淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在“鋼構(gòu)展廳”設(shè)計(jì)中發(fā)揮的重要作用

牟永花

（煙臺(tái)飛龍集團(tuán)有限公司，山東 煙臺(tái)264000）

鋼構(gòu)展廳，聽名字就知道該建筑不僅僅需要有光鮮亮麗，吸引參觀者眼球的外表，更要有豐富、扎實(shí)和名副其實(shí)的內(nèi)涵。鋼結(jié)構(gòu)的展廳主要展示一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)公司領(lǐng)先的技術(shù)，強(qiáng)大的車間制造能力和高超的技工技術(shù)水平。是一個(gè)公司總的技術(shù)亮點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)的集成。通過參觀展廳可以讓人形象的知道該公司的實(shí)力，也可借此看出一個(gè)公司獨(dú)特的管理模式和豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)將公司30 多年的文化理念穿插其中，力求給參觀者留下深刻的印象。

在公司的“鋼構(gòu)展廳”設(shè)計(jì)中，我主要擔(dān)任展示內(nèi)容的確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面的工作。然后配合建筑師將展廳以現(xiàn)代建筑表現(xiàn)手法，呈現(xiàn)在參觀者眼前。

下面我主要從以下幾個(gè)方面闡述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)中發(fā)揮的重要作用。

（1）在展廳色彩搭配上，“鋼構(gòu)展廳”的建筑師設(shè)計(jì)理念是運(yùn)用飛龍紅、貴族黃賦予鋼鐵本身灰色以靈性。為了將建筑師的色彩搭配理念用結(jié)構(gòu)的形式加以鋼構(gòu)展示內(nèi)容表現(xiàn)出來。我將展廳入口的主要承重構(gòu)件：箱型柱、箱型梁以及入口處裝飾用的鋼鐵山，采用構(gòu)件拋丸除銹后刷清漆的方式展示出來。展廳入口的公司LOGO圖案則采用刷氟碳漆來體現(xiàn)，龍身采用飛龍紅，龍珠采用貴族黃。這些顏色也正好與公司LOGO的色彩一致，這些色彩的選擇也是飛龍公司文化的延續(xù)。

這些構(gòu)件在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，也把下面幾方面的公司制造能力和技術(shù)水平展示出來了。

a.鋼鐵山和公司LOGO圖案展示了公司的等離子切割技術(shù)。這些構(gòu)件均采用計(jì)算機(jī)建模，等離子切割機(jī)加工、制作而成。

b. 承重構(gòu)件用的箱型柱和箱型梁則展示了我公司重鋼生產(chǎn)線上制造出的構(gòu)件。我公司是煙臺(tái)地區(qū)眾多鋼結(jié)構(gòu)加工廠中唯一擁有重鋼生產(chǎn)線的公司。屬于展廳重點(diǎn)展示的內(nèi)容，所以選擇展廳入口位置，加上建筑師的建筑表現(xiàn)手法，力求一進(jìn)展廳就可以吸引參觀者的注意力。

c.這些構(gòu)件采用清漆涂刷，可以讓參觀的內(nèi)行人透過清漆，一眼可以看出焊縫質(zhì)量和拋丸除銹后的金屬光澤。通過這些構(gòu)件，也可以將公司技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砟Ｊ胶蛨F(tuán)隊(duì)合作的凝聚力展示出來。箱型柱、梁的制作工藝包括氣割下料、矯正、打坡口、組立、焊接、拋丸除銹、涂裝等多道工序，每道工序的質(zhì)量保證，加起來最終才能出品刷清漆的好構(gòu)件。

以上工作都需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)構(gòu)件加工工藝和展示內(nèi)容統(tǒng)一考慮：

a.機(jī)械設(shè)備的加工能力與結(jié)構(gòu)計(jì)算相一致；

b.鋼鐵山的厚度選擇，什么樣的厚度才能做出建筑師要求的藝術(shù)效果；

c. 怎樣保證公司LOGO圖案的尺寸和規(guī)格滿足建筑師的空間比例要求；

d.結(jié)合公司的技術(shù)力量和建筑師商量展品構(gòu)件的尺度選擇；

（2）因“鋼構(gòu)展廳”用地有限，建筑師提出運(yùn)用虛實(shí)對(duì)比的手法，在豐富展廳外立面的同時(shí)，擴(kuò)展參觀空間。讓參觀者一進(jìn)展廳，即可感受到空間深遠(yuǎn)，解決展廳用地狹窄的問題。為實(shí)現(xiàn)建筑師的這一理念，我將入口處的裝飾欄桿在滿足安全使用要求的前提下，盡量使用規(guī)格小的圓管。而入口處的箱型梁和箱型柱在滿足安全的情況下，盡量使用尺寸大的構(gòu)件。莊嚴(yán)的、鋼鐵灰色的柱和梁與白色的、輕巧的欄桿產(chǎn)生虛實(shí)對(duì)比的空間。

（3）管桁架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，為展廳內(nèi)部展示增添光彩。管桁架結(jié)構(gòu)因自重輕，用料經(jīng)濟(jì)，整個(gè)結(jié)構(gòu)由桿件規(guī)律排列成格子式結(jié)構(gòu)，外形美觀。現(xiàn)代的建筑師都想賦予建筑物動(dòng)感及生命力，要求建筑結(jié)構(gòu)肌理清晰，輕盈纖薄，讓力與美順勢(shì)呈現(xiàn)，因此空間桁架結(jié)構(gòu)在建筑中被建筑師越來越廣泛的使用。

管桁架構(gòu)件的制作是由計(jì)算機(jī)建模，采用專用數(shù)控相貫線切割機(jī)加工，切口精準(zhǔn)，工業(yè)化程度高。

鑒于以上原因，我與建筑師商量，在有LED 屏的展室一，增加管桁架結(jié)構(gòu)，由我根據(jù)建筑師的美觀需要，設(shè)計(jì)整體空間桁架來展示公司的桁架制造能力并增加展室一的可觀賞點(diǎn)。

在結(jié)構(gòu)模型建立時(shí)，我結(jié)合展室三面墻體要展示的內(nèi)容，將有LED屏的墻面空間桁架做的比對(duì)面高，做出與人往遠(yuǎn)處觀看屏幕視覺放大的一致效果，獲得了建筑師的稱贊。參觀者中的內(nèi)行人可以看到管桁架經(jīng)過相貫切線加工的桿件平滑的切口和精湛的相貫連接技術(shù)以及工人師傅們的高超的焊接技術(shù)。一個(gè)桁架在展室的設(shè)計(jì)不僅僅滿足了參觀者的空間欣賞需求，更多的是把好的技術(shù)向大家展示，引領(lǐng)建筑發(fā)展方向。

建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型時(shí)，網(wǎng)格形式的選擇，尺度的定位都是需要結(jié)構(gòu)師仔細(xì)推敲的。這種結(jié)構(gòu)外露，以結(jié)構(gòu)為建筑的展品更需要結(jié)構(gòu)師的全面考慮和精心設(shè)計(jì)。

（4）螺栓球連接的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)成為第二展室一道亮麗的風(fēng)景?？臻g網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有整體性好，空間剛度大、結(jié)構(gòu)輕巧、穩(wěn)定，材料強(qiáng)度可利用充分、抗震性能好，建設(shè)速度快，工業(yè)化程度高、造型美觀大方等諸多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍廣泛。并且我公司施工的網(wǎng)架代表工程眾多，所以一定要想辦法展示一下，因?yàn)檎箯d空間有限，不能像第一展室管桁架那樣做一個(gè)小版的空間管桁架，最后經(jīng)過與建筑師多次溝通，決定在第二展室內(nèi)做一個(gè)螺栓球網(wǎng)架的裝飾品，選用現(xiàn)有市場(chǎng)上最小的螺栓球和配套的桿件、錐頭。用裝飾品的形式把最常用的四角錐的網(wǎng)架形式和螺栓球網(wǎng)架連接節(jié)點(diǎn)展示出來。

（5）樓梯欄桿的設(shè)計(jì)給參觀者耳目一新的感覺。因?yàn)槭钦箯d，需要結(jié)構(gòu)師根據(jù)展廳整體效果，選擇欄桿形式和桿件的規(guī)格以及連接方式。樓梯欄桿還得跟樓梯梯梁以及踏步的做法相協(xié)調(diào)。經(jīng)過對(duì)比已有工程鋼樓梯的選擇和實(shí)地考察各種鋼樓梯與周圍環(huán)境的相適宜情況，最后做出如下圖式樣的鋼樓梯欄桿，取得很好的藝術(shù)效果。

（6）在展廳的構(gòu)件連接中，我將“裝配式”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念應(yīng)用其中：

a.入口處裝飾欄桿與箱型梁頂?shù)倪B接，考慮到現(xiàn)場(chǎng)裝配，不焊接，采用以下裝配節(jié)點(diǎn)：車間加工時(shí)，在箱型梁頂焊接一個(gè)比裝飾欄桿大點(diǎn)的連接圓管，連接圓管在車間使用數(shù)控三維鉆床留好螺栓孔，到現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)，把裝飾欄桿插入連接圓管中，擰緊連接螺栓，保證了節(jié)點(diǎn)的可靠性和裝配式施工的要求。實(shí)踐證明結(jié)構(gòu)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要多思維多方向的考慮問題，才能配合好建筑師，做出最好的選擇。

b.樓梯欄桿與樓梯斜板梁采用螺栓連接的形式，傳統(tǒng)欄桿的做法是把欄桿焊接到樓梯斜板上，而裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求螺栓連接。連接欄桿的螺栓結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不僅要滿足規(guī)范要求欄桿頂部的水平推力，還要滿足螺栓孔距的構(gòu)造要求，以及在踏步高度的范圍內(nèi)，至少做兩個(gè)裝配螺栓的要求。經(jīng)多個(gè)角度驗(yàn)證計(jì)算，這種做法是可以的。但是與傳統(tǒng)做法不一致，只能抱著在展廳上做實(shí)驗(yàn)的想法嘗試。做完后經(jīng)過試驗(yàn)，可以滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求。這個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)做法，滿足了空間裝飾效果需求。

總結(jié)，在“鋼構(gòu)展廳”的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，我始終擔(dān)任著相聲表演中的“捧哏”角色，與建筑師緊密配合，選擇恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出建筑師的空間設(shè)計(jì)理念，在占地150 平米有限的空間內(nèi)，建成一棟有真正內(nèi)涵的高、大、上的鋼構(gòu)展廳。在這一作品中不僅體現(xiàn)了我的“結(jié)構(gòu)為建筑，結(jié)構(gòu)就是建筑”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，還把近幾年來流行于建筑行業(yè)的“裝配式”的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用其中。

“鋼構(gòu)展廳”最后獲得2019 年中國(guó)國(guó)際空間設(shè)計(jì)大賽（煙臺(tái)賽區(qū)）銀獎(jiǎng)，正是因?yàn)樵谡麄€(gè)工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)師和建筑師能夠緊密結(jié)合，凝聚一起，互通有無，共同努力，才成功的。建筑師能把自己的設(shè)計(jì)理念明確的告訴結(jié)構(gòu)師，并讓結(jié)構(gòu)師理解其所以然。結(jié)構(gòu)師才能根據(jù)建筑師的想法，理清結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，尋找合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)件型式和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，配合建筑師做好每個(gè)細(xì)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

近幾年來，隨著人民物質(zhì)生活的富裕，大家從建筑的安全、經(jīng)濟(jì)、適用，慢慢將重心移到建筑的適用，美觀上來。在這樣的大眾需求下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在項(xiàng)目中起到的積極作用越發(fā)突出。

總之，在一個(gè)特殊建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，建筑師與結(jié)構(gòu)師需要緊密配合，一直貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過程，建筑師和結(jié)構(gòu)師相互依托，彼此成就，沒有結(jié)構(gòu)師在結(jié)構(gòu)方面的精心設(shè)計(jì)和積極建議也一樣成就不了一棟完美的建筑。所以說結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在“鋼構(gòu)展廳”設(shè)計(jì)中起到了重要作用。