建筑结构设计与艺术设计的协调研究

建筑结构设计与艺术设计的协调研究

刘兴华

高唐县政府采购中心山东聊城252800

摘要：建筑是汇聚设计师的创造结晶，犹如璀璨夺目的宝石，在钢铁与混凝土堆砌而成的城市中绽放光芒。每一件艺术品都是艺术家血汗与才智的集合，建筑同样如此，建筑师为此而投入的心血也非常的多。我们可以从建筑作品中看到艺术与科学结构的巧妙地结合，但是每一个建筑作品自身的侧重却不尽相同，有的侧重于艺术表现和美的享受；有的则侧重于实用性。这就是建筑设计（艺术）与结构设计的相互关系，同时也是人们一直在探讨的内同，本文将对结构设计与艺术设计进行分析，并在此基础上阐释一下自己的观点。

关键词：艺术设计；建筑结构设计；协调

引言

对于一项完美的工程设计而言，它实际上就是结构设计与艺术设计的有机结合体。随着科技的不断进步，二者之间的联系也变得越来越紧密。艺术设计的建筑是否拥有实用型、美观性和经济性取决于结构设计，因地制宜相当重要。

一、结构与艺术的渊源

艺术与建筑的关系，最早源于何时已经无从考量了。但艺术是因为人类对于自然的认知不断积累而产生的，这一点是可以肯定的。艺术是因人而诞生的，但建筑中的力学规律却是客观存在的。人类为了给自己的弱小提供庇护，第一个建筑就产生了。随着社会文明的不断进步，建筑发展也开始融入了艺术的元素。物质层面与精神层面的碰撞，擦出了历史中无数的瑰丽火花。从法国巴黎圣母院，到中国河北的赵州桥；从古罗马的圆形角斗场、希腊的雅特农神庙，到迪拜的摩天大楼、法国的埃菲尔铁塔；从历史文献中古巴比伦的空中花园，到雄伟的中国万里古长城；艺术与建筑结构像两条纵横交织的线条，将文明的今天与历史的昨天联系在了一起。

二、建筑是艺术和技术的载体

建筑设计就本质上来说是人类将自身的观念意识通过创造施加到自然界，是人类活动中不可缺少的部分。建筑设计既需要技术的应用得体到位，又需要在设计中对感情进行艺术化表现。于是建筑设计在一定程度上反映了艺术与技术的并驾齐驱，由于现代技术的不断发展，在科技发展的影响中，建筑设计产生了本质上的改变，尤其是设计者创作观念的转变，在建筑设计中力求表现造型的新颖，从传统的美学角度来看，建筑设计中诸多的条框规范都在新技术的应用下被打破，并呈现一种开放式的设计特点，力求设计要从技术表现出发，运用技术性思维来对建筑的结构、设备构造以及建筑造型等方面进行思考，将技术性特点内涵于建筑构造的内在联系之中，使技术进一步升华为艺术。在建筑表征情感的前提下，引入新技术赋予建筑以时代的气息。正如历史上一位名人所言，人类创造了建筑，而建筑又重塑了人类。这句话实际上体现了两方面的意义，其一，建筑就人文技术而言，其实是人的本质外化，所以建筑设计堪称艺术，无论怎么去用建筑构建的技术以及建筑的功能去衡量其设计的意义，但是建筑设计仍旧脱离不了艺术的范畴，并且在学术研究中已经被划为人文学科，这是有目共睹的事实。其二，建筑在各种技术上的应用，不仅开发了人类建筑设计的智慧，而且新型技术的应用使建筑更加富有理性的情调美，并且以科学技术做依据，建筑的功能使用方面才更为牢靠。

三、建筑艺术的结构设计与艺术设计的统一

建筑艺术的结构美究其要理包含了两方面内容，一是指建筑结构中支撑意义上的美，建筑是靠支撑结构才得以存在，支撑作用为建筑提供了使用空间，其间的构造形式以及结构体系对建筑的稳定性和耐久性有直接的影响作用，尤其在一些要求特殊且结构跨度较大的建筑中，对于其结构体系的要求以及美学表现都达到了建筑形式美的极致。甚至在一些壮观的建筑中，其结构体系与美学表现是融合一致、密不可分的。能这样进行阐述，建筑即建构，结构即建筑，法国人类学家将人类的各种文化都视为系统，并能够对文化成分之间的关系遵循式地加以分析，而人类文化体系中所存有的恒定模式便是普遍的常见模式。这些文化体系对人类的建筑设计有着重要的影响。在建筑设计中，有些建筑师会把建筑的结构设计放在从属地位来考虑，并且在建筑设计中力求结构服从于建筑设计，这一观念将建筑的整体性进行了分割，片面追求建筑的艺术与技术的相互协调性，从而给建筑工程带来了许多不安全因素和质量方面的隐患。任何一个建筑，其所具有的设计方案，都会影响到结构设计，而结构设计技术水平同时又对建筑设计层次起到制约性作用。所以建筑师在进行设计时，应该具有一定的结构方面的知识，结构与建筑设计的相互结合和统一才能真正创作出优秀的建筑品。

四、绿色建筑设计中系统协同性原则

绿色建筑与常规建筑的要求有许多出入。作为现代化的新兴建筑模式，绿色建筑应作为一个开放的体系与环境构成一个有机系统，追求环境效益的最大化，不仅要体现对自然环境和社会以及生态环境的保护，更要与当地的人文景观，地形地势相契合。在此基础上还要加强建筑本身对当地技术和材料的利用，同时还要搞好绿化，减少环境污染和资源浪费。绿色建筑应该与外界环境构成一个协调统一的系统，具备一定的功能和特征，实现各相关要素的结合、协同从而实现绿色建筑实施和运营的高效、可持续和最优化。绿色建筑作为一个系统工程除涉及众多相关主体外还包括硬科学和软科学，同时在建筑运行周期中由多学科领域交叉并跨越多层级尺度范围。

五、建筑结构设计与艺术设计的协调案例

在建筑的结构设计中，充分体现建筑内容和形式的统一、以及功能和造型统一是人们长期以来追求的目标。比如罗马的小体育宫就是大跨度钢筋混凝土建筑的最佳代表作。例如，某幼儿园的建筑设计与结构设计配合一致，建筑设计上要有利于幼儿的身心发展，其设计风格应当选择鲜明生动的设计造型，色彩和材料的搭配上也要富有儿童天真烂漫的格调，结构的设计中应该有房屋各部分的错落有致，且不同部分的形体不一表现出来的立体效果也不相同，在结构设计中应当努力配合其建筑设计的格调，明白建筑之所以设计的意图，并努力使两种设计互相辅助配合到达建筑设计的最终目标。

一般而言，无论是民用建筑住宅、公共设施，还是工业建筑，从使用意图上来看，建设结构设计与艺术设计之间的协调性可以将建筑类型分为两种。一类是建筑造型优美，全面完美的使用功能，领先国际的结构体系，再加上先进的工业化施工工艺与制造工艺，这些完美的结合到一起构成的建筑结构；另一类则是以某种新奇的元素、极致的艺术效果为主要追求目标，建造奇思妙想、新奇古怪的另类建筑。从实践来看，第二种方案不一定完全合理，因为它将建筑结构设计的合理性与经济性完全抛弃了，只有第一种方案比较可取。比如鸟巢，2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。鸟巢”的跨度很大，空间成双曲线的马鞍形，东西轴长298米，南北轴长333米。建筑最高点是69米，最低点为40米。此外，这个结构的用钢量非常惊人，达到了4．2万吨之多。该工程总占地面积达21公顷，其中建筑面积为258000平方米；场内观众席约为91000个，临时坐席约为11000个；将举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。凡是看过鸟巢设计模型的人都认为：“那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢，并寄托人类的希望。”

结束语

综上，建筑与结构两者之间有着最密切关系的,特别是在高层建筑设计中,由于结构是以水平荷载为主要控制荷载,故结构体系的选型和结构布置要考虑最有利于抗震和抗风的要求。同时,结构构件截面尺寸还要满足刚度和版性的要求。这样便对建筑设计形成了一定的约束和限制,使建筑与结构二者相互协调统一。二者还应不断地相互配合,彼此渗透,这样才能设计出真正满意的建筑。

参考文献

[1]祁爱玲.论建筑设计与结构设计的协调统一[J].建材发展导向,2017,15(18):109-109.

[2]任俊岭,郭楠.建筑结构设计与艺术设计的协调创新[J].大科技,2015(25).