了節省面積、節省體積,也為了內部空間取得良好的藝術(shù)效果?紤]藝術(shù)效果,通常不但要與使用相結合,而且還應該和結構的合理性相統一。

  至于建筑物形式,常是上述許多內容安排的合乎邏輯的結果,雖然有它本身的美學(xué)法則,但應與建筑物內容形成一個(gè)有機的統一體。脫離內容的外形的美,是經(jīng)不起時(shí)間考驗的;而扎根于建筑物內在因素的外形美,即內在美、內在哲理的自然表露,才是經(jīng)得起時(shí)間考驗的美。

  技術(shù)設計的內容包括整個(gè)建筑物和各個(gè)局部的具體做法,各部分確切的尺寸關(guān)系,內外裝修的設計,結構方案的計算和具體內容,各種構造和用料的確定,各種設備系統的設計和計算,各技術(shù)工種之間各種矛盾的合理解決,設計預算的編制等。

  這些工作都是在有關(guān)各技術(shù)工種共同商議之下進(jìn)行的,并應相互認可。技術(shù)設計的著(zhù)眼點(diǎn),除體現初步設計的整體意圖外,還要考慮施工的方便易行,以比較省事、省時(shí)、省錢(qián)的辦法求取最好的使用效果和藝術(shù)效果。對于不太復雜的工程,技術(shù)設計階段可以省略,把這個(gè)階段的一部分工作納入初步設計階段,另一部分工作則留待施工圖設計階段進(jìn)行。

  施工圖和詳圖主要是通過(guò)圖紙,把設計者的意圖和全部的設計結果表達出來(lái),作為工人施工制作的依據。這個(gè)階段是設計工作和施工工作的橋梁。施工圖和詳圖不僅要解決各個(gè)細部的構造方式和具體做法,還要從藝術(shù)上處理細部與整體的相互關(guān)系 .包括思路上、邏輯上的統一性,造型上、風(fēng)格上、比例和尺度上的協(xié)調等,細部設計的水平常在很大程度上影響整個(gè)建筑的藝術(shù)水平。

  對每一個(gè)具體建筑物來(lái)說(shuō),上述各種因素的組合和構成,又是各不相同的。如果設計者能夠虛心體察客觀(guān)實(shí)際,綜合各種條件,善于利用其有利方面,避免其不利方面,那么所設計的每一個(gè)建筑物就不僅能取得最好的效果,而且會(huì )顯示出各自的特色,每個(gè)地方也會(huì )形成各自特色的建筑風(fēng)格,避免千篇一律。

  當前,電子計算機的利用越來(lái)越廣泛深入,電子計算機輔助建筑設計正在促使建筑設計這門(mén)科學(xué)技術(shù)開(kāi)始向新的領(lǐng)域發(fā)展。建筑設計的“方法論”已成為一門(mén)新學(xué)科。這就是研究建筑設計中錯綜復雜的各種矛盾和問(wèn)題的規律,研究它們之間的邏輯關(guān)系和程序關(guān)系,從而建立某種數學(xué)模式或圖象模式,利用電子計算機,幫助設計者省時(shí)省力地正確解決極為復雜的問(wèn)題,并替代人力,完成設計工作中繁重的計算工作和繪圖工作。這個(gè)新的動(dòng)向目前雖處于開(kāi)始階段,但它的發(fā)展必將為建筑設計工作開(kāi)辟嶄新的境界。

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