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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇古代土木工程特點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:發展階段;大型土木工程
土木工程的建設由來已久。 由原來的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住場所,到現在的美輪美奐的超高層建筑、雄偉的水利水電工程和超高超長跨度的橋梁,土木工程經歷了一個漫長的發展歷程。 在這個漫長的發展歷程中,無論是土木工程結構的理論方法、力學分析、施工手段, 還是土木工程的地基基礎處理, 都有了非常大的突破和發展。
二十一世紀的今天隨著經濟的日益發展和人民生活水平的日益提高,人們對土木工程的發展提出了新的要求。 因此,詳細探討二十一世紀土木工程發展新方向顯得十分必要。
一、土木工程發展歷史
公元前 5000 年開始至 17 世紀中葉時期, 稱為古代土木工程階段。土木工程的古代時期是從新石器時代開始的。人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動,后來出現了磚和瓦這種人工建筑材料,使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。 磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。 由此土木工程技術得到了飛速的發展。直至 18~19 世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,為人類文明作出了偉大的貢獻,甚至在目前還被廣泛采用。歷經漫長的古代大型土木工程的發展,土木工程建設內容更加豐富,建設工具有了新的發展,同時人們積累了豐富的土木工程建設的經驗,為大型土木工程建設的發展打下了堅實的基礎。
2、近代土木工程
產業革命的開始是近代土木工程發展的開端。隨著近代工業的發展,人類的生活需求也不斷增長,這些不僅反映在吃穿行上,還反映在房屋建筑及市政工程方面。而電力的應用,使高層建筑實用化成為可能;電氣照明、給水排水、供熱通風、道路橋梁等市政設施與房屋建筑結合配套,開始了市政建設和居住條件的近代化;在結構上要求安全和經濟,在建筑上要求美觀和適用。
隨著大型土木工程近代工業化的進一步發展, 在 19 世紀中葉為滿足科學技術發展和分工的需要,土木和建筑開始分成為各有側重的兩個單獨學科分支。工程實踐經驗的積累促進了理論的發展。材料力學、靜力學、運動學、動力學等學科逐步形成,各種靜定和超靜定桁架內力分析方法和圖解法得到很快的發展。這為大型土木工程建設的理論提供了很好的交流平臺,有利于促進土木工程建設理論的進一步發展。 理論上的突破,反過來極大地促進了工程實踐的發展,這樣就使近代土木工程這個工程學科日臻成熟。
第一次世界大戰以后,近代土木工程發展到成熟階段。 這個時期的一個標志是道路、橋梁、房屋等大規模建設的出現。另一個標志是預應力鋼筋混凝土的廣泛應用。
3、現代土木工程時期
第二次世界大戰的結束剛好是現代土木工程發展的開端。第二次世界大戰結束后,社會生產力出現了新的飛躍,現代主義運動取得了全面勝利。 現代科學技術突飛猛進,土木工程進入一個新時代。 在近 40 年中,前 20 年土木工程的特點是進一步大規模工業化,而后 20 年的特點則是現代科學技術對土木工程的進一步滲透。
首先,現代主義的高層建筑在理論計算方面有了新的發展,高層建筑結構的分析計算已基本告別傳統的手工計算而采用計算機程序計算,基本上都采用三維空間結構分析計算程序。
其次,高層建筑由于對抗震、抗風的要求高,且建筑多樣化,層數、
高度日益提高。再者,現代主義的高層建筑反對外部包裝、建筑含義和歷史風格,強調形式追隨功能和技術,技術上升到藝術層次。
二、土木工程理論、材料及技術的發展
通過多年來實踐探索,土木工程的發展日臻完善。在科學理論方面,理論研究精密化,計算力學、結構動力學、動態規劃法、網絡理論、隨機過程論、濾波理論的成果,隨著計算機的普及而滲進了土木工程領域。 結構動力學也已發展完備,荷載不再是靜止的和確定性的,而被作為隨時間變化的隨機過程來處理。 靜態的、確定的、線性的、單個的分析,逐步被動態的、隨機的、非線性的、系統與空間的分析所代替。 電子計算機使高次超靜定的分析成為可能,進而使得高層建筑中框架-剪刀墻體系、 筒中筒體系空間工作和大跨度的橋梁得以實現。 大跨度建筑的形式層出不窮,薄殼、懸索、網架和充氣結構覆蓋大片面積,滿足種種大型社會公共活動的需要。 從材料特性、結構分析、結構抗力計算到極限狀態理論,在土木工程各個分支中都也得到了充分發展。 理論研究的日益深入,使現代土木工程取得了許多質的進展。
在工程材料方面,標號為 500~600 號的混凝土已在工程中普遍應用,而輕質、高強化的混凝土成為大跨、高層、結構復雜的工程的新要求。 高強鋼材與高強混凝土的結合使預應力結構得到較大的發展,先張法和后張法的預應力混凝土屋架、吊車梁和空心板在工業建筑和民用建筑中廣泛使用。 同時鋁合金、鍍膜玻璃、石膏板、玻璃鋼等工程材料以現代科學技術的進步為背景發展迅速,為大跨、高層、結構復雜的工程建設提供了全新的支持。
在施工技術方面,種種現場機械化施工方法發展得特別快。 同步液壓千斤頂,滑模,直升機安裝天線,用一群小提升機同步提升大面積平板的升板結構等一系列施工方法廣泛應用。 此外,鋼制大型吊裝設備與混凝土自動化攪拌樓、輸送泵等相結合,形成了一套現場機械化施工工藝,使傳統的現場灌筑混凝土方法獲得了新生命,在高層、多層房屋和橋梁中部分地取代了裝配化,成為一種發展很快的方法。
精密化的理論研究、全新的工程材料和先進的施工技術,使得大跨、高層、結構復雜的大型土木工程的建設成為可能。
三、土木工程發展新方向
飛速的經濟發展, 使得大城市及超級大城市的數量急劇上升,人們對空間的概念日趨強烈,寸土寸金普遍成為人們的共識。 因此為了滿足人們對日益發展的空間需求,高層、超高層建筑的建設得到普遍重視。 同時高層、超高層建筑的建設也是解決人們空間日趨緊張問題的重要途徑。
飛速經濟的發展不僅僅是空間需求的問題,更有電力、能源等多方面的需求。 大型水利水電工程的建設,大型礦山資源的開發,石油、天然氣等重要能源的運輸等都成為影響經濟發展的重要因素。 因此,大型公益土木工程的修建,顯得極為重要。
而鑒于我國能源、電力多分布于西南地區,多為山區、丘陵、高原等復雜地形,同時該地區地質條件復雜。 為使水利水電建設、礦山資源開發以及重要能源運輸等大型土木工程的建設得以實現, 大跨度橋梁、隧洞等工程成為整個工程中的關鍵。
關鍵詞:自然災害 嚴重性 重要性 土木工程 防災減災
多年以來,人類面對頻繁發生的自然災害始終無能為力,受到地震、洪水、干旱、泥石流等自然災害的影響,人類社會的生產和生活活動都受到了不同程度的影響;與此同時,交通事故、火災、爆炸等人為災害也同樣威脅著人們的生命和財產安全,對于國民經濟的發展也產生了一定的影響。災害的破壞力是我們無法控制的,但是很多災害的發生卻是可以通過一定的技術手段來預測,如果能夠對災害的發生有一定的預見,做好相應的防災減災工作,便能夠極大的降低災害帶來的損失,這就需要我們不斷的探索和實踐。目前,防災減災已經被列為土工程學科中的二級學科,這也說明了土木工程在防災減災工作中的重要性。
一、災害的涵義
1.災害的定義
災害指的是為人類社會的生存和生產帶來破壞性影響的行為或者是事物,而根據國際衛生組織的相關規定,將災害定義為:“任何能引起設施破壞、經濟嚴重受損、人員傷亡、健康狀況惡化的事件,如其規模已超出事件發生社區的承受能力而不得不向社區外部尋求專門扶助時,應可稱其為災害。”從某種意義上說,災害不僅包括自然災害,同時也包括人為產生的破壞性影響,災害最顯著的兩個特征就是破壞造成的損失是巨大的,而且其已經超過的社區的承受能力。
2.災害的分類
災害按形成原因可以分為自然災害、人為災害兩類。其中,自然災害有地貌災害(滑坡、水土流失、泥石流、山崩、沙漠化)、地質災害(海嘯、地震、地下毒氣、火山爆發)、氣象災害(洪澇、暴雨、冰雹、龍卷風、熱帶氣旋、雷電、凍害、高溫、干旱)、天文災害(太陽活動異常、宇宙射線異常、天體撞擊)、生物災害(病蟲害、有害動物)等。人為因素引起的災害有工程災害(有害物質失控、爆炸、工程塌方)、生態災害(環境污染、人口過剩、資源衰竭)、社會生活災害(戰爭、火災、暴力、社會動亂、恐怖活動、交通意外)等。
3.災害的發展
在人類社會多年的發展歷程中,災害無時無刻不在威脅和影響著人們的生命和財產安全,往往一次巨大的災害就會導致成千上萬的人受到影響。同時,災害自身所具有的突發性使得人們在沒有任何準確的情況下遭受巨大的損失,如汶川地震的發生,帶來巨大經濟損失的同時,也造成了大量的人員傷亡,這對于國家和經濟的發展都產生了嚴重的影響。而從全國范圍來說,我國是世界上自然災害較多的國家之一,每年由于自然災害造成的損失約占國民生產總值的30%左右。可見,災害對于人類社會帶來的影響無疑是直接的和巨大的。與此同時,由于人為引起的災害也在不斷的增加,火災、交通事故、工程塔防的頻繁發生,也為國民經濟的發展產生了巨大的阻礙作用。
二、土木工程在防災減災中的重要性
1.土木工程的特性
土木工程本身具有較多的特性,這也決定了其在人類社會的發展過程中所發揮的重要作用,可以從以下幾個方面來分析:
第一,防護性。土木工程對人類的防護作用自遠古時代開始已經延續至今。最早的土木工程建筑的出發點是為了抵御自然災害,簡單的遮風擋雨、躲避野獸。而隨著人類生活環境的日漸復雜,土木工程逐漸用于各個領域中,如軍事防護等等,被賦予了越來越多的復雜功能。現代土木工程技術的發展使得土木工程的防護性日漸增強,在很多高科技領域中都發揮了重要的作用,如核反應需要重混凝土為主體的反應堆來保證其安全性。
第二,超前性。防護作用的體現在于其在災害發生之前的保護作用,人們必須要事先做好相應的防護措施才能抵御風雨和野獸的侵襲,必須要事先挖好人防工程才能抵御敵方的炮火,所以說,土木工程所具有的超前性也是發揮其特性的重要體現。從古代的萬里長城,到如今的人防工事,無疑不是在對災害的預計基礎上所采取的防護措施。因此,土木工程在各行各業中所發揮的作用也日漸重要,正是由于其本身所具有的超前性,使得其防護作用能夠獲得充分發揮。
第三,基礎性。土木工程建設的部分通常情況下都是基礎工程,無論是道路、橋梁,還是房屋建筑,其所涉及到的無一不是基礎性的工程,同時土木工程的基礎性也表現在其建設周期長、資金投入大等特點,正是這些特點也決定了其具有很長的服役周期,很多公元前的土木建筑在現代社會中仍然發揮著重要的作用,如隋朝的大運河,至今仍然在通航。
第四,普遍性。土木工程的普遍性體現在其不是單一的在某個行業中發揮作用,而是在各行各業中都發揮著巨大的作用,每個行業離開土木工程都無法順利的運轉。而從土木工程自身的發展來說,其需要不斷的提高和進步,才能適應不同行業的應用需求,促進其作用更好的發揮。
第五,持久性。人類社會的發展經歷一個漫長而持久的過程,而土木工程在人類社會的發展過程中也是恒久的,對于自然災害我們無法完全消滅,但是可以通過修葺防護措施來預防和降低災害的破壞,所以在這個過程中,土木工程所承擔的任務也仍然持續,也可以說,土木工程的持久性與人類社會的發展是相互依存的。
2.土木工程在防災減災中的作用
土木工程自身所擁有的多個特性決定了其在防災減災工作中的重要性,無論在任何一種災害面前,土木工程都承擔著其重要的作用。我們可以通過防震結構的設計來降低地震災害的破壞力,通過防洪工程來阻擋龍澇災害,利用渠道水庫的作用來緩解自然干旱等,正因為土木工程所具有的特性,才能使其在各個行業中都能發揮重要的作用。近些年來,隨著科學技術的不斷發展,我國土木工程的建設方面也不斷取得新的進展,在工程建筑結構的設計與優化方面更加適應其防護作用的發揮,同時在防震減震、提高建筑穩定性等方面都有了技術性的突破。在橋梁等交通工程中,也充分利用防震支架燈,通過分離作用來降低災害的作用,保證各項生產活動的有序進行。總的來說,土木工程的特性決定了其在防災減災工作中的重要地位,我們應當不斷提高土木工程的建設技術,從而促進其作用更好的發揮。
結束語:
自然界的災害是人類無法控制的,但是我們可以通過必要的防護措施來降低災害帶來的損失。土木工程結構是現代建筑領域中一種常見的結構,其在防災減災工作中發揮著重要的作用,而隨著建筑工程事業的不斷發展,更加需要對土木工程進行科學和合理的運用,未雨綢繆,做好災害的預防工作,將災害發生的損失降到最低,以此保障人民群眾的生命和財產阿全,促進國民經濟健康發展。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑;土木工程;施工技術
經濟的快速發展帶動了現代建筑工程的快速發展。現代建筑工程的快速發展,直接導致了對現代建筑工程的施工技術要求不斷規范化、不斷嚴格化。其施工質量關系到整個工程的質量,因此,我們有必要對土木工程的施工技術進行探討,找出其中的關鍵控制點,以提高土木工程的施工質量。
1 土木工程建筑施工的重要性
1.1 推動工程生產效率的發展
通過建筑土木工程施工技術智能化、自動化以及機械化等多樣性的影響下,能夠很好地降低諸多不必要的機械費用、人工費用以及管理成本,并且可以促使建筑工程施工技術在科學技術發展影響之下,實現經濟效益的最大化,將科學技術這一生產力要素滲透現場施工的每一環節之中,從而切實提升建筑土木工程的生產效率。
1.2 生態能源節約的重要方式主要通過建筑土木工程施工技術的推動
在建筑土木施工中,生態化儼然已經成為了發展的主要方向,因而關于建筑土木工程施工技術的改進及其發展與創新也應順應充分符合這一方向。在建筑項目土施工過程中,通過相關施工技術可以充分利用現有資源,使用節能環保建筑材料,應用自動化的施工技術,防止在建筑土木工程項目施工中出現環境污染以及生態破壞等不利因素,努力降低能源的排放量,從而實現生態的平衡。
2 土木工程建設施工技術特點
2.1 施工技術出現的歷史性
施工技術應該說自從有了人類以后就產生了施工技術,各種窯洞、土房的建設都說明了施工技術出現經歷了非常漫長的發展歷程。距今已有1400多年的歷史,至今都保存完好,可見我國古代施工技術水平非常高。
2.2 土木工程施工的復雜性和易受干擾性
工程建設的技術復雜,管理難度大,易受氣候、周圍環境等外界因素干擾;一般投資大、生產周期長。
2.3 土木工程施工的固定性和流動性
固定性體現在工程的不可移動性上,流動性包括作業空間上的的流動和施工隊伍的流動。
2.4 土木工程施工的多樣性
每個工程各不相同,即便外觀結構看似相同也會因水位地質條件和其他施工條件不同造成施工時的差異。
2.5 土木工程施工的協作性和綜合性
工程的施工需要建設、設計、施工、監理、材料供應商等多家不同單位配合協作完成,各單位溝通協作對工程的實施影響很大,同時,每個工程都由多個分部工程構成,涉及專業很多,綜合性較強。
3 土木工程技術施工的要求
3.1 基坑土方的開挖
進行基坑的開挖時應遵循如下原則:“分層開挖,先撐后挖”,先進行開挖順序以及分層厚度的確定,然后進行連續施工,以防地基土出現擾動現象。整個開挖過程都必須認真進行檢查,進行地下水位以下的挖土施工應進行科學降水。
3.2 土方填筑及其壓實
首先進行土料的選用過程中應注意如下問題,一是碎石類、砂土及其含水量同壓實要求相符的黏性土可選為填筑土料。二是淤泥,膨脹性土,凍土及有機含量超過8%、含硫酸鹽超過5%的土等不應做為填筑土。壓實過程中必須注意壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。填土應由低到高,由下向上整個寬度分層鋪填碾壓或夯實。填方應分層進行并盡量采用同類土填筑。應在相對兩側或四周同時進行回填與夯實。當天填筑應在當天壓實。
4 土木工程建設的施工技術
4.1 淺基坑的開挖及其支護技術
首先,土方的邊坡應以當地的土質、開挖的深度及其方法、邊坡的留置時間、坡頂的荷載情況、排水及降水狀況以及當地的氣候條件等因素為依據進行確定。其次,在土質均勻及濕度正常,基坑或管溝地面的標高高于地下水位,且敞露時間較少時,在挖土深度一定的情況下可不進行放坡和加支撐。再次,土質及其濕度適宜,且地質情況相對較好的情況下,當基坑或管溝的底面標高高于地下水位時,開挖深度應不超過5m,且可不加支撐。此外,對于永久性的挖方邊坡而言,應根據設計的相關要求進行放坡。最后,在山體整體穩定的情況下,臨時挖方的邊坡若相對使用時間較長且高度低于10m時,可以以實際條件設計坡度。淺基坑的土壁支撐技術一般包括灌注樁、板樁、橫撐、深層攪拌樁及地下連續墻等。
4.2 深基坑的開挖及其支護技術
在深基坑的開挖過程中,為了保證坑基開挖過程中土壁的穩定性,通常采用臨時支擋來確保深基坑土壁的穩定性。對于透水擋土支護結構而言,可采用工字鋼樁加橫擋板、預制樁、雙排灌注樁等進行擋土;對于止水擋土結構而言,主要包括了鋼板樁、地下連續墻、化學注漿樁以及深層攪拌水泥土墻等結構;對于支撐部分的結構而言,可采用懸臂、錨拉式支護,或土層錨桿、型鋼水平支撐等結構。
4.3 軟土地基施工與石方爆破施工
軟土地基施工特點:往往不能滿足承載力和變形能力的要求,施工時如果采取措施不當,往往會發生路基或建筑物地基失穩或嚴重下沉,造成建筑物破壞或不能正常使用,需要進行加固,加固方法:換土墊層法、強夯法、振沖法、砂樁擠密法、深層攪拌法、堆載預壓法、化學法等;土石方爆破施工:適用環境:開挖時遇到巖石,施工現場地下障礙物的清除、舊建筑物和構筑物的拆除,施工的工序:打孔放藥、引爆、排渣;特點:施工費用低、效率高、有震動和粉塵危害,對舊建筑物、構筑物的拆除,還可以采用靜力破碎等配合施工工藝,是拆除在低震動、低粉塵、無公害的情況下進行。
4.4 灌注樁施工與墩式基礎施工
4.4.1 灌注樁施工是在施工現場的樁位處用機械或人工成孔,然后在孔內放入鋼筋籠、澆筑混凝土(或者直接澆筑混凝土)而成的一種施工方法,主要工藝過程是:成孔D放入鋼筋籠D澆筑混凝土。成孔工藝:干作業成孔、泥漿護壁成孔、套管成孔、人工成孔、爆擴成孔等。其特點:能適應地層的變化、施工時振動小、噪聲低、工藝要求較高、施工后混凝土需要養護且不能立即承受荷載。
4.4.2 墩式基礎是在人工或機械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土(或者放鋼筋籠、澆筑混凝土)而成的大直徑基礎。目前,我國多用人工挖孔,故又稱為大直徑人工挖孔樁。墩式基礎特點:端部直接支撐在巖石或堅硬土層上,樁的強度和剛度都很大,有較大的承載能力。
4.5 沉井基礎施工
沉井是由刃腳、井筒、內隔墻等組成的呈圓形或矩形的筒狀鋼筋混凝土結構,多用于重型設備基礎、橋墩、水泵站、取水結構、超高層建筑物的基礎等,施工過程:施工時首先制作井筒,然后在井筒內挖土,使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端為刃腳,形狀如刀刃,在沉井下沉過程中使沉井切入土中。沉井的外壁為井筒,在下沉過程中起擋土作用,同時靠其自重可以克服筒壁與土之間的摩阻力和刃腳底部的土阻力,使沉井能在自重作用下逐步下沉。
總之,土木工程施工技術在不斷的實踐探索中也在不斷的創新發展,并在工程建設中得到了運用,取得了良好的經濟社會效益。我們要始終保持創新活力,開發和應用新技術,不斷提高土木工程施工技術。
參考文獻
關鍵詞:土木工程;安全鑒定;診斷;結構損傷;振動損傷
在土木工程中,結構損傷依據檢測技術能分成局部與整體檢測兩部分,根據結構模型能分成無模型與有模型診斷兩類。土木工程在使用當中,具有一定使用年限,由于酸雨、地下水、北方冬季結冰等耐久性因素,或遭遇洪水、地震與臺風等災害等偶然荷載作用,甚至諸如貫穿裂縫、混凝土澆搗及養護、建筑材料質量參差等諸多不確定因素,建筑物經過多年磨損而存在安全隱患,出現質量問題,給土木工程帶來不可估量損壞。建國六十年來,許多建筑物已經達到其使用的耐久極限,改革開放三十年也有大量的新型建筑達到了其生命的“半衰期”,為確保人們生命財產安全,采用有效診斷措施給予防控是必要的。
1. 結構損傷、振動損傷與安全診斷
在土木工程當中,結構損傷所指的是結構材料及其幾何特性出現改變,會給當前結構性能與整體系統力學帶來影響。由土木結構強度、剛性與穩定性上看,土木結構損傷主要包含內部缺陷、材料缺陷與設計結構隱患、結構裂紋、性能下降等。振動損傷所指的是結構因振動引發的損傷,經過各振動信號采集與處理,對結構損傷給予判斷,因振動源存在不確定性,振動測試環境比較復雜,具有不可控性,此類損傷診斷較難實施。安全診斷所指的是通過土木結構損傷狀況的識別,分析結構各性能指標,并判斷結構損傷狀況,一旦存在損傷,就應對其位置與損傷程度進行確定,對土木結構剩余壽命進行估計以判斷其繼續應用性,并研究制定相應的修復補強方案。
2. 結構損傷的診斷方法
1.1. 整體檢測方法
整體檢測方法主要通過建筑物原有力學模型,通過施加各種假設荷載或振動作用,分析建筑物的荷載極限,主要適用于有詳細的工程力學計算書建筑物,對于近二十年建成的超高層框架結構或連續多跨單層層建筑物,最好有靜力學、動力學、運動學力學分析的計算機模型。現代大型計算機工程力學分析軟件,例如Ansys、Nastran軟件能為建筑物的損傷分析提供良好的輔助。
但因為檢測方法對力學模型的依賴,未必適用于改革開放前甚至各種古代建筑等缺失力學計算書的建筑結構損傷分析,部分受到地震、海嘯、或者例如九江大橋撞擊甚至911恐怖襲擊的建筑物則不適用,因為其設計模型和實際模型條件已不一致。
1.1.1. 系統識別與模型修正法
系統識別與模型修正法主要是應用基本的運動方程、動力測試資料與有限元模型進行優化約束,并修正結構模型剛度、質量及阻尼分布等,與結構動態響應相接近,經過基線模型及修正模型矩陣的比較,能對土木結構損傷給予診斷。Nastran軟件對系統識別與模型修正法的支持度很高,能提供靜力學、動力學、運動學力學以至熱力學的模型分析功能。應用這種方法在子結構的劃分及處理上優勢較多,因測量噪聲、模型誤差與土木結構等在局部剛度變化上不是很敏感,實際應用頗受限制,致使特征方程的求解出現亞定問題,要有效解決模型于數據不定性,可應用統計推斷法,像貝葉斯法,根據邊界條件中的子結構修正,能減少未知數,同時,運用良態建模與子結構合理劃分等,獲取最優信息量。當然,貝葉斯法屬于統計的理論范疇,實際操作時可以在結合超聲回彈綜合法等構件強度分析方法,可以將重要構件實際強度數據輸入到力學設計模型中,從而論證建筑物現狀剛度和設計剛度之差,可以讓結構工程師分析建筑物的損壞情況。
系統識別與模型修正法較為適合正常情況使用下的建筑物安全鑒定使用,即實際使用狀況與設計使用功能相同的建筑物。
1.1.2. 動力指紋識別方法
在土木結構診斷中,動力指紋識別是在結構特性變化下,如結構參數中的質量、剛度及阻尼等出現變化,相應動力指紋就會出現變化。動力指紋便能看成結構損傷標志,重用動力指紋主要包含振型曲率、頻率、MAC與應變模態等,經實際結構試驗,土木結構損傷中的固有頻率變化比較小,振型的局部剛度變化較為敏感,不過其精準測量比較困難。如Elkordy等人采取振型方法進行五層框架結構的損傷診斷,在不同損傷狀況中,第1-第4層當中的第1振型,是依據第5層當中的第1階振型進行歸化處理,并對損傷前后的振型變化比,當作參數輸進BP網絡中,還應對損傷位置給予檢測,對其損傷程度進行測定。
在檢測當中,僅應用振型方法診斷會受到檢測時建筑物振動影響檢測結果,具有一定缺陷性,建議采用多次檢測的數據結果進行加權提高數據準確性。
1.1.3. ANN方法
ANN方法為神經網絡法,是上世紀80年代,廣受關注的人體神經原理的模擬方法,有自我學習與并行計算之功能,其容錯性也很強,運用網絡算法當中的墨水識別,能有效解決傳統模式當中的模式損失與高噪音等缺點,已成損傷結構診斷中應用最廣泛工具,神經網絡診斷原理是依據不同狀態下的結構反映。經特征提取,選擇損傷敏感參數當做網絡輸入的向量,而結構損傷為輸出,構建損傷狀態及輸入參數間的映射關系,網絡含模式分類作用,通過目前結構可直接反映結構損傷狀況。MSC.Marc軟件對神經網絡法的支持度很高,對比起Nastran,MSC.Marc可以分析的處理各種線性和非線性結構分析包括:線性/非線性靜力分析、模態分析、簡諧響應分析、頻譜分析、隨機振動分析、動力響應分析、自動的靜/動力接觸、屈曲/失穩、失效和破壞分析等。它提供了豐富的結構單元、連續單元和特殊單元的單元庫,幾乎每種單元都具有處理大變形幾何非線性,材料非線性和包括接觸在內的邊界條件非線性以及組合的高度非線性的超強能力。運用神經網絡的損傷診斷法,并不需要土木結構的動力特點先驗知識,含有損傷的診斷非參數性,非線性的應設立較強,比較適合非線性的模式分類與識別,與模型修正方法相比,神經網絡方法的適用范圍更為廣泛,不單可以分析整個建筑物,亦可以單獨核算各種構件。
1.2. 局部檢測方法
這種檢測方法被大量用于建筑物中局部受損構件的檢測,主要包含染色法、目測法、渦流法、以及前文提及的超聲回彈綜合法與發射光譜法等,這些檢測方法中的大部分應用在某部件焊接缺陷、裂縫位置、受偶然荷載損壞的構件、與腐蝕磨損等方面的檢查,在實際檢測當中,多種技術的聯合應用能對結構狀態進行評價。
如射線檢測法是用直線加速器與X射線,對土木結構缺陷給予檢測,例如地下連續墻裂縫檢測,對其結構內部的缺陷位置與形狀給予檢測,以判斷結構可用與維修參考。聲發射法所指的是對活動缺陷給予動態監測,并采取聲發射探頭對發射源中發射彈性波向電信號進行轉換,再通過放大處理,獲取特征參數,以推測材料內部的缺陷位置。超聲回彈綜合法根據實測聲速值和回彈值綜合推定混凝土強度的方法。本方法采用帶波形顯示器的低頻超聲波檢測儀,并配置頻率為50~100KHZ的換能器,測量混凝土中的超聲波聲速值,以及采用彈擊錘沖擊能量為2.207J的混凝土回彈儀,測量回彈值,直接得出混凝土實際強度。
通過局部檢測,找出結構損傷點,通過注漿、二次抹面、壁可法或者構件破壞重新澆搗,及時補強,提高構件耐久性。但因為局部檢測的對象是構件,僅能處理諸如貫穿裂縫、混凝土澆搗及養護、建筑材料質量缺陷或偶然荷載破壞的構件,當處理整體受損,或者改變使用用途、調整建筑結構的建筑物,還需要結合各種整體檢測方法檢測。
1.3. 無模型的診斷方法
在土木結構的損傷診斷中,無模型診斷方法并不需要有關結構模型的特征量,從土木結構振動的響應頻譜、時程與時頻等進行特征量提取,實施結構損傷的診斷。這種診斷方法起初僅應用在機械損傷診斷當中,進入21世紀之后,才逐步應用在土木結構當中,其診斷方法主要有頻域法、時域法與時頻分析法等三類,其中,頻域法是運用頻響函數對損傷診斷的指標進行構造,如波形識別指標在橋梁結構中的損傷診斷,又如功率譜密度均方根的指標在線性結構中的早期損傷定位。時域方法包含卡爾曼濾波法與ARMA模型等,如運用加速度的時域信息對殘差量進行構造,并采取奇異值的分解法,對方程組進行求解,以驗證方法有效性。而時域分析法是運用新信號的分解法,對原有傅里葉變換分解法進行替代,現在大多為小波變換,如廖錦翔等人,就運用小波變換,對橋梁裂縫的位置進行了識別,并實施數值模擬,以檢測結果的準確可靠性。
1.4. 重建力學模型法
與無模型的診斷方法的使用環境相同,目前我國存在大量建國以前留下的古建筑,而因為建筑物設計及竣工資料檔案制度建立以前的五十至八十年代建筑物也不在少數,這些建筑物大多處于年久失修的狀況,而且因為設計資料缺失,無法通過整體檢測方法測定其安全狀況。我所工作的海印集團曾多次接收這種資料缺失的舊物業,例如海印廣場項目、海印電器總匯、海印江南糧油城項目。在這些項目中,我司與設計院一道,通過超聲回彈綜合法,測出混凝土結構強度,同時利用X射線探測主要構件的構造鋼筋,重建改造部位的力學模型,降次使用輕度受損的范圍,對中度受損的構件及時回頂、拆除、植筋并重新澆搗,收效顯著。重建力學模型,對重新活化古建筑、近代建筑有重要意義,有待專題研究并形成相關的行業規范。
3. 土木結構中的損傷診斷相關問題探究
在土木工程當中,其結構的損傷診斷是很重要的,直接關系著土木結構穩定安全性,損傷診斷法在航天、航空與機械等領域應用較為廣泛,在土木工程,特別是橋梁結構中,其應用有效性還需不斷加強,因土木結構的影響因素并不確定,結構也較復雜,在實際應用當中,診斷方法還存在較多困難,需要不斷深入研究及實踐,損傷診斷當中,對實際結構損傷的數據需求量大,不過實際數據比較有限與不足,運用大量試驗對標準樣例與損傷數據進行獲取,所付出代價較為昂貴,并且費時費工,損傷結構研究當中,構建結構模型,并運用數值仿真實施相關研究,其現實意義更強。
在損傷診斷當中,大多診斷指標是在航空與機械等方面發展來的,土木工程當中的結構診斷指標,還需要不斷完善,尤其是結構的實用性,還應加強研究,運用更可靠損傷指標,讓其適合某結構。對于大型的土木結構,激勵環境下,難以激發高階模態,加強低階模態的結構損傷診斷,更具有其理論意義與實踐價值。土木結構中的自身動力與非線性等變異,會對結構損傷診斷造成較多困難,需要進一步研究。隨著新材料及新思想的發展,在土木工程中,應加強結構設計改進,加強新參數與性能指標的測試,并運用新數學模型,強化土木結構邊界條件注意,有效擴大應用范圍,增強擬合程度。
我國的結構損傷的診斷發展遲于歐美、日本等西方發達國家,即使對比香港,我國大陸還是處于萌芽的階段,其主要原因首先是我國目前新建項目之多,導致政府相關主管部門暫時未能顧及土木結構使用的安全,未能退出相應政策支持,這需要政府立定決心,成立分管土木結構使用的安全的部門,仿效香港制定相關的建筑物周期性診斷的法律法規;其次,國內支持土木工程力學模型的軟件、各種檢測工具和標準匱乏,即使有更好的檢測方法也會因市場缺乏競爭而導致價格高昂,使用者望而卻步,也是制約結構損傷的診斷的重要因素,許多設計院目前還是依賴工程師手稿計算,而對建筑物的安全鑒定還是使用目測法、染色法等低效率方法,所謂工欲善其事必先利其器,須由國家主管部門牽頭,研究屬于中國的力學模型軟件,制定安全鑒定的行業標準以致國家規范。只有完善上述兩點,我國結構損傷診斷行業才能迎頭趕上世界列強。
結束語:
在建筑工程中,土木工程結構作為其重要構成,結構損傷程度直接關系建筑質量及其安全性,加強土木結構的損傷診斷是非常必要的,我國土木結構的損傷診斷已比較系統與深入,不過依然存在一些問題,需要運用合理診斷方法,對其損傷進行診斷,為土木結構的安全可靠性提供相關參考依據,確保建筑工程質量的安全性,保證人們的生命財產安全。
參考文獻:
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[2]姜浩,喬麗.土木工程結構損傷診斷方法的研究進展綜述[J].吉林建筑工程學院學報,2011(5)
【關鍵詞】巖土工程;淤泥質;地基處理方法;土木工程
淤泥質地基處理技術已經有很久遠的發展歷史,而同時伴隨著現代化土木工程技術的發展與演進,淤泥質地基處理成為了一種現代化的施工工藝,當前,從現代化的地基處理技術上看,能夠映射出古代工程的相關技術。自20世紀80年代開始,我國的土木工程建設就需要對不良的地基進行加固,并且加固次數在不斷增多,淤泥質地基處理的目的是使地基軟土土壤的強度提高,確保淤泥質地基具有一定的穩定性,并使相關軟土地基的實際壓縮性得以降低,減少出現地基基礎沉降問題,提高地基的穩定性。
1 巖土工程中淤泥質地基的主要處理方法
1)巖土工程中淤泥質地基樁基法
在一些中小型的水利工程建設當中,如果遇到了較厚、并且不能進行大面積處理的淤土層時,則可以采用換土方法,應用打樁法對建設工程地基進行加固處理。如果淤土層較厚,不能進行大面積深處理時,則可以采用打樁方法對巖土工程的淤泥質地基實施加固處理[1]。此外,在樁處理過程中,淤泥質地基當中的淤泥土層通常較厚,一般都在8~11米,應用地基處理方法可以借助灌注樁作為承載的作業平臺,打樁過程中要確保樁基能夠深入到硬土層中。通過各項實踐表明,淤泥質土層樁基會存在較多的特性,具體見表1所示:
1 通常情況下,在實施淤泥質土層施工中,要使用科學的泥漿指標控制方法,并要在需要的位置安裝一個護筒,使指標得到有效控制,這樣,泥漿的充盈系數一般能保持在1.3左右。
2 在施工中,容易遇到沉樁現象,就需要在沉樁時對其做好及時的監督與控制,并要對其垂直度進行調整,對樁身的垂直度進行調整,如果樁架與地面不能保持垂直,將使樁傾斜角度過大。為此,在對淤泥質地施工過程中,因為施工的速度較快,樁入土的深度過大、樁結構的傾斜角度也會增大,樁的堆放、起吊以及運輸的支點、吊點的位置布設的不合理,樁身存在較大的彎曲度,其錘擊的次數的增多也會造成樁面的斷裂[2]。
3 通常,在對淤泥質地基施工中,打樁工序較多,并且對工藝有著較為嚴格的要求。為此,實際施工當中,要首先對工程地質進行勘察,并嚴格閱讀勘察報告,及時發現勘察報告當中不合理的地方。同時,在設計取值當中,會存在諸多不合理的因素影響到樁基的質量,為此,在具體施工時要密切關注這些問題。
2)分離夯實法
1、通過在管井上設置水氣分離控制端,利用真空泵抽真空,既能利用管井的水力釋重原理,達到所需的地下水位降深要求,又利用抽真空達到快速消散需加固深度范圍內的夯后孔隙水壓力,并使得土體中的水和氣通過水氣分離控制端分開排出,即軟弱地基“快速分離夯實法”。該方法經大面積施工使用,不僅提高了強夯的夯擊能,使強夯加固深度達到8m以下,而且夯后的孔隙水壓力得到了快速消散,為降水強夯軟弱地基的加固提供了一種有效的加固方法。
2、此法有如下特點:地下水位下降可根據管井入土深度確定,施工實例揭示降水深度可達20m以下。通過抽真空擴大了管井降水適用范圍,適用于滲透系數K≤0.1m/d土質。施工工藝為根據土質條件布置相應網格后插入管井,多遍強夯,利用水力釋重+抽真空的方法,工藝簡單,效果明顯。經此法有效加固層厚根據地下水位下降值確定,或滿足深層加固的技術要求。
根據本人的思考和實踐,本方法在使用過程中,由于其根本性問題是:每口管井內置潛水泵,在降水運行過程中,每口井的出水需在場地設置排水溝,由排水溝連接總溝,再由總溝排至指定地定,由于大面積降水,場地中溝道縱橫,不利于文明施工;其二潛水泵需三相供電,大量的管井內置潛水泵,施工安全用電要求需設置一機一閘,漏電保護,造成需加固區域電線線交叉縱橫,不利用安全施工。
(3)孔內深層強夯法
孔內深層強夯法(DDC)地基處理專利新技術是由國內工程師在總結了相關技術成果以后發明的,該技術具體應用方法為:先在地基內部打一個孔洞,再將強夯錘放置到孔內,邊進行加料邊進行強夯處理。該技術與其他地基處理技術不同的是,能夠在地基的深處進行強夯,并且異形重錘能夠分層進行強夯作業,使用不同的施工工藝,使樁體呈現串珠狀,樁與樁間的咬合變得緊固。
2 巖土工程中淤泥層的加筋方法
(一)巖土工程中,施工的主要材料大都是合成的,土工合成就是一種應用較為普遍的施工材料。土工合成施工材料被具體分為土工織物、土工膜以及特種土工合成材料、復合型的土工合成材料。在人工合成下,各種聚合材料相互融合就產生了不同類型的建筑產品。
(二)土釘墻處理技術則主要通過鉆孔、抽筋以及灌漿法完成設置的,有能夠直接打入粗鋼筋中的鋼管,這些鋼管最終形成土釘[5]。土釘通常在地下水位以上,也存在于降水過后的邊坡加固當中。土釘在與周圍土體相互接觸過程中,能夠與其他界面產生粘結力,并最終形成摩擦阻力,能夠與周圍的土體結構共同組合成一個復合型的土體結構,土釘在土體結構中產生變形的情況被稱為被動受力。土釘在與平面形成一定夾角以后,就被稱為斜面的加固體結構。
(三)巖土工程當中的淤土層中加筋要使用位移或者是拉筋,進而產生一定的摩擦力,可以將抗拉能力強的鋼筋預埋到土層結構當中。拉筋實際上是一種水平的增強結構體,能夠與土結構一起構成一個整體結構,使整體變形減少,增強了結構穩定性。
結束語:
本文主要對巖土工程中淤泥質地基處理方法進行了詳細論述,可見,要想使巖土工程地基處理的質量得到提高,就要做好淤泥質地基的處理,提高對淤泥質地基處理的重視度。
參考文獻:
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[2]梁文文,田浩.對巖土工程中淤泥質地基處理方法的幾點思考[J].城市建筑,2013(24):155-155.
[3]劉勇健,李彰明,張麗娟等.動力排水固結法在大面積深厚淤泥軟基加固處理中的應用[J].巖石力學與工程學報,2010,29(z2):4000-4007.
關鍵詞:康百萬莊園發展建造技術;布局;文化
河南地處中原,是華夏文明的主要發祥地,擁有豐富的物質、文化資源。而在鞏義市康店鎮蒼翠的邙嶺與美麗的洛河掩映中,矗立著一座歷經滄桑的古老莊園。這座莊園由康百萬家族歷時四百余年修建而成,她像一座歷史博物館記錄著康家創業時的艱辛,如日中天時的輝煌和衰落時的蒼涼。很多人都了解其歷史,但卻不是很了解其建筑方面知識。而作為中國第一莊園,其不僅代表當時的建筑主流,也反應出了當時的文化思想。
1 發展歷史
康百萬是明清以來對康應魁家族的統稱,因慈禧太后的封賜而名揚天下。1900年,八國聯軍入侵北京。慈禧太后被迫攜光緒皇帝和一小股軍隊逃離首都。1901年,他們一行逃至鞏義市,此時這幫人已是山窮水盡。在這危難之際,康家掌柜康英奎雪中送炭,向慈禧太后一行捐獻了百萬兩銀子,因此,獲得了“康百萬”的稱謂。
康百萬莊園地處鞏義市城北2公里處的康店鎮,始建于清朝1790年至1820年間。那時康家已經富甲一方,隨著家族財富的積累,康家在原有莊園的基礎上進行擴建,將房舍增加到了山頂,從而構成了這個具有中世紀風格的城堡 。
2 整體布局
康百萬莊園是公元十七、十八世紀華北黃土高原封建堡壘式建筑的代表。它依“天人合一、師法自然”的傳統文化選址,靠山筑窯洞,臨街建樓房,瀕河設碼頭,據險壘寨墻,建成了一個各成系統、功能齊全、布局謹慎、等級森嚴的、集農、官、商為一體的大型地主莊園;它的石雕、木雕、磚雕,被譽為中原藝術的奇葩。
莊園建筑以寨上主宅區為核心,向寨下其他區域以扇面形式展開,建成功能不同、形式各異的群體院落。深宅大院、重脊高檐、垂花門樓、間或以假山、曲廊的“障景”法作點綴,達到移步換景的藝術效果,一派庭院深深的幽雅與寧靜。既保留了黃土高原民居和北方四合院的形式,又吸收了官府、園林和軍事堡壘建筑的特點。
3 建造技術
作為古建筑,一般建筑材料無非就是土、木、磚、石、瓦。康百萬莊園也不例外。康百萬莊園地處黃土高原,所以一般的建筑墻體、臺基多為黃土所制,充分利用其塑形。木頭沿著順紋具有很好的抗拉和抗壓性能,而且自重輕。因此,在康百萬莊園中,木常用來做屋架和柱。磚和瓦是人工燒制而成。制作起來勞民傷財,所以常用于重要的起維護作用的墻體和屋面。石材加工比較困難,因此,一般用于裝飾材料。莊園里的石雕就是很好的體現。
康莊的建筑結構類型充分體現了中國古代北方的建筑形式。康莊的結構類型主要分為三類:一、木架與墻體共同承重的抬梁式結構:康莊中的花廳和廳堂多采用木架與墻體共同承重的抬梁式結構。這種結構是柱子和墻體共同承重屋架荷載。二、墻體獨立承重的抬梁式結構:該結構的四面墻體均承重,四面無柱,山墻無梁。前兩類均為抬梁式結構,都是梁頭擱檁,梁上放矮柱,柱上又架短梁,其上復擱檁,層疊而上形成整個屋架。這種形式在當時北方的官、民建筑中都非常流行。三、拱券式結構:康莊地處黃土地區,當時的建造者充分康莊的這一地理特征,將黃土斷崖削齊,沿著斷崖開挖出一個個窯洞。窯洞頂呈半圓形,利用青磚砌筑成拱券式,充分拱承壓能力強的特點。通常窯洞內比較潮濕,所以內壁常用石灰砂漿粉刷。
康莊是一個大莊園,所以要做好防護措施。康莊多采用木結構,如柱、屋架,所以防火是一件非常重要的事。康莊從兩方面加強莊園的防火。一方面是利用墻體等非燃燒體保護木結構。另一方面是在院內設置大量的水缸,以備失火時及時將火撲滅。康莊大多采用兩層,外磚內土,屋頂面采用爐渣、磚渣伴著石灰砂漿涂抹,所以具有很好的保溫隔熱。由于康莊依山而建,地處黃土地區,所以排水問題是莊園安全與否的關鍵。為了很好的解決這一問題,康莊采用以疏為主、堵為輔的思想在邙山建造防護墻,將雨水分流。而且莊園內采用內院高外院低,內院中間高、四周低的建造形式以利于排水。
4 建筑文化內涵
莊園主把自然環境與河洛文化結合的非常好。康店村西依邙嶺,東臨洛河,按說“背山面河”“坐西向東”的小環境是再適宜不過了,但是那不符合“天一合一”的河洛文化和更大的自然環境。遠古人類依河而居,“河圖、洛書”都產自水中,“天一生水,地六成之”,河洛文化就以代表水、代表母性、代表北方的“坤”為上;而南邊的嵩山離天、離太陽最近,河洛文化就把代表火、代表男性陽剛之氣、代表南方的“乾”來代表它,并把這種特殊的地理現象列入八卦之中。
康百萬莊園浸泡在河洛文化的氛圍中,盡管它是民間建筑,也在選址上嚴格按照河洛文化的要求去設計。在修建明代寺溝、張溝和東、西福祿堂時,不按照“依山臨水”的小地形、小環境去建宅,而是力圖在以水為上“坐北面南”的規范下,花費大量人力、物力去建莊園。康百萬的代表人物康大勇是飽受河洛文化熏陶的人,在選取“神龜探水”這個主宅區時,大量動土,切斷邙嶺東部伸延部分以減弱“金方”的肅殺之氣,“以北為上”建筑了10座窯洞,然后在五座廂房的山墻博風版會合處,刻出精美的、形式不同的10幅太極圖與八卦圖,以洛河文化“獨占鰲頭”。
綜上,通過對康百萬莊園的歷史、整體布局、建造技術及建筑文化全面分析,可以看出莊園主生活情趣和審美思想,同時也更多了解莊園的建筑結構和整體布局,以及通過建筑結構和整體布局表現出來的文化內涵。
參考文獻
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關鍵詞: 古代建筑 土木文脈 歷史背景
一.引 言
華夏“土木”歷史縱貫古今,流播域外。從上古人類的穴居、巢居,經各個歷史階段,土工建筑和木結構建筑由產生、演化、發展、傳承,形成了清晰的“土木”文脈,凝結了燦爛的中華文化,飽含了系統的科技內容,產生了深遠的傳播影響。時至今日,雖然建筑材料按其組成分為金屬材料、硅酸鹽材料、高分子材料三大主要系列,建筑結構按其構成劃分為鋼結構、鋼筋混凝土結構、砌體結構三大主要類型,然而建筑類專業及其學科尚明確冠以“土木”二字。如以大興土木、土木工程等。這說明,“土木”具有傳統的深遠意義和現代的科學意義。
國內外一些學者,對中國“土木”文脈雖有研究,但對其淵源的分析還不甚系統、不夠深入。人們對中國古代建筑的土木為材、土木結構的鮮明特征,對其成因各有一些不同的看法,有人認為是由于“多木材而少佳石”屬自然資源問題;有人認為“缺乏大量的奴隸”是人力資源問題;有人認為中國“在技術上突破了木結構不足以構成重大建筑物要求的局限”是結構技術問題;另有人認為是地理環境問題;更有人認為是經濟發展問題等等不一而足。
本文對中國“土木”文脈和流變,進行了多角度、多層面、多學科的深入探索和系統研究,提出了一些新的見解。
二.“土木”的歷史淵源
中國建筑從起步就與“土木”結下不解之緣,且源遠流長。“天生五材”(《左傳·襄公二十七年》),五材即“金、木、水、火、土。”其中“土”、“木”是建筑的基本材料和主要材料,而其它三材料是建筑的輔助材料和次要材料。“土”、“木”是人類使用最早的天然建筑材料,也是中國古代使用最多的建筑材料。與西方古代的石材建筑傳統相比,中國古代建筑的鮮明特點是土木為材、土木結構,以土木為始,而后一脈相承,成為中國建筑用材之歷史主流。中國“土木”的歷史淵源有著多方面的背景因素,是由一系列歷史條件所決定的。
1. 地理背景
“廣谷大川異制,民生其間者異俗”(《禮記·王制》),中國“土木”文脈的形成與華夏大地特定的地理背景密切相關,是依照具體的地貌、地勢、地質等因素,因地制宜而產生和發展的。
1.1地貌方面
“上古穴居而野處”(《易·系辭傳》),原始初民在自然形成的山洞里居住。后來基于居住天然洞穴的經驗,開始探索利用合適地貌挖掘人工洞穴。在黃土地帶的臺地斷崖上掏挖橫穴,以及“因陵丘挖穴而處”(《墨子·節用中》),在山坡橫向挖穴。
1.2地勢方面
始初,人類依地勢高低而“下者為巢,上者為營窟”(《孟子·滕文公下》)。在南方多居橧巢,于低洼潮濕地帶巢居;在北方多居營窟,于高亢黃土地帶穴居。
1.3地質方面
黃土是由砂粒、粘土和一定量的石灰質顆粒組成的混合物。黃土質地細密,粘度較高,有很好的可塑性和很高的粘結性,能將砂等顆粒很好地固結,形成較好的整體性和穩定性。黃土的土壤結構呈垂直解理,抗剪切強度較高,易于壁立而不易坍塌。這些都便于洞穴的挖作。
2.生態背景
物競天擇,適者生存。自然界中,生存的人類和生長的樹木必然服從優勝劣態的生態規律。中國土木結構建筑體系的形成與發展,存在著深刻的生態背景。
原始的居住形式—穴居和巢居中,就飽含了“土木”生態元素。挖土穴,曾考慮到近水、免淹、防暑、御寒等生態環境;構木巢,也考慮到防毒蛇、拒猛獸、避潮濕等生態條件。
中國古代建筑,在其發展過程中始終融合生態元素,以創造良好的適居生態條件。例如大屋頂,具有“上棟下宇,以蔽風雨”(《易經·系辭》)及“上反以蓋載,激景而納光”(固班《西都賦》)的生態功效;木構建筑的框架體系,門窗開設靈活,能最大限度增加窗地比,為采光、通風、瞭望創造了良好的生態條件;古代窯洞,至今在隴東、豫西、陜北、晉中等地仍然可見,其中包含有冬暖夏涼的生態因素。
中國古代建筑的特點之一是木構體系,木構建筑是中國封建社會的主流。木構建筑需要大量的木材,而廣茂的森林資源,正是中國大地慷慨的生態饋贈。中國位于亞洲東部,處于北緯4°至53°之間,跨越五個氣候帶,具備良好的樹木生長的生態環境,為華夏建筑提供了充足的資源保證。
此外,“土”與“木”也存在親密的生態關系,它們相依共存。土為木之母,木為土之華。
3.文化背景
建筑是文化的重要載體,是文化的物質表現形式。任何民族都有其特點的文化,華夏土木建筑映射著居住在中國大地之上的中華民族深刻的文化背景。重要表現在:
3.1親戀土木的情結
中華先民很早就在自己華夏大地上,發展了無與倫比的農業文化,將大自然認作自己的母親與故鄉,構架了與自然血肉相連,同構對應的親和關系,建立了與自然和諧共生、天人合一的時空意識,形成了以“土木為居的大地文化” [6],產生了濃郁的“親土”情懷和“戀木”情結。
3.2崇拜祖宗的觀念
生息在華夏大地上的炎黃子孫,對以黃帝為代表的祖先懷有深情的崇拜。東、南、西、北、中,木、火、金、水、土。東方,木也,其帝太皞;南方,火也,其帝炎帝;西方,金也,其帝少皞;北方,水也,其帝顓頊;中央,土也,其帝黃帝。黃帝居中,屬土。土者,木之母;木者,土之華。土木之制為祖宗創造,是千古成法,土木不可分離,土木遺制不容更改。因此,中國古代建筑的一個鮮明特點便是以土木為材。
3.3表征形象的文字
象形會意的漢字,揭示了中國建筑一定的文化內涵。象形是描摹實物形狀的造字方法,屬六書之一。例如,反映建筑形貌的“宮”、“室”、“宅”,其甲骨文的字形就是將建筑形狀以最簡化的圖示而表達出來的“字體”[3],它們分別刻畫了建筑的平面、立面、剖面的形貌特征。至今的建筑圖紙就是用平面圖、立面圖和剖圖來全面表達建筑設計的。象意也叫會意,也屬六書之一。它是利用已有的字,依據事由加以組合,表示出一個新的意義的造字方法。例如,反映以土為材的建筑方面的漢字:墻、垣、壁、壕、壩(壩)、堰、坯、坊、墰(壇)等;又如,反映以木為材的建筑方面的漢字:材、板、梁、棟、枋、栿、檁、柱、楹、栱、櫨、架、檐等。再如,從穴居的“穴”字派生的建筑方面的漢字,穹、窯、窠、窟、窗等。
“土木”的文化背景影響深遠,形成有“唯土木是尊”的仿木文化現象。無梁殿、石牌坊、磚塔等磚石建筑,都因襲了大量的仿木成分。北京明十三陵石牌坊就是一個范例,可視為“五間六柱十一樓”的木牌樓的翻版。
4.技術背景
建筑的形成和發展總是與一定的建筑技術水平相適應的。建筑本身的功能要求是促進建筑技術發展的重要因素,而一定水平的建筑技術又是促使建筑功能提高的重要手段。中國“土木”文脈的形成,與“土”、“木”的材質性能 、加工手段、建造方法、結構形式、構造特點等技術背景因素息息相關。
4.1土材技術
古人在長期實踐中對土的性質有所掌握并加以利用,利用粘聚性,挖穴營窟;利用粘土水合后的流動性和可塑性制造了土坯(人類最早的人工免燒砌塊),制成膠泥用作粘結和抹面,進行泥塑(如獨樂寺觀間閣、靈巖寺千佛殿);利用土質材料的導熱性差的特點,作為墻體材料,產生良好的隔熱、保溫、蓄熱的功效;利用土不可燃燒的性能,在對建筑中一些部位的外露木構件實施涂泥防火;古代人們發現土質材料燒結后能顯著提高強度、耐水性等改性的特點后,發展了一系列燒土材料,仰韶文化時期就有“燒土地面”,西周已有燒陶、制瓦技術,春秋后期已有鋪地磚應用;古人在實踐中發現土遇水成泥后具有粘結性能,制成了一些土質復合材料,仰韶文化時期的鄭州大河村遺址的墻體就采用了草筋泥和細砂泥抹面,最遲在南北朝時期就有了以粘土、石灰、骨料(砂子、石渣、碎磚等)為原料的三合土,用作地面和地基材料,具有堅固密實、防潮抗堿的效能。
4.2土工技術
4.2.1開挖技術
長期以來,人們不斷認識和利用粘土粘聚力強、整體性好、易于壁立的特點,并應用于不同時期、不同類型建筑的營建之中。原始氏族公社時期就挖穴營窟;戰國時期筑城就采取了先挖基槽而后版筑的施工方法;宋代已有大型窯洞的開挖技術。
4.2.2夯打技術
原始社會人們就運用了夯打技術,而后不斷發展進步。新時器時代出現了夯打工具石杵,在遺址中發現在經人工夯打過的居住面及分層夯實柱坑回填土的做法;商湯時期,都城亳已有上萬平方米的大規模夯土臺基;宋《營造法式》記載了筑基之制的施工方法;清《工程做法》記載有大夯灰土筑法和小夯灰土筑法。
4.2.3版筑技術
商代遺址中發現有房屋墻壁采用版筑的方法。西周時期,版筑技術有了新的進展,采用立柱、插竿、橛子等用草綁扎固定夾版(板),在其中填滿泥土,以杵夯實的版筑墻體技術。
4.2.4砌筑技術
土坯的砌筑技術在原始社會就已經產生,奴隸社會應用更加廣泛,而后不斷提高。漢代采用了在坯內加筋(稻草、樹枝等),以增強抗拉強度,提高抗彎能力。土坯砌筑技術也為磚砌體打下了一定技術基礎。
4.3木構技術
4.3.1加工技術
木加工技術的先進性與時代性是相互對應的,其加工工具和加工工藝在不同的時期有著不同的發展,呈現不同的價值。原始社會的新石器時代,古人用石斧、石楔來橫截木料,加工方木和板材;用石斧、石錛、石鑿等加工榫卯;用石扁鏟刨光木材。奴隸社會進入銅器時代,人們用青銅制作了钁、錛、斧、鏟、臿、鑿、鉆、鋸、刀等工具,使木構件的截取、平木、穿孔、削制、雕刻等加工工藝得以提高,質量更加精致。封建社會步入鐵器時代,鐵具的出現極大提高了木材的加工技術,使加工方法得以改進,加工速度得以加快,加工質量得以提高。尤其是尺寸更加精準,雕刻更加精湛。
4.3.2結構技術
人字屋架體現了三角形自由度為零的穩定性原理;由柱、枋、梁、檁、椽等主要承載構件組成框架結構體系,呈現出很好的整體性、穩定性和抗震性;木構建筑的柱網多采用均衡對稱的布置格局,以保證整體建筑的受力合理性、結構穩定性和空間規整性。
4.3.3構造技術
結構中各聯接構件均有承接和承載作用,以斗栱最具特色;木結構聯結方式的突出特點是榫卯構造。它使各構件能易于裝配、緊密聯接、有效制約,使各節點實現緊而不固、剛柔相濟、緩沖減震。在施工技術方面,人們很早已經開始利用預制裝配技術與起吊搭建技術進行施工。
4.4 土木混合結構技術
(1)結構明確分工
土木混合結構的承重部分與圍護部分分工明確,其顯著特點是“墻倒屋不塌”。木構框架承載屋頂和樓面等荷重;墻體(包括其上開設的門窗等)起著圍合空間、保溫隔熱、防風蔽雨等作用。
(2)材料合理匹配
土木混合結構充分體現了因材致用,各取所長的匹配原則。古人曾根據土、木材料各自的特點,創造了以“木為骨架、土為肉軀”的“木骨泥肌”的墻體,猶似今天的鋼筋混凝土結構。
三.結語
中國古代建筑是以土木為始,而后一脈相承,成為中國建筑用材之歷史主流,充分體現了土木為材、土木結構的鮮明特點,中國“土木”的歷史淵源有著地理、生態、文化、技術等多方面的背景因素,是由一系列歷史條件所決定的。這些對于全面了解和深刻認識中國古代建筑史,對現存古代建筑的維護和修繕,以及對仿古旅游建筑的設計和建造,都具有一定的指導意義和參考價值。
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關鍵詞:都城選址文化、中南半島
1 引言
隨著“中國―東盟博覽會” 的成功舉辦,在“東盟熱”的促進下,人們對東南亞的關注不僅僅停留在單純的旅游觀光信息上,而是向更全面更深入的方面發展。探尋中南半島都城選址文化,可以讓我們加深對東盟各國文化的了解。
中南半島諸國與中國一衣帶水,主要圍繞著大湄公河流域分布,北臨中國、西接印度的特殊地理位置,使中南半島各國在長期發展過程中,深受古印度和古中國這兩大文明古國的影響――來自西部印度的印度教、佛教以及來自北部中國的道教、佛教能夠由水路、陸路快速地在各國間擴展流傳,同時,也受到了伊斯蘭文化、西方殖民文化的影響,當地原生文化在與外來文化長期融合的過程中,形成了既有聯系又有自身特點的都城選址文化。
在人類幾千年的文明進程中,人們始終有意識地選擇具有特定意義的場所來營建城市。在原始社會,古代人出于對自然界的恐懼和敬畏,在長期的生產實踐中,將建筑與場所、方位及朝向聯系起來,并不斷賦予其重要的象征意義,使其成為城市選址及建筑布局中的一個重要環節。特別是在深受宗教影響的東南亞各國,其都城的選址和布局、方位和朝向的確定上往往受到宗教思想的影響。
都城選址具有一般城市選址的共性,同時又具有自身的特性,例如君主的喜好、特殊的宗教含義等。各國都城的選址及其布局受到宗教及其他外來文化的影響,差異性與相似性并存,通常都具有特殊的含意。
2 本土文化影響下的都城選址
在印度宗教傳入東南亞之前,東南亞各國普遍存在神靈崇拜、精靈崇拜以及祖先崇拜等多種原始崇拜。其中,神靈崇拜是最主要的,人們認為宇宙萬物間皆有神靈的存在。神靈,被緬甸先人稱為“納特”(Nats),而泰國和老撾的先人則稱其為“菲”(Phi)。柬埔寨早期“扶南”王國,一般被認為是高棉語“山”的譯音,反映了當地居民對山的崇拜。泰國的素可泰王朝時期,人們認為山神普拉卡篷就居住在山邊的一潭清泉旁邊,反映了人們對水的崇拜,同時將神、居所與山、水等自然要素聯系在一起。
早期的東南亞先民已經具有一定的空間意識。人們對一些自然現象(如太陽的朝起夕落、火山的噴發、大海的潮起潮落等)的敬畏之情,被反映到了都城的選址和布局中。如古代都城多選擇在高山及河流附近,并且將城市以及重要建筑的方位、朝向與高山和河流之間建立起某種聯系。
3 外來文化影響下的都城選址
3.1印度教、佛教選址思想
(1)山崇拜
印度教宇宙觀認為世界是一個中心陸地,被分成天堂和地獄,須彌山[須彌,梵文Sumeru,巴利名同。又作蘇迷盧山、須彌盧山、須彌留山、修迷樓山,略作彌樓山(梵Meru),意譯作妙高山、好光山、好高山、善高山、善積山、妙光山、安明由山。]位于陸地的中央,是世界的軸心,也是眾神聚集之地,是“眾神之山”。釋迦牟尼創立的佛教吸收了印度教的信仰,認為須彌山為聳立于一小世界中央的高山,由七山和七海圍繞,由風輪、火輪和金輪托住,山腰住有四大天主。
東南亞地區原本就存在山崇拜信仰,隨著印度教、佛教的傳入,由于與這兩種宗教存在共性,很快被當地居民所接受,并得到了進一步強化,從而使原始崇拜與印度教、佛教的圣山崇拜合二為一。
在眾多的山脈中,那些相傳佛祖曾經到訪或者傳教過的山脈,被信徒們奉為圣山。在圣山上多建有佛塔及寺院,佛塔供奉著佛祖的舍利或者經書。在東南亞各國古代都城的選址布局中,都城與圣山之間都存在著一定的軸線聯系,圣山成為當時城市的重要標志物及自然景觀。
(2)水崇拜
在印度教理念中,水是生命力的象征,正如記載“在天、地、神和阿修羅之前,水最初懷著什么樣的胚胎,在那胎中可以看到宇宙的一切諸神。水最初確實懷著胚胎,其中集聚著宇宙間的一切天神”[ 《梨俱吠陀》,x,82-5、6]所說,諸神和世界是在水中誕生的。水是神圣的象征物,一般與重要的液體――及印度神話中代表陽性的神蛇相關,因此水被認為是男性的符號,是生殖與繁盛的象征。佛經上說,悉達多王子(佛祖釋迦牟尼本名)在尼連禪河邊一棵枝葉繁茂的菩提樹下,他面向東方,盤腿靜坐,最終大徹大悟成為佛陀。水體的靜謐、平靜、寬廣與佛教主張的空(無我)是吻合的,因此在東南亞古代信奉佛教的國家中,水具有了一定的象征意義。
在印度教和佛教的理念中,理想的朝圣行動是始于代表精神神靈的圣水,水可以提供凈化與再生的通道,也是進入解脫之道的入門儀式,因此信奉印度教、佛教的古代東南亞各國的城市特別是都城以及寺廟,多選擇在河流的兩側,面水而建,與城市的主要道路平行或者垂直河岸布置,而有些寺廟甚至拋棄了主入口朝東的古制,而朝向河流布置。
(3)Pajupat觀念[Pajupat觀念認為,東西南北四個方向,各有一位神守護,他們擁有著特別的神力和個性。]
印度尼西亞的梭羅王宮和日惹王宮及都城的選址,反映了爪哇文明對世界的認識和對自然力的崇敬,遵循被稱為Pajupat的觀念。這一觀念早在伊斯蘭教進入爪哇島之前就已形成,它強調四個方向力量的調和,以及它們在中心的會聚對統治者、王國乃至整個人類的影響(圖1)。
從Pajupat觀念可以看出,四方守護之神是以火山、森林以及海洋為象征的,反映了人們對所處的特定自然地理環境的認識,是一種樸素的原始自然崇拜。梭羅王宮和日惹王宮及都城的位置,選擇在四個方向都有特別吉祥的地理環境特征的地點,每個特征都象征著不同的聯合了宇宙、陰間和萬物之靈的力量。這一觀念與中國傳統風水學說對周圍環境的“形”與“勢”具有相似之處。
(4)太陽崇拜及胎室空間
對太陽的崇拜以及胎室空間的宗教思想也是影響古代東南亞都城選址和建筑布局的因素。古人看到太陽每天清晨從東方升起(重生),給自然以光明和溫暖,傍晚從西邊落下(死亡),給自然以黑暗與死寂。東與西這兩個極具特征的方位,在古人的空間觀念中逐漸被加強,形成了東尊西卑的空間圖式。
傳統印度教、佛教等宗教認為寺廟是人與神接觸、交流的場所,在方位、朝向上以蘊含宇宙種子的胎室作為終極目標,胎室代表宇宙的母體,所以象征陰性,信眾必須象征性地從象征陽性的東方,走向象征陰性胎室的西方(圖2)。
受這些思想的影響,東西向被賦予了宗教色彩。在信奉印度教、佛教的國家,都城多在東面設主入口,其選址、布局、方位和朝向,并不是由某一位國王的意志或者某一宗教的影響,而是由多種因素的綜合影響下而確定的。在信仰小乘佛教國家的一些地區里,城市規劃者們認為面水的意義比遵循古訓更為重要,他們選擇水資源豐富的肥沃之地進行建設,無論這些“水”是自然的河水、湖泊,還是人工的水庫、水池等,都城布局放棄了傳統的東―西軸向布置,而是順應水體布局,產生了非東西向的布局形式。當然城市方位朝向的定位方法并不僅局限在上述幾個方面,可能涉及大量的宗教觀點和復雜的計算,包括占星術、地理學、數理學等方面的考慮,在此基礎上看數字是否與東西向相符,若不符就要調節建筑的平面及建筑的比例、尺度,直到相符為止。
3.2山水城市營建思想
從地理位置看,越南處于古代中、印兩大文明的交匯處, 中國古代道家的“三才”[三才:天、地、人。《周易?系辭下》:“有天道焉,有人道焉,有地道焉,兼~~而兩之。”]學說、儒家禮制深刻地影響著越南文化,在城市建造方面,結合中國的“風水”術,形成了自己的山水城市營建思想,并成功運用到順化古城的選址和布局之中。
在越南,道家的“三才”思想體現為三個方面:體―相―庸。其中,體即體力,象征著創造財富,在重要的工程布局中如都市的核心、紫禁城或者是陵墓,都采用這樣的模式(圖3):把一座高山看成是“青龍”,象征著勇敢和堅毅,是一種主動力量源的形象,是一股年輕的生氣(陽性生氣),通常布置在左邊;一邊是一座平緩而低矮的山,象征一種被動力量源的形象,是一股補充的生氣(陰性生氣),通常布置在右邊。
在越南,一個建筑工程的位置要考慮“風水”的因素,如建筑工程與周圍總體的自然景觀的關系,并達到從左邊(青龍)到右邊(白虎)、從后面(玄武)到前面(朱雀)的整體和諧。順化古城的設計者選擇香江南面的畚山作為王室的屏風,擋住前方的銳氣,將香江上的蜆洲和野園兩個小島看作“左青龍,右白虎”在京城面前朝拜,香江在古城前環繞,對古城形成環抱,在風水上形成聚氣。
在建筑方位、朝向上,越南受古代中國“眾星拱之”的北辰為尊的觀念影響,并將天界的秩序與人間的秩序相對應,認為“圣人南面而聽天下”(皇帝面向南面來統治天下),順化古城選擇坐落在香江北岸,南鄰香江,即是接受了以北為尊的觀念的表現。
4結語
中南半島是一個獨特的地理、文化區域,其都城選址文化僅為其復雜的文化現象中的冰山一角。而且由于諸多客觀條件的限制,我們并沒有能將中南半島每個國家歷史進程中的都城都加以分析比較,而只能根據文獻記錄及現場調研進行初步的概括與歸納,尚不能完全涵括對中南半島歷史中所有都城選址產生影響的文化。
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作者簡介:
李鳴,1981年生,男,城市規劃師,重慶大學建筑與土木工程碩士研究生,2005年本科畢業于西安建筑科技大學建筑學院城市規劃專業,現任職于廣西華藍設計(集團)有限公司規劃設計院規劃研究所。
關鍵詞:日本民族;水稻;花道;茶道;民族精神
日本民族是一個善于選擇與吸收的民族。自古以來就與植物有著不可分割的獨特情緣的日本民族,把來自古代中國的稻、花、茶轉化成了本民族特有的文化并形成特有的民族精神。
一、稻作文化
日本屬于海洋性氣候,降雨量充足,空氣濕潤。這種氣候環境適宜水稻的種植。日本屬稻作文化圈,歷代日本人在濕潤的環境中以頑強的忍耐力和精細的技術從事水稻的栽培,并形成了對水稻的特殊感情。
水稻栽培自古以來是在以耕地共有和為保全耕地而集體協作完成灌溉土木工程的基礎上形成的農業共同體的集團生活。在同一片水域,村落居民的命運被緊密的聯系在一起,生死與共。在村落的共同生活中,協作、團結、和睦的精神受到推崇,進而也就形成了日本人的集體團結主義意識。新田開發是一項極其艱難的工作,而這極其艱難的工作如果成功,那么以后每年都可以在相同的水田里種植水稻了。于是在日本,對祖先崇拜的思想也一直存在。
二、花道
花道起源于中國佛教的供花,宋元時代傳入日本,到東山時代即十五世紀發展成花道。日本人自古以來就有插花的習慣,他們熱愛花的美麗,隨著時間的發展成為一種獨立的藝術,它是日本文化生活中重要的一部分。日本人愛花,一般日本人家庭的客廳都會擺有一瓶經過精心挑選的鮮花,給人一種賞心悅目、清新別致的感覺。
插花的種類繁多,有立花、生花等。室町時期到戰國時期,產生了立花,主要裝飾在壁龕、起居室、百寶格上。立花很重視陰陽調和和體現季節感,也表現出端正的符合信仰的姿態。立花可以構成一個立體的圓形的花型,這種圓形在花道中稱之為“圓相”。“圓相”在禪宗中又是指作為悟道的對象而表現出來的“圓”,而且以“圓”來表示人與生俱來的心靈的平等,也就產生了人們所追求的人際關系的“和”。
生花是在裝飾于壁龕處的投入插花的基礎上發展而來的具有一定形式的插花法,其理論核心認為草木的自然生長蘊含著自己的尊嚴,它代表了宇宙和自然界。江戶后期產生象征天、地、人三才的生花。
三才又稱三財,是指宇宙生成的三種基本資財———天、地、人。它是生花的世界觀。它將引導部分視為天(高的部分),將順從部分視為地(低的部分),將這兩者調和的部分視為人(居于中間保持高低調和的部分),并確定役枝(花枝的主要部分)。三才體現了天、地、人合一的精神,突出了人在天地中的核心地位或主體地位,以及追求人與自然和諧統一的精神。
花道要求從事插花的人身心和諧、有禮、無邪念,不可三心二意。插花要求人們理解善良的心,因為插花是表現人的心靈的東西,要用心去體會花道中的“靜、雅、美、真、和”的意境。插花和櫻花一樣表現宇宙之美,即使是瞬間也要把它的美麗展示給別人,體現了日本人特有的執著的信念和善于發現美、創造美的精神。
三、茶道
“茶道”一詞沿用漢字,這詞最早見于《封式聞見紀》,原指茶技而言。弘仁年間(810~824 年)形成了日本古代茶文化的黃金時代,學術界稱其為“弘仁茶風”,此階段稱作茶道發展的起源階段。
茶道通常被認為是日本藝術的最高代表,是日本民族精神的象征。茶道文化倡導人們通過學習來凈化心靈,磨練意志,提高品行,增強責任感和克服困難的信心,以達到思想境界升華的最終目的。茶道的深刻內涵是:“和、靜、清、寂”。“和”是和睦、和諧、和平之意,讓人們永遠保持和睦相處。“敬”是心靈的誠實,互相尊敬,不分身份高低。“清”是潔凈、清幽,是對身體及周圍一切事物都要求潔凈和美好的一種渴求。“寂”是靜寂,倡導無論世俗如何的不穩定,也要求人們如終保持一顆平常的心去面對一切。
日本茶道的茶不是個人的,而是集體的、大家共有的。茶道的核心便是茶的集會。茶道不追求物質享受,而是通過茶的集會———茶會,讓人們遠離浮躁,陶冶情操,培養高雅的審美觀,使人與人之間的關系從內心深處變得融洽起來。茶道展現了日本人高度的生存智慧,從日本茶道的精神實質可以看出它是在追求人與人平等相愛和人與自然的高度和諧的一種精神。
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關鍵詞:砌體結構砌塊綠色材料發展過程 發展方向
砌體結構是最古老的一種建筑結構。我國的砌體結構有著悠久的歷史和輝煌的紀錄。在歷史上有舉世聞名的萬里長城,它是兩千多年前用“秦磚漢瓦”建造的世界上最偉大的砌體工程之一;建于北魏時期的河南登封嵩岳寺塔為高40米的磚砌密檐式塔;建于隋大業年問的河北趙縣安濟橋,凈跨37.37米,全長50.82米,寬約9米,拱高7.2米,為世界上最早的空腹式石拱橋,該橋已被美國土木工程學會選為世界第12個土木工程里程碑;還有如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程;所有這些都是值得我們自豪和繼承的。解放后我國在砌體結構方面更有了很大的發展,下面分三個方面來概括介紹。
1.砌體結構用量大、范圍廣
解放以來,我國磚的產量逐年增長,1990年磚產量增長到6200億塊,是世界其它各國年產量的總和。全國基本建設中,將砌體作為墻體的已占90%左右。在辦公室、住宅等民用建筑中大都是采用砌體結構,50年代砌體結構的房屋一般只能建到4~5層,而現在很多城市已可建到7~8層。我國許多中小型單層工業廠房和多層輕工業廠房及影劇院、食堂、倉庫等建筑也廣泛采用磚墻、柱承重結構。砌體結構還用于建造各種構筑物,如煙囪、排氣塔、糧倉、水渠等。此外我國在古代建橋技術的基礎上還建造了多座100米以上的石拱橋,有些還在不同方面創造了世界紀錄。我國積累了在地震地區建造砌體結構房屋的寶貴經驗,我國的絕大多數大中城市在6度或6度以上地震設防區,在地震裂度≤6度地區的砌體結構經受了地震的考驗。經過對設計和構造的處理,還在7度區和8度區建造了大量的砌體房屋。據不完全統計,從80年代初至今,我國主要大中城市建造的多層砌體結構房屋已達70~80億平方米。
2.新型材料和技術的應用
60年代以來,我國粘土空心磚(多孔磚)的生產和應用有了很大的發展,在南京建造了8層空心磚承重的大橋旅館。當時空心磚孔洞率為22%,與實心磚強度等效,但可減輕自重17%,減少墻厚20%,節省砂漿20%~30%,砌筑工時少20%~25%,墻體造價降低19%~23%。根據進一步節能要求,近年來我國在消化吸收國外先進技術的基礎上,制造出規格為280mm×2~xlu1]×19、孔洞率為40%的燒結保溫空心磚(塊),這種保溫磚的密度為1012kg/m3,抗壓強度10.5mpa主要力學和熱工性能指標接近或達到國際同類產品的水平。同時《多孔磚砌體設計與施工技術規程》行業標準為這種磚的推廣創造了條件。 近10多年來,采用砼、輕骨料砼或加氣砼,以及利用砂、各種工業廢料、粉煤灰、煤矸石等制成無熟料水泥砼砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰硅酸鹽磚、砌塊等在我國有較大的發展。砌塊種類、規格很多,其中以中、小型砌塊較為普遍,在小型砌塊中又開發出多種強度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。據不完全統計,1996年全國砌塊總產量約為2500萬立方米,各類砌塊建筑約5000萬平方米。近十年砼砌塊與砌塊建筑的年遞增率都在20%左右,尤其在大中城市中推廣特別迅速。這些砌塊建筑大多是多層的,至于中高層、高層砌塊建筑我國于80年代就著手進行試點工作,在幾座城市都做了試驗樓,為我國中高層砌塊建筑的發展做了開創性的工作。90年代初期,在總結國內外配筋砌塊結構的配套材料、配套應用技術的研究上獲得了突破,在此基礎上開展了更具有代表性、針對性的試點工程。試點工程實踐證明,中高層配筋砌塊建筑具有明顯的社會經濟效益。因此將中高層配筋砌塊結構體系納入我國砌體結構設計規范中是理所當然的。砌塊作為粘土磚的主要替代材料,在某些功能上強于粘土磚,發展前景是非常好的。和約束配筋砌體對應的是所謂均勻配筋砌體,即國外廣泛應用配筋砼砌塊剪力墻結構,這種砌體和鋼筋砼剪力墻一樣,對水平和豎向配筋有最小含鋼率要求,而且在受力模式上也類同于砼剪刀墻結構,它是利用配筋砌塊剪力墻筋砌塊剪力墻承受結構的豎向和水平作用,是結構的承重和抗側力構件。配筋砌體強度、延性好,和鋼筋砼剪刀墻性能十分類似,可以用于大開間和高層建筑結構。我國從80年代初期主持編制國家標準《配筋砌體設計規范》起,對配筋砌體進行了較為系統的試驗研究,結果表明用配筋砌體可建造一定高度的既經濟又安全的建筑結構。
3.砌體結構理論的發展
1950年以前。我國可說談不上有系統的砌體結構設計理論。國家建設部于1956年批準在我國推廣應用原蘇聯《磚石及鋼筋磚石結構設計標準和技術規范》。60~70年代初,在我國有關部門的領導和組織下,在全國范圍內對磚石結構進行了比較大規模的試驗研究和調查,總結出一套符合我國實際,比較先進的磚石結構理論、計算方法和經驗。在砌體強度計算公式、無筋磚體受壓構件的承載力計算、按彈性方案考慮房屋的空間工作,以及有關構造措施方面都具有我國特色。
4.對我國砌體結構的展望
砌體結構是由砌塊和砂漿砌筑而成的構件,而砌塊有多種材料的砌塊,我國最古老的砌塊即為磚和石。幾千年來,由于磚、石具有良好的物理性能,可就地取材、生產和施工方法簡便,造價低廉等優點,所以至今仍為我國主導的建筑材料。解放后我國也確實研制出多種材料的砌塊,但都存在著自重大、強度低、生產耗能高、毀田嚴重、機械化水平低、耐久和抗震性能差的特點,所有這些都抑制著砌體結構的發展。因此,我們要針對這些問題,做好以下幾方面的工作。
4.1 發展高強輕質的砌體材料
目前我國的砌體材料與發達國家相比存在著強度低、耐久性差的問題。如粘土磚的抗壓強度。我國一般為7.5~15mpa,承重空心磚的孔隙率≤25%,體積質量一般為4 kn/m3。而發達國家的磚抗壓強度一般均達到30~60mpa,甚至可達到100mpa,承重空心磚的孔洞率可達到40%~60%,體積質量一般為1.3kn/m3,最輕的可達到0.6 kn/m3。根據國外的經驗和我國的條件,只要在配料、成型、燒結工藝上進行改進,可顯著提高磚的強度和質量。如中美合資大連太平洋磚廠生產的百巖磚強度可達20100mpa。這種材料強度高、耐久性和耐磨性好,并且有獨特的色彩,可作為清水墻和裝飾材料。根據我國對粘土磚的限制政策,可因地制宜,就地取材,在粘土較多的地區發展高強度粘土磚、高空隙率的保溫磚和外墻裝飾材料等。而在少粘土的地區大力發展高強砼砌塊,承重裝飾砌塊和利用廢材料制成的砌塊等。在發展高強塊材的同時,也需研制高強度等級的砌筑砂漿。目前最高等級的砂漿強度為m15。要與高強度的塊材相匹配時需開發大于m15的高強度砂漿。我國的《砼小型空心砌塊漿和灌孔砼》行業標準中砂漿的強度等級為m5~m30,灌孔砼的強度等級為c20~c40,這是砼砌塊配套材料方面的重要進展,對推動高強材料結構的發展起著重要的作用。據預測,干拌砂漿和商品砂漿具有很好的市場前景。干拌砂漿把所有配料在干燥狀態下混合裝包供應,現場按要求加水攪拌即可。天津舒布洛克水泥砌塊公司已供應這種干拌砂漿,價格比普通砂漿約高0.2%左右。商品砂漿的優點同商品砼一樣,這類砂漿一旦取代傳統砂漿,將是一個巨大的變化。
4.2 積極開發研究節能環保的新型材料
1988年第一次國際材料研究會議上首次提出“綠色建材”的概念,1992年聯大巴西里約熱內盧以“環境和發展”為主題的各國首腦會議通過了“21世紀議程”宣言,確認了“可持續發展”的戰略方針,其目標是依據環境再生,協調共生,持續自然的原則,盡量減少自然資源的消耗,盡可能對廢棄物再利用和凈化,保護生態環境,以確保人類社會的可持續發展。近年來,發達國家在實施《綠色建材》計劃上取得了較大的進展,我國以1992年聯合國環境與發展首腦會議為契機,遵循同志的“經濟的發展,必須與人口、環境、資源統籌考慮,決不能走浪費資源和先污染后治理的老路,更不能吃祖宗飯,斷子孫路”的指示精神,迅速行動起來,積極研制“綠色建材”產品,并取得了一定的效果。我國現已加大力度限制高能耗、高資源消耗、高污染、低效益的產品的生產。如對粘土磚(按1996年生產6000億塊粘土磚就毀掉10萬多畝農田、耗能6000萬噸標準煤)國家早就出臺了限制政策。近年來力度更大,一些地區如上海、北京等在建筑上不準采用粘土實心磚,其實這也就間接促進了其它新型建材的發展。如蒸壓灰砂廢渣制品、利用頁巖生產多孔磚、廢渣輕型砼墻板、grc板、蒸壓纖維水泥板、復合墻板和砌塊就是近幾年發展起來的幾種新型建材制品。
4.3 進一步加強配筋砌體和預應力砌體的研究
我國雖已初步建立了配筋砌體結構體系,但需研制和定制生產砌塊建筑施工用的機具,如鋪砂漿器、小直徑振搗棒、小型灌孔砼澆注泵、小型鋼筋焊機、灌孔砼檢測儀等。這些機具對保證配筋砌塊結構的質量至關重要。這種砌體的原理同預應力砼,能明顯改善砌體的受力性能和抗震性能。國外在預應力砌體和配筋砌體方面的水平很高。我國直到最近才有少數專家對其研究。
4.4 加強砌體結構理論的研究
進一步研究砌體結構的破壞機理和受力性能,通過數學和力學模式,建立完善而精確的砌體結構理論,是全世界各國都關心的課題。我國在這方面有較好的基礎,但目前跟發達國家相比還有較大的差距,因此應繼續加強這方面的工作,加強對砌體結構的試驗技術和數據處理的研究對促進砌體結構發展有著深遠的意義。
參考文獻
【1】施楚賢.砌體結構理論與設計【m】.北京:中國建筑工業出版社,1992年
【2】丁大均.砌體結構教學芻議【j1】.建筑結構,1999年
關鍵詞 影響;建筑設計;畫境;理性主義
Abstract This paper discusses the influence factors to architectural design ideology in recent times. It includes the influence on figure; the influence on picture sense; the influence on literature; the influence on picture and sculpture; the influence on science and reason. It is the factors which give the times from 1750 to 1950 unity and cause great shaking uncalculated in the future.
Key word influence; architectural design; picture sense; reason
鑒于后現代社會的復雜化和多元化,包括建筑在內的各類設計相互影響,以及與人文、科技和派生的各類新學科的交叉,使得“博就是專”成為新的原則。與此同時,這個咨詢滿天,處處都是轉眼即消的電子形象的高科技世界又引起“反智”、“弱智”風的后現代反思,解構向結構的質問和環保主義者的抨擊而再次陷入與1750-1950年建筑設計思想演變類似的掙扎與錯綜復雜之中。
1750-1950,那是一個為革新而努力的光榮時代,是經歷浪漫主義、復古主義、折衷主義和理性主義、功能主義的時代,建筑的設計思想由受考古學、歷史學、宗教繪畫,鄉村畫境的影響向受機械、土木、材料與功能和新的空間觀念的影響轉變。十八世紀的建筑師們愛好歷史的暗示,為比擬辯護,不對稱的造景,畸形的細部,東方的原型和形象化的手法,這些新的想法,并非循序漸進,簡單地一個接替著一個,而是在以后整個兩世紀中,它們用不同的組合與不同的表現,總是不斷地出現。正是這點賦予1750-1950這個時期以統一性,并對日后產生難以估量的巨大震懾。(1)
1、 十八世紀末的四大巨匠(人物的影響)
十八世紀末的建筑中有四位建筑師的工作是卓越的:既約翰·索恩,E·L·部雷,C·N·勒杜,J·N·L·迪朗。當復古主義的巨大鴻溝將它們的建筑與勒·柯西耶和包豪斯的建筑隔開的時期中,它們的建筑的確是一個新時代的建筑。
索恩接受了先輩近乎于巴洛克式的設計語言并加以升華,以至于帶有些離經叛道的風味。在它的作品里可以看到一種滿不在乎主義的影子,隨心所欲地設計并不在乎是哥特式的或古典的,拋棄所謂的原則。另外,他有著約翰·薩默森稱之為的“對考古學的病態激情”,它的作品同樣表現出在部雷,勒杜作品中發現的兩個特點:對空墻壁和死窗戶的一種憂郁的偏愛和從石棺中尋找創造山花的靈感。他擁護新奇為主的學說,用顛倒古典題材和正常結構關系的手法,或混合古典部件成為奇怪的組合方法,以得到新穎的構圖。部雷的貢獻在于他認為“建筑效果的起因是光”,“球形是最可愛的形象”,因為它顯示出極端的多樣性寓于最大的一致性,它能造成對心靈單一的和更有力的一擊,“因為振奮的心靈不愿為細致的裝飾而掃興”。部雷以輕視古代大師而自豪,他企圖代之以研究自然的方法,將思想馳騁于他認為的“尚屬開端”的藝術之中。勒杜很可能是“隱喻風格”和“表現主義”的先驅,他開創了“會說話的建筑”的先例。正如他設計的妓院平面圖表征著對男性生殖器的崇拜,他提出建筑多少應具有象征性這個概念:“一座大廈的平面并不是從功能而來的某種結果,而是運用概念在設計中有意識地表現功能”,這也許可以稱之為早期的概念設計萌芽。迪朗的實用與造價最低原則顯現出他超人的經濟預念,“公共的或私人的用途,使人愉快和保護人類乃是建筑的目標”將設計第一次與藝術區分開來。
讓人感動的是迪朗還熱情接受了法國國庫僅負擔得起純功利性的建筑物的限制,他實在是一個很能適應環境和以愉悅心境設計的大師,這一點尤其值得學習和贊賞。
2、 畫境的影響
在古希臘,主導的建筑類型是神廟;在歐洲中世紀是教堂;在文藝復興時期是府邸;而1750年之后能對建筑一般理論的影響最大的,那就是別墅了。由于其多樣性,相對有限的規模和不受限制的地盤,使對浪漫主義的嗜好得以充分表現。當時敏感性結合著叫做美學的新學科出現了,它的前提基于兩種藝術:文學和風景畫。作者將新美學理論總結在三點上:既美麗、崇高、畫境。由此建筑變成了詩歌的一種,它的動人效果來自在觀察者心中一幻思激起的浪漫形象的力量,更易于以文化教養和性情去加以聯想。
崇高通常被歸之于多洞穴的山巒和其它使人敬畏的景物的一種性質。在熱衷于傷感詩歌的年代,它與建筑聯系的特性就是陰暗朦朧。源泉山莊設計的像一座夸張的舞臺布景,由一座高276英尺的八角塔樓放射出巨大的過高的翼廳組成。它那些雕刻模仿古老橡木油飾的木構件,以及它的彩色玻璃窗造成使來訪者形容為“一種與崇高差不多的效果”。 畫境起源于英國人對自然風景的喜愛,這導致對花園和私人園林布局不要刻板的普遍愿望。與中國式的園林或自由布局有關,早在1685年,公眾的注意力就被非正規的優點和新穎新奇的喜好吸引了?“你會認為它不是真的,而是畫得精美絕倫的一幅風景畫”,這是小普林尼形容他在托斯卡的別墅環境的用語。在人工設置的山石和瀑布之中引進建筑物作為景色組成部分使得鄉村建筑基本上看成能使自然風景更有“畫意”。事實上,僅僅堅持窗戶一定要對著最好的風景這一點就能迫使一位建筑師創造出許多他未曾夢見的如畫般的形式和組合。不規則不僅有突出的畫境,而且是調整不同大小和形狀房間的最便利的方法,由此,實用和畫境便統一起來了。
3、文學的影響
確實存在一兩座公認有藝術價值的建筑物,既造得質量差,住進去又很難受。如果一座建筑物的藝術價值主要依靠在文學浪漫主義的隱喻上,或是出于形式上隨心所欲的“雕刻的”性質,則這種房子根本不是建筑,而使用其它藝術中借來的美麗裝飾打扮起來的想入非非的構筑物。但矛盾的是此種構筑物卻吸引了一批又一批建筑師爭相模仿和變形,從這里可以看到建筑所要傳達的哲學意義上的“真、善、美”已被文學中的某種觀念打斷,像對丑的藝術價值的一種感受,對真實的重要性的一種過敏,這些對建筑都產生了激烈的影響,同時也確實影響了所有的視覺藝術。從建筑多少帶點感覺的東西這點來講,它的影響是根本性的。“新奇使得一個怪物也顯得迷人,并甚至使自然的缺陷也能引起”。
美感不但與美麗有關,也可由崇高和畫境引起,藝術與丑未必是不相容這個觀念,使“真實之光輝”作為柏拉圖主義者的美的定義。人們也早已懂得那些現實生活中抽的東西,在藝術中可能是美的。狄德羅曾說過“在詩歌中是可以容忍丑陋和恐怖的”。雨果認為“美,不過是人們喜歡的自然界中小小的和幾乎微不足道的部分,而萬物的生機都是上帝所喜歡的”。由此粗俗與丑陋不再是戲劇成分,而成了先鋒派的圈子里完全成了精神生活之崇高的同義詞。中世紀的宗教雕刻,博希的奇異繪畫,威廉·巴特菲爾德的“行動建筑”,在十九世紀中葉,對某些藝術家來說,丑陋具有一種特別的吸引力,它使人喜愛坦率的真實,盡管有些生硬,喜愛男性的樸素,盡管有些粗俗,但丑的風格至少具有不至于成為嬌里嬌氣的價值。由此產生了反學院派傾向,哲學上的是實證主義和對傳統的好與壞持無所謂態度的放任主義,和具有強大設計氣魄的“野蠻狀態”。然而有趣的是建筑師本人通常都確信自己正在創作異常美麗的作品。
更普遍,更敏感的文學影響,就是渴望表現真誠。言語并不構成罪體,它們反之棲息在思想中。格拉斯哥藝術學院就具有一種“無情的坦率”。賴特在《自然住宅》中指出“第一感覺,就是渴望現實,渴望真誠”。盧梭作為一個極端民主主義者在《懺悔錄》中寫道:“藝術的真誠是現時代的特色。”盧梭的氣質與許多革命建筑師的氣質相一致,極端熱情,充滿了以不朽形式來祭奉他認為獨特經歷的沖動,并為將個人的贖罪啟示傳達給人類而竭盡心力。在崇拜真誠中,設計者極力強調自發的價值,“動了真情”來自絕對真誠的高度嚴肅性。真誠同時隱藏著一種刺激的愿望,使他與野性聯系在一起,粗糙混凝土表面展現了“新粗野主義”的真誠含義,它受真誠的極端主義和裸露主義分子的影響,也受所有對妖嬈和嫵媚的清教圖式的厭惡的影響。追求真誠有助于對風格的懷疑,但其強烈的個人主義色彩和不受外界奴役的性格,使得建筑難以與環境調和。
4、繪畫和雕塑的影響
十九世紀對繪畫和雕塑影響最深的便是抽象藝術。抽象藝術具備許多新的性質:作為“研究”之藝術,作為以本身為目標之藝術,作為創造“驚奇”之藝術,作為“非藝術之藝術和所謂”純粹藝術“之藝術。(2)此時,被看成與建筑有關的三種主要抽象藝術表現形式有:棱角的形式(立體主義),結構的形式(構成主義和要素主義),彎曲的形式(表現主義)。
抽象主義作為研究起源于賽尚的試驗繪畫,這位大師在談到自己的作品時就像一個正勇敢地追尋新知識領域的科學家,他認為自然界的形式全可以用立方體、圓柱體、球體和錐體來理解。“為藝術而藝術”出自維克多·庫辛,因為抽象藝術特別現代,它不僅是這個時代創制的而且只有它才是這個時代精神的真正表現。在1920年代出現的拼貼畫使得對一群物體的描繪與物體本身的區別不存在了,這意味著建筑在作為一件藝術品與其構成組件簡也沒有固有的區別。驚奇的成分,作為本身就可以刻意追求,由此1920年出現的野性狀態的“達達集團”得以對任何本身不受常規約束的“有生命之藝術”稱號。
立體主義也是一個對建筑影響甚深的藝術派系,它是風格派和構成主義的來源,以其輪廓互相貫穿而著稱。蒙德里安的構成在建筑上有相當大的啟示作用。在一座矩形建筑物周圍或里面活動,可以被看成四度空間,因為我們的時代拋棄了過去的靜態視覺,在立體主義基礎上引出新的空間觀念--“時間-空間”概念,它與愛因斯坦的相對論和非歐幾何有微妙的聯系,三次空間以上的多維空間概念,引進速度和位移尺度概念,打破幾何學的三維性。柯布西耶稱第四度空間是由于使用造型方法的一種特別恰當的和諧所引起的無限逃逸時刻,這是視錯覺的表現。正如薩瓦別墅將其各個方面都挖空,使得任何實的斷面都表現出內部和外部空間難解難分的互相貫穿。包豪斯校舍用玻璃處理的廣泛透明性正如1911-1912畢加索的畫那樣,又是正面的又是側面的打亂時空邏輯,將繪畫變有限為無限的神奇力量引入建筑設計之中。
對于藝術的思索有時與對于科學的思索一樣是相當嚴肅和認真的,有時它又表現出放肆的一面。在隨后涌現的更為復雜的繪畫流派,如大地主義,行為繪畫,表演藝術,照相寫實,超現實主義雕塑,最簡派藝術,偶發藝術,大色域繪畫和波普藝術等使得藝術領域再現文藝復興似的前所未有的繁榮,引起設計風格的巨大變化,這些無論是前衛或者后衛的東西正如同藝術的花園里任何俗氣的和清高的花都是組成其繁榮的一部分那樣,不可缺少,只要作品具有兩種強烈的效果:一種是視覺的,一種是觀念的。這一點對建筑的表現和母題都影響巨大。
5、科學和理性主義的影響
離開科學的藝術--就像失卻了靈魂的身體,數學在很大程度上對于理解透視的法則,明暗的分配,色彩的作用是必須的。光學和力學也是必須的,不然的話,我們將向盲人般在黑暗中行走……
從某種意義來講,作為嚴肅科學的考古學對于歷史的連續性研究中就特別強調古跡的科學分析與精確描測,由此而引發了十八世紀復古主義的理性主義。不管建筑與情感之間的結合探索多么深刻,建筑與科學之間的結合必將永遠存在,在這點基礎上可以認為建筑形式本質上是帶有科學意味的結構形式,而設計則是建立在科學計算基礎上的。橋梁設計是牽扯到如重的活荷載效應,水力問題等科學性的典范,它曾被看作是砌筑拱券或石頭切割法的擴展,作為一門技藝而非設計存在的。當跨度更大,并且使用更能受力的材料時,運用數學的應力分析變得更為重要。“土木”便應運而生。新的建筑形式出現后,鑒于鋼筋混凝土的材料技術的計算問題,純形式與美感甚至也要量化考慮,建筑設計不得不求助于土木工程。軍事工程B·F·德貝利多便是一位杰出的土木工程師,他對于靜力學和拱穩定頗有研究,而且還進行了確定材料強度的試驗。工程學終于支配了現代建筑的思索,“建筑業處在一種自卑感中尋求與他們離開的弟兄的更緊密的聯合”。
功能主義與理性主義隨之興起,理性主義“并不意味著那種以采用樸素的構件形狀和便宜的材料去表現結構經濟性的類型,它僅僅意味著將美的效果限定在邏輯地遵循構件的本性上,其第一美德是表明作為其構造目的之堅固,而后才是不同建筑類型有關的便利,最后是裝飾,它在于建筑總體的安排恰當”。(3)建筑要求推理多于靈感,要求真實的知識多于熱情。古希臘曾使用的大理石神廟的結構符合已經由虔誠傳統確定的古風的木構形式,因而多立克的精神在于以顯示合理的結構體系為背景去尋找裝飾。時代的進步而產生的新的公共建筑如醫院,劇場和監獄,都引起強烈的功能語言對理性主義提出挑戰,強調了通風、光照、視聽、重力熱水系統,采暖納涼諸多技術問題,對此詩情畫意完全束手無策。形式追隨功能,缺點成了設計改良之母,整個設計思潮改變了。
生物學觀念因其與環境的密切聯系也倍受矚目。“有機的”是導入建筑的重要的生物學概念,當我們把某種材料壓制陳固定形式時,這形式是機械的。有機的形則是天生的,“他”成型于內部發展之時,并隨著組織的成長不斷變幻形式。就有機建筑而言,則指由內而外發展的建筑,它與其存在的條件相一致,與環境天然融合,它的目標是整體性的。設計者被要求具備的不是出眾的刺激的敏銳,而是協調感。作者指出建筑與生物共同具有這四個特點:有機體與環境,器官的相互作用,形式與功能的關系,生命力本身的原理。
自然界是最偉大的造形師,生物學提供了“形態學”的概念,由此而有了仿生的概念,除了形態和功能的提示,還擁有自然力,和類神經的網絡聯系等更深入的學問。從西班牙的戈地的畸形建筑到賴特的有機建筑到文丘里的解構隱喻主義,都很大程度受到自然的刺激而產生的靈感。這個課題對未來有著很重要的指導意義。
……
……
建筑至今仍在科學與藝術中搖擺不定,這并非是件壞事,正是因為對這個問題的思索才會形成如此眾多的風格和我們現在看到的各式建筑。極端同樣能創造出好的建筑這一點也毋庸置疑;而折衷主義排除偏見的同時也以自身的哲學成為特有的風格;科學的研究不僅豐富了建筑的功能也極大程度地豐富了建筑的內涵;“建筑網絡”與“建筑樹型系統”以一條主干和紛繁的枝葉正在蓬勃地努力向上伸展,其散落在各處的脈絡也以其自身的規律求取生機。
君臨?盛世茶亭作為“海峽西岸第一街”,不是沒有道理的。首先,它是目前福州市最大規模的商業改造工程。總項目占地123-2畝,作為連接臺江與東街口的中軸線,盛世茶亭提出“一軸三核心”的設計理念,以傳承茶亭街百年商業文化、重現民俗商業街繁榮景象為特色,結合了旅游、購物、娛樂、景觀、休閑于一體,將茶亭街建設成為一個重要的商業中心、民俗中心、文化中心,使茶亭街成為福州人引以為豪的地標性建筑。其次,盛世茶亭站在福州的角度,打造前所未有的商業平臺,吸引中國的、世界的眼光,建設文化的橋梁,對接海峽東岸的財富動脈街區,搭建臺灣同胞興業橋梁。最后,說到細處,盛世茶亭開創了福州建筑的幾個先河:建設福州第一地下商業街、第一水街、第一單體百貨、第一民俗街等。這么大的動作,其中艱辛付出自不必說,百忙之中接受采訪的魏傳瑞董事長如此感慨: “盛世茶亭從招標、設計到建筑都是超常規的,這個項目從一開始就有政府直接參與,開發商沒有自,而且項目特殊,投資風險巨大,為什么華辰有這么大的決心和勇氣?因為我們對福州的熱愛,以報答八閩鄉親為出發點,不以利潤為目標,而是以建設美好福州中軸線為理想,茶亭的建設中,從策劃、設計、到施工等每一個環節,華辰集團傾其所有,投入了最強的團隊,把所有的人力、物力、財力都投入進來,決心打造華辰的標志性產品,建設‘海峽西岸第一街’,使茶亭街成為真正的凝聚福州商業文化、古典文化與民族文化的重要建筑。”
新舊之間,如何巧妙地傳承與創新
茶亭街作為福州百年老街,在福州人民心目中的形象是固執的: “騎樓”式商業街上,內河蜿蜒而過,不時有老人三三兩兩,或獨自一人,帶著蒲扇,或拿把折椅,在此前前后后,或靜默地踱步,或熱烈地談天。老人們說起老街的過去,如數家珍,彩色的小泥人,可愛的小金魚,精巧的小花燈……舊茶亭,建設新茶亭,既要保留舊茶亭的“舊”,更重要的是“創新”,新舊之間,如何巧妙地傳承與創新,這是一門大功課,盛世茶亭是這么做的: “除了水街,全部建筑都在六層以下,從建筑設計上,把具有百年歷史的茶亭街的民俗韻味留傳下來,特別是馬頭墻,最具有福州民俗建筑的特點,用現代的二十一世紀建筑手法,用比擬和夸張的設計,建設福州風格的水街。對茶亭的傳承,留下了歷史的烙印,同時又展示了現代建筑大師的手筆,融現代與歷史為一體,傳承嶄新的百年茶亭街,為福州帶來新的文化商業景觀。”
聯想起老茶亭的種種悠閑生活,對嶄新的“盛世茶亭”,我們也可以展開無盡浮想:靜默了幾十年的古老內河,熱鬧非凡,岸邊是盛世中的茶亭,小橋依畔,旺鋪林立,紅幡飛揚,仍會有三三兩兩的老人,慢慢踱步,當然,也會有更多的外籍游客散落其中,散步,購物,劃船,曬太陽,都是人生至大愜意事,人們真正能做到“安居樂業”的境界。
說起未來藍圖,魏董一臉驕傲的笑容: “許多專家學者提出‘福州的秦淮河’概念,茶亭的水街將會成為福州的秦淮河,既繁華熱鬧,又不失生活的樂趣,從生活、購物、旅游,都創建了新的理念,把很多因素,如水、湖、街,巧妙地糅合在一起,就像是一個大花園,我們可以在茶亭劃舟,也可以在古街上游玩,可以消費,也可以閑逛,滿足各種人群的需求,從點到質到核心,共同創造茶亭街的繁華。”
創意對建筑設計的意義
構思、理念、創意與表達,是建筑設計中必不可少的,而創意又在這其中意昧著什么?
“如果沒有創新,”魏董說,“就沒有盛世茶亭。在設計茶亭街的時候,既要傳承原有的民俗文化,又要迎合現代人的需求,如果沒有創新,古代和現代的時差就調整不了。如果沒有創新,僅僅是單一的模仿,比方說單單做一些以前的馬頭墻、灰磚,那會很壓抑很單調,茶亭街就是民居了,沒有商業味道。如何將商業融入到福州特色的民俗建筑當中去,這是個很重要的課題,所以我們和北京建筑設計院、同濟設計院著名專家共同探討,要如何在原有的茶亭歷史傳承上,用二十一世紀的眼光,把它建設成為一個富有古代建筑風范的商業街,從形似,到貌似,到意似,都像以前的茶亭街,但是你進入以后,又發現它實際上不是原來的茶亭了。這就是我們當時提出的最大膽的想法。”
在當時的歷史條件下,建設超越歷史的建筑,需要大創新、大創意。“創新灌輸了我們整個設計的全過程,從建筑手法上,從設計布局上,從中心點面上,從水到街,都是創新的過程。”說起盛世茶亭的創新,魏董深有感觸,“無雷同,不單一,盡管看過去都是水街和房子,但是里面做得都不同,有天井的模式,有鏤空的模式,集古今中外建筑之大成,刻意地去描繪作品藍圖,并非只是簡單的土木工程。應該說,是藝術的堆砌形成了我們未來的茶亭街。”
這么說來,創意應是建筑的靈魂,沒有它,建筑就沒有生氣,就沒有成為歷史建筑的可能。創意地產也將引領現代地產風尚,成為未來地產業的重要方向。
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