结构师视角的“结构建筑学”史婷婷

结构师视角的“结构建筑学”史婷婷

史婷婷

身份证号码：34250119891201xxxx

摘要：建筑的空间结构是随着城乡的发展而变化的，空间结构是一个建筑的核心，也是一个城市发展的重要基础。本文将从结构师与建筑师的区别与联系入手让大家对结构师有一定的了解，并通过对实际案例对结构设计进行分析，指出结构师和建筑师在建筑师在“结构建筑学”的作用。

关键词：结构师；结构建筑学；结构设计

1对结构师的认识

很多人对结构师的认知有所偏差，甚至不知道结构师这个职业，认为结构师就是建筑师，二者无差，其实不然。从狭义上理解，建筑师的主要工作内容是制定建筑的方案，包括建筑的内部布局、建筑的外观设计、建筑的功能划分，并将各个功能模块进行有效地连接，最终完成建筑施工设计图的绘制，而结构师的主要工作则是针对建筑的结构选型，通过物理分析来选择施工所需材料的形状大小和内部结构，最终完成施工设计图的绘制。下面将从物质利益、工作特点和知识面三个方面对两者加以区分。

1.1物质利益方面

从我国目前情况来看，在全国范围内，注册结构师的人数远远多于注册建筑师，由于注册建筑师相对稀缺，所以社会地位要比结构师要高一些。除此之外，建筑师的工作对创新要求比较高，而结构师的工作对逻辑思维能力要求比较严格，相比之下，建筑师的工作脑力劳动较大，所以薪资待遇要比注册结构师要丰厚一些。另外，人们对建筑物的认知大多只停留在建筑物的外观表面，造成很多外行人认为整个建筑物都是建筑师设计的，对结构师的认知非常少。

1.2工作特点方面

从工作特点上来说，结构师的要求更为严格，因为建筑结构一旦有质量问题，不仅影响建筑物的使用，还会对人身安全产生威胁。与此同时，好的结构设计方案能大大减少工程的成本。另外，建筑师能设计结构图，结构师也能设计建筑图，但是需要注意的是，在进行图纸审核签字盖章的时候，要使用自己相应资质的资格章。

1.3知识面方面

相较于建筑师来说，结构师掌握的知识面更广一些。如果说建筑师对于结构的了解程度有三分，那么结构师对于建筑的了解程度就能达到七分。比如，让建筑师和结构师同时对同一个建筑物进行全部的设计，结构师可以独自完成所有设计，而建筑师的结构设计就可能完成不了，所以说，结构师的所掌握的知识更全面一些。

建筑师在完成建筑设计时，要将图纸交接给结构师，并根据结构师的意见对墙体、柱子等作出相应的调整。虽然建筑师和结构师的具体差别还有很多，但两者的工作是相辅相成的，一个好的建筑物是需要两者共同完成的。

2结构与建筑的关系

“结构建筑学”一词其实就阐明了结构与建筑的关系，它们是相互依存的共生关系。反观整个建筑的发展史，实质上就是一部结构建造技术的进步史。从这方面来看，也能看出结构设计对于整个建筑是十分重要的。结构是建筑的核心，而技术则是结构设计的基础。单单依靠建筑的外观作为卖点，全然不顾结构的合理性是不符合我国提倡的可持续发展观念的。单单只考虑结构是否合理而忽略了建筑整体的综合性也是不可取的。也就是说，建筑设计和结构设计是相辅相成的，缺一不可。

“结构建筑学”的目标是通过建筑师和结构师发挥各自的作用，相互协作使结构与建筑进行完美的融合。结构师在进行结构设计前，要充分了解建筑师的意图和想法，以保证后续工作的顺利开展。除此之外，如果结构师对于建筑师的设计方案产生疑问，一定要及时向建筑师提出自己的疑惑，不要妄自判断，避免不必要的误会发生。另外，通过不断的对建筑师进行发问，有利于结构设计的创新，推动相关技术的发展。有些时候，某些建筑设计从结构的角度来看不是非常的合理，这时候就需要牺牲一定的结构合理性来达到建筑的要求。

因为建筑和结构的共生关系，使得建筑师和结构师的工作密不可分，这就需要双方换位思考、互相理解，以便于提高工作效率和质量。一个比较有意思的现象是，在工作当中，建筑师把自己当做建筑设计的核心人物，将结构师视为辅助人物，建筑师认为自己和结构师的分工非常明确，大家做好自己的事情即可，不需要插手对方的工作，而结构师也将自己看作整个建筑设计的主人，愿意把建筑设计的最终效果当做自己的工作的一部分。建筑师应该对结构师予以相应的尊重，并善用结构师的工作主动性与结构师建立良好的合作关系，提高建设设计的效率，保证设计的质量。

2设计实践

下面将从结构师的视角对上海虹桥机场T2航站楼进行分析。上海虹桥机场T2航站楼是2010年设计建筑的，其设计主要考虑了建筑自身的实用性，摒弃了对高大复杂空间的追求，采用了比较平直朴实的方案。虽然设计不浮夸，但是从精细的细节可以看出来建筑的品质是非常好的。这样的结构设计不仅能够配合建筑功能的需要选择结构布置，而且能够从节点的处理来显示出整个设计的精致感。除此之外，登机“T”型长廊是人流较多的地方，周围许多的商业店铺使得平面比较杂乱，很多旅客看不到标识，使标识成了摆设。结构师以屋顶为灵感，在屋顶上设置了类似于箭头的天窗指向主要人流的行进方向，节省了旅客寻找路径的时间，通过利用屋顶的设计来强化人流的指向性。上海虹桥机场T2航站楼的屋顶处采用混凝土梁的钢结构，屋顶的平面则是一个等腰直角三角形，三角形的底边长为90米。此外，为了避免天窗下看到的结构杂乱不堪，选择了张弦结构体系，这样不仅能够使梁式构件可以配合整个天窗的划格布置，而且还能使暴露的撑杆成为屋顶的点缀。屋顶结构的布置方案上大致上可以分为五种（如图一）。第一种方案的结构双向均衡，传力效率是五种方案里最高的，缺点是和天窗的方向没有逻辑关系；第二种方案的结构比较简单清晰，但是主结构和边界线的夹角不够大，使箭头的边界不够清新，不易引导旅客；第三种方案的结构虽然对箭头的方向有一定的强化效果，但是由于张弦梁各榀间跨度相差过大，不符合设计标准。第四种方案的结构非常贴合天窗的形式，美中不足的是二榀张弦梁夹角过于小导致节点处理起来有一定的难度，效果差强人意；第五种方案的结构是在第四种方案的基础上进行简化，不仅与天窗的形式有很好的配合，而且弥补了双向张弦梁各榀间跨度相差过大的缺陷，既提高了传力效率，也降低了节点处理的难度。综合以上方案，方案五最优，最终被选用。

图一上海虹桥机场T2航站楼屋顶结构设计五种方案

虹桥机场T2航站楼项目结构的选型就是结构师在充分了解建筑师的想法后进行设计的，是结构师和建筑师相互合作的典型例子，通过两者互相配顺利优化了结构体系。虹桥机场T2航站楼项目结构虽然不是结构体系最优的，但也能排到前三。

3结束语

结构师和建筑师虽然名称不一样，各自的具体职责也不相同，但是他们的目标都是相同的，都是为了设计出最优的建筑。在进行建筑设计时，两者可以打破工作的边界，互帮互助，相互交融，进行高效地合作。对于结构师而言，帮助建筑师建造出理想的建筑也是非常有成就感的。

参考文献：

[1]向金辉.结构建筑学——触发本体创新的建筑设计思维探析[J/OL].中国住宅设施,2018(01):1-4[2018-05-07].

[2]周健,汪大绥.结构师视角的“结构建筑学”[J].建筑学报,2017(04):28-31.