工业建筑设计的技术创新研究

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiang1978
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  摘要:本文对工业建筑设计的技术创新从工业建筑的结构、表皮、设备三方面因素进行了分析探讨,具有较强的意义和价值,供参考。
  关键词:工业建筑设计;技术创新;结构;表皮;设备
  中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:
  工业建筑设计技术创新的要点在于对结构、 材料的技术性处理,对于高技术工业建筑,还必须考虑到相应的设备处理方法。所以,要研究现代工业建筑设计技术创新的思路,就必须对工业建筑的结构、表皮、设备三方面因素,进行研究和分析。
  1 结构创新
  新型结构的应用,以及现代的施工技术使新理念的表达成为可能。现代建筑改变了传统的盒子式表达,“以不确定型”展现其时代性和科技性,工业建筑设计中渐渐采用破碎、拼贴、变形、交叠、穿插、扭曲、悬挂等新兴建筑模式语言,加强了建筑的雕塑感与彰显力。悬挑结构、薄壳结构、薄膜结构、整体结构等一系列结构形式为新型建筑语言的实现提供了技术上的支持。同时,数字化设计工具作为建筑设计的辅助工具,也在一定程度上影响着建筑风格的发展。功能强大的计算机为设计师提供了更大的创作空间,不仅能使梦幻般的设计易于转化为可实现的建筑,而且延伸和拓展了设计师的设计思维,成为设计师探索新理念、新形式的灵感来源。
  1.1 满足空间的结构创新
  在过去,由大部分工业建筑设备,厂房面积较小,因此往往是单厂或多小跨度厂房。现在,事情正在发生变化,轻工工艺改造和设备更新的周期大大缩短,需要的空间大跨度工业厂房中较重的紧迫性更加突出。因此,从人民跨度小跨度的改变是为了满足功能要求合理使用。
  保温材料(各种压型钢板)的出现,加快了工业自动化和运输创新,大幅度降低种植结构的负荷;还建议减少高承重结构重量的要求。因此,许多工厂使用的混凝土结构的过去习惯的地方轻钢结构。所有钢构件可以准确地在工厂预制加工,它们都便于运输,而且还简化了拼接站点和架设,施工现场基本可以消除湿作业,加快施工速度,施工质量保证是非常有利的。因此,从结构到重光里,在技术进步的必然趋势结构的变化。此外,在生育跨度喂养,如平面结构,以保留原系统,选择轻钢结构,显然是不合理的。因此,一些国家近年来出现的新轻型种植结构。其中,有些虽然基本或平系统的结构,但有一个受力构件的小空间,有的空间结构是一个完整的系统,其中有些是几个空间系统的巧妙结合。他们不仅充分发挥建筑材料和建筑形式的力学性能,创造了丰富提供了更多的可能性。
  1.2 表现动感的结构创新
  传统工业建筑造型始终给人以坚固、稳定和不可移动的感觉,这些结构形态由于人们的心理和技术的要求,会尽量避免松散、摇摆和带有弹性的结构形态。随着建筑技术的不断进步和社会发展的加快,人们不再钟情于稳定的结构形式,运动和动感成为了工业建筑结构追求的新潮流。
  为了降低成本,同时也是皮亚诺的建筑追求的一个不变的主题,屋顶被设计为越轻越好,正如看起来的一样。为减小跨度并使屋顶外伸以遮蔽倾斜的天窗,所有拱形椽的北端都由一对倾斜的支柱支撑。为和别的支柱一起撑起临近的椽,这些支柱从一个柱头上分又出来。
  这些柱子组成外墙的一部分,由立在花园里的一对对斜柱支撑。但是沿着北面的边,由同一柱头支撑的椽距离比较近,而不同柱头的则距离较远。为使它们支撑的屋顶跨度均匀,这些椽相互不平行,張成一定角度,以达到距离大致相等的中等跨度,并且间隔着相互靠近,两条边越远则分得越开,表现出十足的动感。
  1.3 追求个性的结构创新
  “建筑是骨结构的建筑空间,它不仅是机械特性,而且还具有审美意义。“采用了新型结构不仅满足功能的需要,也是“纽约时报“和科学精神。建筑空间与结构意大利大小业主尼尔说:“很好,很好的建筑技术是不够的,但它是一个必要条件。“他声称,施工技术,工艺和艺术美的和谐,充分利用,以实现结构技术的艺术境界“的升华。
  新时代的工业建筑性能的技术,而不是简单的组件暴露,暴露的服务,而且在结构,创新和巧妙的形式使用结构的理解。在艺术表现这些,结构特点,不仅暴露了系统的结构和性能,建筑结构,并有助于解释视觉表现结构,即建筑结构必须有一定的疗效。它建立在对工程原理——特别是结构的原理和性能——理解的基础上,并且包含着三个方面的意义:效能、经济、美观。
  2 材质与表皮创新
  2.1 材质创新
  “任何艺术作品都应该以材质作为它的自然本质,并使观者对其一目了然……这样,我们便能够谈及木建筑风格、砖建筑风格和石建筑风格等。”数据反映了表面形貌,基本内容的创建界面。视觉信息来确定结构有助于尚未建立,建立了自己的物质存在的基础。
  在具体的使用,不同的隐喻,不同企业的个性,材料性能,传达公司的价值追求不同。通常,材料分为木材,玻璃,石材和金属四大类型。根据工业建筑所要表现的不同特点,材料的选择会有所不同。
  2.1.1 木材
  在所有建筑材料中,木材所能承受的负荷时最小的,但其最环境的破坏程度也最小,更够更好的与环境建立互动和适应欢喜。因此,对于木材资源,生态建材的可持续发展。 “在建筑领域,木材是一种积极的情感因素,我敢肯定,木材的使用可以达到很高的质量标准。“建筑块木质材料,木材是不使用,而是由许多小胶压制软木,避免对森林资源的野生森林的破坏。此外,木材和保温性能好,这已成为一种理想的物质原因低能住房。更自然的未经处理的木材,其再生更强。其独特的色彩和木材提供给所有熟悉的关于作风和高素质的人力规模的质感。木材用于建筑,可以反映商业生态,环保,乡村风格的企业理念的追求。
  2.1.2 玻璃
  玻璃作为一种特殊的建筑材料,一出现就因为良好的透光性而成为建筑室内采光所采用的重要媒介。随着建筑技术的发展,玻璃幕墙技术的发展促使越来越多的建筑开始探索玻璃在建筑表面的使用,现代工业建筑也开始加入以玻璃为主要材料来表达其建筑语言的行列。
  在工业建筑中,玻璃用于室内外空间的过渡,以体现良好的内部空间效果,展现工业建筑对于使用者的关怀。
  2.1.3 金属材料
  随着建筑技术的发展,金属已经越来越广泛的应用于建筑技术。金属不仅可以可以被加工为任意形状精美的构件,还可以任意改变形状以形成不同的空间或者表皮。由于金属表皮的种种特性,它在建筑中的应用可以更加自由的表现各种建筑语言,或自由奔放、绚烂多彩,或沉静内敛、含蓄而耐人寻味。
  2.2 表皮创新
  人们对于建筑中的表皮并没有完整的定义,一般指建筑外的表面覆盖层。随着建筑技术的发展,传统的表皮逐渐显露出其能源消耗大、资源浪费等缺点,从而引发了建筑表皮技术的一系列变革,工业建筑作为建筑领域中的重要组成部分,其表皮也在逐渐发生着变化。这些变化的特点主要是由原来的单一形式表皮逐渐走线图像化、多层化、符号化等表现形式。
  2.2.1 图像化
  随着视觉表达系统的完善和发展,图像对我们的影响也日益加深。图像文化不但成为人们传播和获取信息的主要渠道,也对建筑表皮的设计创新产生了一定的影响。建筑师开始探索表皮的图像化的处理方式,以使建筑更好的表达自己的技术个性。表皮图像化的表现形式主要是将建筑表皮进行技术化处理,使表皮具有一定的视觉秩序,这种表现方法也逐渐开始在工业建筑中得以使用和推广。
  2.2.2 多层化
  受绘画、音乐、文学等艺术多元化的影响,工业建筑表皮的多层化成为工业建筑设计表皮创新的另外一种发展形式。这种多层化多表现为不同质地材料的同时并用,就像是多种材质的大拼装;另一种表现为表皮构件的多样变形,形成一种新的表皮质感的创造。
  2.2.3 符号化
  工业企业的产品符号可以作为工业建筑的设计符号直接应用于工业建筑表皮设计中。这些符号的巧妙应用,可以更好的体现工业建筑的个性,加深工业建筑在人们心目中的印象。
  3 建筑设备创新
  由于工业建筑要满足工业生产,因此其存在大量设备,这些设备的存在,在一定程度上影响着工业建筑的技术表达方式。早期的工业建筑很少关注设备对于工业建筑的影响,导致一些工业建筑与设备完全脱节。随着技术的发展和人们对于工业建筑的更高要求,建筑与设备的关系处理逐渐成为工业建筑设计中相当重要的一个环节,也越来越收到工业建筑设计师的重视,通过设备的技术化处理,能够更好的使建筑和设备结合,使工业建筑和设备以更趋完整的形式展现给人们。
  3.1 设备整合简化
  工业设施中各种复杂的管线、设备、构筑物交错的组合在一起,有的在给人以工业技术震撼的同时,不加以很好的设计的话,也会给人以眼花缭乱、凌乱破败的感觉。
  3.1.1 塑造完整的造型
  相比一群个体,完整清晰的想象更容易突出于背景之上,并且容易被人感知。人们的视觉从完形心理学的角度来讲,并不是对单一要素的简单的复制,而是对于事物整体的样式的把握。这种整体的样式,被人们称为“完型”。这种理论认为完整的造型在塑造人们对于一个事物的心理认知方面总是占有绝对的优势。知觉在组织空间中相邻的视觉刺激时有使对象尽可能简单的倾向,因此视觉组织易将能够组成对称,规则,简单形态的一组刺激视为一个整体。根据这一原则,人们在视觉选择中优先选择单一的全封闭图形,也即全封闭轮廓。这一理论在任何造型艺术中都广泛适用,我们在对工业设施景观化设计中同样可以利用它来塑造良好的景观形象。
  3.1.2 突出重点
  所谓突出重点就是指在设计中充分利用功能特点,有意识的突出其中的某个部分,并以此为重点或中心,而使其他部分明显的处于从属地位,这样就可以达到主从分明、完整统一。这种做法是通过使对象特征的尖锐强化来达到特征的简化的目的。
  工业设施中的某些高大构件很多时候在整体的造型中处于中心、统帅的地位。我们可以强化这些构件,弱化处于次要地位的那些构件,使整个造型形成重点突出、主从分明的有机的整体。这样的简化的、统一的形式更容易以“图形”的形式突出出来,而成为重要的景观观赏对象。
  3.2 设备形式变化
  建筑师对于工业建筑设计中设备的处理并不是完全被动的,还是可以从许多方面入手进行设计的。这其中就包括对某些工业设备那刻板的、我们习以为常的传统形式进行造型上的个性化设计,同时对于某些需要覆盖在建筑物或构筑物之下的工业设施进行艺术化的包装;或是附加覆盖物来创造新的形象。
  3.2.1 造型的创意设计
  许多工业设备的功能比较简单,在形式上可以有较大的变化余地,加之本身在形式上就很有特色,有成为良好景观的潜质,如果在形式上再进行个性化设计,有新的突破、变化,就更能给人以震撼的视觉冲击与审美享受的。 由努尔麦斯尼艾米工作室设计的 IVS 电力传输景观柱就是一个很好的例子。景观柱位于城市道路的转弯节点处,来往的车辆都能够清晰的观赏到它,因此它具有很强的景观的意义。为了彰显这种景观意义,景观柱在形式上进行了创新设计,完全改变了高压电力线塔的传统形象。其充分利用了钢的材料性质,以精巧而富有张力的造型使该景观柱成为该区域的标志性景观构筑物。夜晚配以的灯光点缀,景观柱这种现代工业技术美的魅力更是淋漓尽致的呈现出来。因为景观柱的优秀设计而荣获了芬兰 1995 年的钢结构建筑年度奖。
  3.2.2 设备的技术化包装
  有些工业设备由于生产工艺的要求或是为了形象效果的要求需要笼罩了建筑物或构筑物之下,这也为我们在形式设计上的创新变化提供了一个很好的切入点。我们可以通过为这些设备附加覆盖物或改变传统覆盖物的形式来创造理想的景观效果。
  另外,对工业设备包装处理时,将包装外表皮材质进行特殊处理也使工业设施景观的艺术化效果得以更完美的展现。材料反映了表面形貌,界面的建设的基本内容。视觉信息来确定结构有助于尚未建立,建立了自己的物质存在的基础。每个材料的质感,有两个基本的,其中包括触觉和视觉。每个材料的质感有两种基本即包括触觉、视觉。表面光洁给人以简洁、纯真、洁净的感觉,粗糙质感给人以简易的感觉。不同的材质可以产生异样的艺术效果和情感联想。室外设施表皮处理上设计师常用的材质有钢铁、木材、大理石、面砖等。然而,这些常用材质在基本使用方面已经不能勾起人们对艺术化效果的联想。但是利用这些材质的自身属性加以处理,使材质产生新的艺术形象就会使工业设施的外观形式有了新的活力。
  3.3 设备点缀穿插
  工业企业中种类繁多、纵横交错的设备、管线虽然给企业建设带来了很多的不便,但是这也成为工业建筑的一大特色。过去在建筑设计中,常把外露的设备、管线看成艺术处理的障碍,而现代的工厂建筑艺术中,可将它们故意外露,以体现工业生产的特点。因此,我们在对这些设备、管线进行设计时,不应只考虑“藏”的处理,还可以积极的利用他们的个性,采取“露”的处理,这样也许会收到更好的景观效果。
  3.3.1 装点建筑
  由于生产工艺的需要,很多工业建筑物的外立面上会附加有许多的设备、管线等。对样的情况我们除了对不良形象采取隐藏、包装的处理手法外,还可以根据它们各自不同的特点来利用这些设备、管线的形态特征,使它们参与到整个建筑物的建构中来,对建筑物进行装饰、点缀。
  3.3.2 形成雕塑
  很多工业设备、管线的造型本身就很具有现代雕塑艺术的气息,如果我们再能过加以艺术化的处理,使其处去恰当的位置,辅以周围环境氛围的配合,那么,这些工业设备、管线就成为了一件现代雕塑艺术或是成为了工业文明的纪念碑。雕塑有着强烈的视觉效果,這使它自然地成为景观焦点。在对工业遗产的景观改造中,保留某些形态特点突出或是有重大历史纪念意义工业设备成为景观雕塑是一种极为常见的手法。这种手法在我们对工业设施进行景观化设计中有着很好的借鉴意义。只要在满足生产安全与工艺合理的条件下,我们不妨把某些有特点设备、管线进行艺术加工,以雕塑的形式展现出来,为工业企业的景观环境塑造一些“真实的”、“自然天成”的景观雕塑、小品。
  3.3.3 分割空间
  不少工业设施需要很多错综复杂的管道组成的技术通廊,以往由于这些管线的凌乱不堪往往被视为景观处理的障碍,但是如果我们对管道通廊进行精心的设计,它们在场地空间的组织上是能够起到十分积极的作用的,成为某些工业企业的独特景观。
  利用通廊这种虚的分割介质来分割两个相近的空间,可以使空间之间取得分割效果的同时,在视觉联系上相互因借、渗透,交通组织上相对畅通,从而使场地获得错综复杂的空间层次变化。对工业设施景观化设计中,合理利用技术通廊围而不隔的这种特性,在划分、组织整个工厂的空间布局上,是能够起到很好的景观效果的。
  
  参考文献:
  [1]朱德本. 当代工业建筑[M] . 北京: 中国建筑工业出版社, 2007
  [2]张楠. 当代建筑创作手法解析[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2003
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