浅议建筑技术对建筑形态的影响

浅议建筑技术对建筑形态的影响

谭君

（重庆川东船舶重工有限责任公司公共事业部，重庆市涪陵区408102）

摘要：21世纪以来，人类科技发展迅猛。在这一影响下，生活方式，工作方式，价值取向，审美取向等各个方面都发生着巨大的改变。建筑技术作为整体科技范畴中的一个分支，也在潜移默化地影响着建筑设计师的思想，最终影响建筑实体形态。

关键词：建筑形式；建筑技术；数字化技术

一、建筑工程技术发展慨况

现代结构工程技术复杂程度越来越高,推动了与之相应的施工技术不断向前发展,在地基基础、混凝土和钢筋工程、模板和脚手架工程、钢结构等方面都要有了新的突破,工业化技术、信息化技术和绿色施工技术开始全面向施工领域渗透。

1.地基基础施工技术。其进展主要体现在深基础施工方面,其中又以深基坑和桩基础施工技术为代表。深基坑开挖的深度和规模都有增大的趋势,如上海世博地下变电站基坑开挖深度达32m;其支护结构形式也有新发展,如天津地铁一号线洪湖里车站采用的型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术。高层/超高层建筑的桩基础则向更长、截面尺寸更大的方向发展。同时,桩基础也发展出一些新的施工技术。如灌注桩后注浆技术等。

2.混凝土和钢筋。其进展主要体现在新材料技术、工业化应用方面。高强高性能混凝土钻稠度比较大,泵送起来较为困难,由此发展出超高泵送混凝土技术。如中联重科设计的超高压混凝土输送泵,出口压力达到们MP:,将1C20的混凝土泵送至417m的高度。另外,在结构复杂、较密、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构中,混凝土不易振捣密实,免振捣的自密实混凝土技术得以发展,并在国内工程内开始使用。

3.模板和脚手架工程其进展主要体现在提升模板技术、提升外脚手架技术、新型模板脚手架技术方面。由于高层/超高层建筑的迅速发展,为解决钢筋混凝土核心筒的施工工艺,近几年来提升技术有了较快发展,如液压爬升模板技术、大吨位长行程油缸整体顶升模板技术等;同样,提升外脚手架的发展呈现出体系化、多样化、环保化的特点,如钢(铝)框胶合板模板、塑料模板、插接式钢管脚手架、盘销式钢管脚手架等。

二、高速发展的技术为建筑形态带来的冲击

首先，我们得承认，建筑的形态依靠技术支持来实现。这里的技术，包含了材料、工艺，及其衍生出的结构。技术在支撑着建筑形态的同时也制约着它，随着人类不断发现更多可用于建筑的材料以及发掘到对应的施工工艺，建筑师们的选择越来越多，这为现在建筑的形态提供了更大的可能。在中国，古时候我们所用的建筑，绝大多数以木材为主，人们需要一个挡风遮雨的地方，利用木头的属性，房子的支撑像树木一样垂直支撑着大房顶，而木头易于加工的性质，衍生出了斗拱这样精巧、美丽的分力结构代表。在西方，大部分建筑采用的是石材，石材沉重、稳定的性质不得不通过密集的柱式结构来分散重力，而柱子不可或缺的地位让它拥有了越来越多丰富的样式，成为西方建筑富有代表性的一篇。随着工业时代的到来，更加易于施工和便捷的建筑材料被发现了，即现在颇具代表性的玻璃、钢材、钢筋混凝土。英国博览会的水晶宫展示了蒸汽时代的生机勃勃，同时也翻开了建筑史上新的一页。新型建筑材料的便捷性让“现代建筑”在世界各地中遍地开花，最易于加工的“方盒子”开始伫立在世界上各个角落，迎面而来的问题就是我们的建筑开始趋同化，很多地方建筑文化的个性开始丧失，连建筑物都开始全球化，地球也真的朝着“地球村”的方向发展。推动这个现象的还有另外一个因素：这种在18世纪引领起潮流的建筑，在一定程度上被看做是“摩登”、“时尚”、“都市化”的代名词，投资商、政府、决策者也会将其高高耸立的姿态作为业绩的象征，所以在这样的趋势下，我们的建筑变得越来越雷同，越来越多的人涌进这个“方盒子”里。这个现象引起了很多人的重视，我们开始反思，在追求效率、经济、便捷的同时，我们建筑的发展方向在哪里。例如北京这座城市，改革开放为中国带来的巨大变革就能在北京有很好的体现，社会文化经历着复杂的状况，前工业社会、工业社会、以及后工业社会的经济基础和上层建筑，几乎同时存在于一个社会体系中，工业社会中的拔地而起的建筑，迫不及待地矗立在了这座几百年的老城之中，古城的围墙，老建筑，也在被一天天吞噬殆尽。在这座古老城市丧失文化名片的同时，一些人开始出来保卫这座她，更有追求古城文化的建设者建造出了水泥打造的木建筑，称“仿古建筑”。经济时代的建筑依然在蚕食着这座城市，两种观点的建设者并不放弃对抗，其中衍生出各种观点的建筑师，

三、建筑形态与技术的关系

从农业时代到工业化时代，再到以数字为媒介的信息化时代，建筑技术也从建筑的物质技术基础转化为建筑设计的媒介和表达建筑内涵的手法。伴随着21世纪工业化社会向后工业化社会转型及信息技术的全面普及，AI技术、自动化工程技术、材料科学等领域的交叉互动，促使建筑构造、结构、材料等设计、制造技术发生了质的变化。建筑表现形式是在给定条件下的建筑形态，它由闭合的空间状态和围合空间的表皮物质组成，代表了建筑所处时代的审美取向和价值标准。对建筑学科发展而言，设计师选择建筑形态作为平台，加入当代的设计理念和构造技术，就成为完成建筑领域创新设计的一般方法。通过当代大量涌现的实体建筑，可以看到建筑技术对建筑形态的影响、技术与建造的联系，建筑形态的创新是技术向建筑全面渗透的反映。

四、数字化技术对建筑形态的影响

数字化信息时代，在计算机技术的支持下，根据产品信息和工艺要求，结合制造设备、运用数字化建模优化建筑设计，以仿真模型实现大规模快速建造，从经济性上对建筑形态产生积极影响。数字化技术的快速发展迅速改变着建筑形态设计观念。直接结果是使人们了解了非平衡态下的无序结构。由于摆脱了规则标准几何形体的束缚，建筑形态变得复杂且具有流动性。如毕尔巴鄂古根海姆美术馆，设计师先将外墙模型数据输入计算机，利用软件生成为建筑施工图，再将外墙分解为单块钛合金板，最后由工厂制作。这给建筑师在设计建筑形态时带来了更大的自由。设计软件的广泛运用，使数字化技术从设计构思功能转向实际建造成为可能。由于建筑师能更直观地了解非线性物质形态，使他们的三维设计灵感摆脱二维思维束缚，在设计建筑形态时能够自如利用曲面造型体系控制曲面形体。数字技术是当代建筑形态设计过程中不可缺少的技术支撑。今天的建筑师能够灵活运用多种设计软件构思建筑形态、选择结构方案、统计影响参数、分析图解结果并生成建筑形体，然后在建造过程中对数字设备、建筑施工的复杂问题进行控制、指导；还能够在数字化机械加工设备上输入控制参数，制造出精巧的建筑构配件，再运用激光测距仪、GPS定位仪等数字测量设备在施工现场拼装这些预制构件，安装精度达到误差不超过毫米级的精确程度。“鸟巢”就是建筑技术组合运用的明证之一。在数字技术支持下，大量定制构件被预制出来并在现场进行精准拼接、这必将构建起新的建筑工业体系，创造出数字时代独特的动态建筑形态特征。其对复杂的、不规则的建筑形态的设计和安装具有决定性的影响。

建筑实体的形成离不开建筑技术的支持，建筑技术的发展促使其建筑形态在整个建筑史乃至人类文明史当中不断前进。在如今信息技术高速发展的时代中，相同技术指导下的建筑越来越多，越来越整齐划一。技术不应是建筑活动中指导建筑形态的总指挥棒，人们的生活习惯才是决策者。

参考文献

[1]章智.技术逻辑下的建筑形式研究.2014

[2]郭毅倩.浅议建筑技术对建筑形态的影响研究.2014

[3]马丽.建筑师与结构工程师设计手册.2014