现代钢结构建筑设计与表现浅析

樊 波

榆林市榆阳区房地产开发公司 陕西榆林 719000

现代钢结构建筑设计与表现浅析

樊 波

榆林市榆阳区房地产开发公司 陕西榆林 719000

钢结构住宅属于高效率，高技术的产业，加快钢结构住宅的研究与发展，将促进我国建筑业向技术密集型产业转化。近年来，我国钢结构住宅的性能和技术要求已经明确，关键技术已取得了突破性进展。钢结构住宅具有环保和可持续发展的概念，他将成为我国建筑现代化发展的一个重要标志。

钢结构；技术表现；建筑物理；建筑设计

一、钢结构建筑的发展历史及背景

我国自1949年全国解放后，钢结构就在大跨重型工业厂房、大型公共建筑和高耸结构中得到了应用。尤其是近20年来，钢结构更加广泛应用于土木工程的公共建筑中，比如沈阳桃仙国际机场屋盖，北京天文馆新馆工程等，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多，如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产，使建筑结构充满现代化时代气息，实际证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。

二、现代钢结构的建筑特点

（一）预工程化程度高，建设成本降低，工期缩短

钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产，提高了建筑预期工程不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化，大大降低了建设成本；并且加快了施工速度，使工期能够缩短40％以上，从而加快了房地产开发商的资金周转速度，使建筑能更早投入使用。

（二）钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求

钢材组织均匀，接近于各向同性匀质体，强度高，弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石，混凝土，木材，在同样受力情况下钢结构自重小，从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。

（三）原材料可以循环使用，有助于环保和可持续发展

发展钢结构对于资源，能源都非常短缺的我国意义尤为重大。目前国际上引人瞩目的新型住宅产品已引入我国，其环保节能的特点主要体现在两个方面：

1、该类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统，温度变化小，热损失低。不论冬夏，都具有舒适当居住环境。

2、与砖混结构住宅相比，可节能60％以上，冬夏季空调设备可节约耗电30％以上，结构的废旧利用为100％，与砖混结构比较，同样楼层净高条件下，钢结构维护墙体面积小，节约空调所需能源，减小维护费用。

三、钢结构建筑设计与技术表现

（一）钢结构建筑设计的技术表现

建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程，是建筑创作的难点之一，也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。建筑设计的宗旨也从单纯的追求美发展到追求问题的合理解决，从根本上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式，并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观。

（二）钢结构建筑细部设计有较高要求

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，而且体现出人的智慧和能力。因而，对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要，在钢结构建筑中应受到特别重视。

（三）建筑策划也是钢结构建筑设计与表现的影响因素

因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性，建筑师不是随心所欲在作设计，业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩，而且希望在其最终产品的确定过程中，设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段，建设项目更强调整体设计、更强调专业设计师、市场专家及开发商之间的协调，设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。

四、钢结构住宅将向可持续建筑方向发展

可持续建筑是对可持续发展有积极贡献的建筑，是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的建筑。对于钢结构住宅，我们可采取以下一些措施：

（一）采取节约化措施。改进建筑热工性能，利用自然通风与采光，利用各种清洁能源和可再生能源，采用高效照明，减少采用机械设备，改经建筑热工性能手段，选择低耗能建材，利用旧建材与地方材料，采用节水设备，选择制造时耗水少的建材。

（二）采用生态化措施。在屋顶设置太阳能收集器，收集雨水，废水处理后再回用等。从土壤的成分，结构分析入手，并对坡度，地下水，土壤侵蚀，场地动植物资源，光能资源，风能资源等进行研究，以适当的建筑形式和设备措施实现顺应小气候的目标。

（三）采用人性化措施。提供更高质量的声，光，热，湿度环境和景观环境。坚强自然通风，使用热回收通风系统。

（四）采用集约化措施。实行生命周期成本预算。对各类建筑元素的原始价格，运行消耗进行测算。

五、结论

由本文以上讨论可以得出下面三点看法和结论：

（一）钢结构建筑设计应根据不同具体条件的不同而有所侧重，一个好的建筑设计，必须做到形象构思与结构构思的一体化。

（二）钢结构建筑的科技含量很高，结构本身往往就是建筑表现，钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段，而且对建筑形象的影响极为显著，这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。

（三）科学技术的进步，审美观的改变必然使得钢结构建筑不断地去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们所提倡的是：抛开风格要素，从结构理性主义出发，从现代的和传统的众多风格流派中吸取精华，创造出技术和艺术有机融合钢结构精品建筑。

［1］（美）詹姆斯.安布罗斯.钢结构简化设计［M］.北京：中国水利水电出版社，2005.

［2］尹思明，刘锡亮，陆赐麟.现代预应力钢结构［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［3］韩睿华.钢结构住宅体系设计一体化成方向［M］.北京：中国建设报，2008.