民用住宅建筑设计中的钢结构造型艺术美学表现技法

曾先国

摘 要：民用住宅建筑钢结构造型能够有效体现构造技术和建筑艺术的完美融合。随着科技的迅猛发展，钢筋冶炼锻造技术的提升，钢结构造型这种建筑设计手法势必给建造师实现其精美独特的建筑设想提供更多的可能与技术支撑。钢结构造型无论在建材属性还是建造水平、施工工艺等都拥有诸多优点。本文旨在分析讨论钢结构建筑设计在民用住宅中的美学表现技法，并探讨钢结构建筑设计在民用住宅中所展现出的建筑造型与美学艺术的完美统一。

关键词：民用住宅 钢结构 美学 施工工艺

在现代建筑结构领域中，不同的建筑建材代表了多样化的建筑术语——石料表示凝重，木料表示温罄，玻璃表示亮丽，金属代表刚毅。而不同建材间的互相搭配又代表不同的建筑言语。因为钢结构设计拥有比水泥与混凝土结构更佳的物理特性，尤其是当代钢结构的进步发展，将构造的力学范畴从二维平面拓展到三维立体范畴，让它更能展现建筑结构的别样风采。相比国外，国内在钢结构住宅设计的展现手法上还有相当差距，当代拥有广泛影响的钢结构住宅建筑多数是外国建造师所设计。在设计师对钢结构的理解、工程师对钢结构建筑预案的创意和构造技法等范畴仍有很大差距。但伴随国内住宅建筑技术水平的逐步发展，钢结构造型越来越多广泛运用到民用住宅建筑中。因此，本文将深入探讨钢结构设计的在民用住宅中美学艺术表现技法。

一、钢结构民用住宅建筑的概述与现状

钢结构民用住宅建筑是建筑领域的一个重要分支，是以钢结构构造为框架，搭配各式新型材料的复合墙体组装而成，利用的建筑材料是标准化、规范化、批量生产，转变了以往传统民间住宅建筑石块、砂砾、水泥现场作业，是住宅建筑行业现代化的重要标志。

钢结构住宅建筑所传达的建筑言语有鲜明的科学理性趋势。高耸的住宅楼宇、流畅的内部空间构造、富有制造美感展现魅力的钢结构、完美线条的整体以及其它材料无法完成的大跨度立体空间结构，都给我们以美的感受与某种隐约神秘之感，使得钢结构住宅建筑更具有强烈的理性科学逻辑推理的构造特点。蓬皮杜中心是伦佐设计策划的典型钢结构造型建筑，它首次向全世界展示了后现代主义技术流派在建筑领域的艺术展现手法。而他们近几年在钢结构建筑住宅领域展现方面的突出表现，则在该领域上实现了建筑住宅和结构科技的完美融合。当然，之前的传统派与现在的理性派体现在对钢结构美的表现层次上有很大差异。传统的流派仅把科技視为一种符号，运用后代主义所展现的对比来体现他们设想的新理念，展现其建筑住宅新概念。钢结构建筑住宅在立体与平面设计上的灵活多变，使其通常和外部自然环境完美融合，建筑设计师可恰当运用由钢结构的特性所完成的灵活造型来达到立体空间上聚散离合的多层次变化。

二、钢结构在住宅建筑领域的表现技法

在比对柔韧与大跨度的表达技巧上，钢结构构造住宅建筑拥有其它传统建筑无与伦比的优势。传统建筑住宅中，多数的住宅建筑造型处在固定排序的序列之中，但钢结构住宅建筑所代表的崭新形象却与众不同，其不加装饰且简化绚丽的灵动外形，如果加以精妙利用，可起到点睛之笔与出乎意料的效果。而且，基于钢结构构造的物理特征，通常可达到大跨度的建筑住宅设计，并可以使建筑住宅空间的横跨、空高和立体质感拥有更灵活的尺度。利用大尺寸的类比达到更高水准的跨度协调是大尺度钢结构住宅建筑规划设计的惯用手技巧。这是传统住宅建筑无法触及的领域与范畴。

在当今建筑领域，华丽且壮美的住宅建筑通常有绝妙的构造设计，和谐简洁的设计也常给人们以美感。这种美的实质是一种精神，正如当今住宅建筑领域的杰出代表柯布西耶在其代表作中所描述的，“建筑设计应是别样的，应有创新性，同传统的样式截然不同”。建筑艺术美是一种重要的文化符号，是人们的意念和理想的形象化展现，也是时代与地理特征的结合与统一。此外，住宅建筑艺术美也应和社会的进步及现代科技水平紧密相连。时代精神是当代建筑领域的本质。钢结构构造住宅建筑正是在这种时代背景下，随着科技发展而来的崭新的建筑设计表现方式，是工程学、力学、构造科学及当代自然科学迅猛发展的产物。英国的白金汉宫与法国的埃菲尔铁塔向我们昭示了工业革命那惊人的，也恰恰由于这种力量，即时代精神，钢结构住宅建筑设计技法与艺术才获得了飞速发展。金属作为可以设计出全新立体与结构艺术的建材，逐渐被当代工程师所尊崇与热爱。很多著名建筑设计师的作品都尝试着用钢结构去展现“简洁美感风格”。他们十分注重研究新建料与新技法，在细节感观与精妙运用建材的同时，突出时空的多样性与人文情怀。正是由于对新建材、新科技与人文情怀的敏锐及勇于创新的思想，才使金属钢筋看似冰冷的建材在当代建筑领域展现得淋漓尽致且富于独创性。

三、住宅建筑钢结构造型中的艺术美学

在民用住宅建筑领域艺术美的表现要素中，住宅建筑结构造型和设计的关系最密切，建筑美观通常表现在结构构架上，而造型美观的实质是结构设计美观！在钢结构造型的建筑与住宅中，因为金属钢截然不同于其他建材的物理性能以及切面样式的丰富性，使它拥有比其它建材更轻盈、柔韧、更兼顾的构造性能，塑造性很强，其结构造型可通过结构分析来开展设计。所以，钢结构民用住宅最能展现建筑构造技法和美学的完美契合。钢结构民用住宅构造之美的重点在于对力学的科学安排与把控构造受力的科学结合。通常，住宅建筑钢结构力学的总体系是分支的，在顶部是逐步集中，到底部逐渐分散，有鲜明的几何特性。而物理力流是顺着物件传播的，杆件的布局实质就是对物理力的引导，恰如江河的岸堤对流水的疏导一样。怎样使物理力流的流向明确，并且传递途径简短而高效，这是力学建筑师针对钢结构造型选择的任务，也是民用住宅结构造型的基石。住宅建筑结构承受力之后，力的传导就如水流一样，先细流，再汇集，最终流入海洋。所谓力的体系，本质就是怎样组织要素，形成力的水流，而力流的外形与属性，影响着钢结构住宅建筑的外观。在当前大量应用于高铁站楼、展览中心、运动场馆等公用建筑的时空钢结构构造创设中，上述理念变得尤为突出。理解了钢结构住宅建筑的力学性质后，即使不是建筑师也能规划出较科学的钢结构构造。且这种源于构造设计与规划的结构形式美由于和力相关，因而具有震撼力，体现了人类本能对力的崇拜和永恒的探求。钢结构住宅建筑的探究与完善过程正是有效运用了形态结构中力学的定律，将钢结构住宅建筑之美建立在钢结构力学的基础上，使逻辑推理、构造言语成了钢结构住宅建筑人文美的重要体现。由著名建筑师与力学工程师规划设计的滑铁卢国际铁路中继站是由一套立体钢架多向横纵链接形成。因为设计者在规划时故意运用了非对称结构，使两跨幅度差距很大，因而在对钢索开展布局时，对以受曲为本的长度跨，将钢条布置在钢结构的下端;对由力压弯为本的短度跨，将钢索安放在受力的外部。构件安排和力的布置造型几乎一致。而在时空上，各钢架的幅度与走势伴随路线的交织与变迁而逐步转变，构成了渐变的较大空间，使人们似乎矗立在时空转换器之中。

四、钢结构住宅建筑造型艺术美学表现手法最新发展潮流与趋势

近些年，很多建筑师开始试着用更环保生态化的建筑住宅言语传递将来的创新精神，仿生住宅建筑渐渐走进在我们的视野中，而构造与建材仿生是这类建筑住宅创新的根基。因为钢结构构造所拥有的物理性能与可塑性，其在仿生住宅建筑领域扮演着重要作用，是最适宜运用于仿生住宅建筑领域的建筑材料。在仿生住宅建筑领域的规划设计中，很多大跨度与造型非常复杂的构造，利用砖瓦与混凝土通常很难实现，即便勉强实现了也很难展现仿生构造的灵动与优雅，但是现在钢结构构造则可以将构造的受力从二维平面扩展到立体空间，在模拟自然界的造型上拥有其它建材无法比拟的优势，使设计师的设想有了变现的可能性。圣地亚哥的很多住宅建筑的设计源泉都源于自然环境，他把自然中的骨骼、羽翼、海贝，亦或人的形体言语通过钢结构的造型规划设计完美地应用到到建筑住宅中。他的设计作品通常是在解决了建筑难题的同时也塑造了外貌特点，实现了实用与美学的完美融合。在由欧洲著名设计师设计的伊甸园世界动植物展览场馆中，一系列依托地貌灵活安排的由钢金属与玻璃组成的穹顶明亮通透，和谐而又不失动感，其外型让人们想到大自然许多的生物形象。钢结构构造住宅建筑也是仿生学探究的硕果，斯图加特国际机场运用了树状的钢结构构造支承形式。事实上，对许多较为重要的住宅建筑来讲，规划或着建筑承包方的竞争很大部分是在建筑住宅设计规划方案结构造型的独创性与观赏性的竞争，而运用仿生生物学理论开展建筑与结构造型设计是一种切实有效的做法。从最近国外设计师在国内参与对外招标所提出的设计构想来讲，建筑住宅结构造型的仿生化是其鲜明的特征，也是钢结构民用住宅建筑未来发展变革的趋势与潮流。

钢结构在民用住宅建筑领域拥有其他建材无法比拟的优势，钢结构构造住宅建筑已给民用住宅行业带来了一场开创性的变革，从规划、设计到一系列新建材的运用都展现出了颠覆性的转变，因此其代表了将来民用住宅的变化趋势与潮流。钢结构民用住宅建筑虽然具有许多优势，但在实践时也应考虑到它的一些不足，例如耐热性差、易生锈，应采取切实有效的举措来弥补这些不足与瑕疵。在新时代中国特设社会主义的今天，钢结构民用住宅建筑行業是一个顺应时代潮流，生命力旺盛的，市场前景广阔的新型产业。随着社会经济的快速发展与现代化水平的提高，通过分析探讨民用住宅钢结构造型艺术美学的表现技法，学习经验、勇于创新，相信钢结构在民用住宅建筑领域的应用必将越来越广泛。

参考文献：

[1]熊建国.浅谈钢结构建筑施工技术和管理[J].中国新技术新产品，2016，11（2）：52.

[2]胡育科.建筑工业化趋势和钢结构住宅产业化方向[J].建筑，2016，02（12）：82-84.

[3]宋如.钢结构住宅的优势及其发展前景研究[J].建筑与装饰，2017，10（37）：24-25.

注：本文系安徽省人文社科重点项目，课题名称：凌家滩国家文化遗址景观风貌保护与再生研究，课题编号：SK2015A641。