曾永川

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高?？蒲袉挝痪C合實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

曾永川

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650205）

現(xiàn)代很多高校在秉持教書育人的基礎(chǔ)上，認(rèn)真貫徹以人文本、人文結(jié)合理論方針，跟隨時(shí)代的步伐，推動(dòng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展，為現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步作出巨大貢獻(xiàn)。其中，高校建筑最能體現(xiàn)學(xué)校結(jié)合時(shí)代與人文的特點(diǎn)，成為具有時(shí)代特色的標(biāo)志性建筑。根據(jù)某高校科研單位綜合實(shí)驗(yàn)樓對(duì)其建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與當(dāng)代社會(huì)科學(xué)進(jìn)行了分析。

高校；綜合實(shí)驗(yàn)樓；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；文化特色

質(zhì)量是建筑工程質(zhì)量控制的核心，樓層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是對(duì)建筑工程質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。本文以某高?？蒲袉挝痪C合實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，將現(xiàn)代建筑特點(diǎn)融合學(xué)校文化特色，分析學(xué)校綜合實(shí)驗(yàn)樓的建筑質(zhì)量控制方式。

1 工程概況

某高?？蒲袉挝痪C合實(shí)驗(yàn)樓的工程設(shè)計(jì)基于學(xué)校的內(nèi)部的環(huán)境和建筑，參考各教學(xué)樓地理位置，將綜合實(shí)驗(yàn)樓設(shè)立于學(xué)校的教學(xué)區(qū)域，同時(shí)，臨近學(xué)校教學(xué)樓交叉中心，位于教學(xué)區(qū)的中心位置。該綜合實(shí)驗(yàn)樓占地1 275 m2，總建筑面積5 647 m2，建筑總高度52.7 m，融合周圍的環(huán)境，與各教學(xué)樓形成該校的特色建筑體系[2]，成為該校教學(xué)區(qū)域一道獨(dú)特的標(biāo)志性建筑物。

2 設(shè)計(jì)理念

該校綜合實(shí)驗(yàn)樓的設(shè)計(jì)之初就秉持著學(xué)?！敖虝耍匀藶楸尽钡慕逃砟?，將綜合實(shí)驗(yàn)樓與周圍的教學(xué)樓相結(jié)合，在一定程度上表現(xiàn)出該校更加注重學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力與綜合素質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)綜合樓建成后，該建筑成為樹立校園形象的關(guān)鍵作品，成為了學(xué)校綜合素質(zhì)教育的象征。同時(shí)，在進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)樓的設(shè)計(jì)之初，學(xué)校方面要求該建筑物能夠體現(xiàn)學(xué)校厚重、樸實(shí)的教育氣息，又能夠表現(xiàn)出現(xiàn)代建筑學(xué)以及現(xiàn)代科學(xué)的特色，與教學(xué)樓一起與周圍的環(huán)境形成有機(jī)統(tǒng)一，在原有的校園氛圍上互補(bǔ)互成，融合現(xiàn)代的教育理念與人文特質(zhì)，呈現(xiàn)出該校獨(dú)有的文化特色，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候、地質(zhì)特點(diǎn)，能夠保證綜合實(shí)驗(yàn)樓在后期的投用過程中沒有意外情況的發(fā)生，并符合校園總體規(guī)劃要求，又要為將來的建筑在創(chuàng)新方面創(chuàng)造出過渡條件[3]，以實(shí)驗(yàn)綜合樓的建設(shè)為核心，組成了一套系統(tǒng)的建筑體系，讓整個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)樓的空間形象具有校園文化氣息、時(shí)代創(chuàng)新精神以及現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展理念。

3 建筑設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑學(xué)中對(duì)于建筑物的立體形象與工程質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，綜合目前的建筑材料使用情況來說，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍然是現(xiàn)代建筑的主要使用材料[4]，一方面因?yàn)槠湓诠こ藤|(zhì)量方面經(jīng)過了驗(yàn)證；另一方面，在建筑耐久性上具有更好的性能，所以結(jié)合實(shí)際情況，該校綜合實(shí)驗(yàn)樓的建筑材料選用的是鋼筋混凝土作為綜合實(shí)驗(yàn)樓的建筑材料。

3.1 材料設(shè)計(jì)

確認(rèn)選擇以鋼筋混凝土為主體建筑材料，則應(yīng)該盡量選用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土，同時(shí)，為了提升實(shí)驗(yàn)綜合樓的使用耐久性，就需要在同樣的混凝土結(jié)構(gòu)中增添鋼筋的使用數(shù)量，而且要提升鋼筋的直徑，以免出現(xiàn)鋼筋材料過多的情況，引發(fā)其他的建筑質(zhì)量問題，保證在實(shí)驗(yàn)綜合樓建成后，建筑材料能夠承受住建筑物的重量以及側(cè)方拉力，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問題。

3.2 建筑問題

結(jié)合鋼筋混凝土的實(shí)際使用情況來看，采用鋼筋混凝土的建筑材料容易出現(xiàn)裂縫。為了避免此種情況的發(fā)生，最好采用碎石混凝土，以增加骨料和水泥膠砂的結(jié)合面，增加內(nèi)部密實(shí)度，降低孔隙率，增強(qiáng)墻體的厚實(shí)程度。

根據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，大部分的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，主要有地基不均勻沉降引起的裂縫、溫度變形引起的裂縫、干縮裂縫等。所以，在建筑施工前，應(yīng)盡量減小地基的不均勻沉降差，選擇合理的建筑位置，讓建筑物在后期的投用過程中避免出現(xiàn)地面不穩(wěn)定型下降，同時(shí)，針對(duì)建筑物容易出現(xiàn)裂縫的位置，設(shè)置預(yù)留縫隙或采取防裂縫措施，提高墻體的整體穩(wěn)定性。整個(gè)建筑物的層次結(jié)構(gòu)需要嚴(yán)格按要求設(shè)置構(gòu)造柱，提高屋面板的整體性；設(shè)置保溫涂層，避免因溫度產(chǎn)生裂縫變化。

3.3 地質(zhì)探究

結(jié)合歷年來周圍環(huán)境中發(fā)生的自然災(zāi)害問題，其對(duì)建筑物的底層框架砌體結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重。所以，在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)應(yīng)該考慮到地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)應(yīng)對(duì)的策略和建筑物防護(hù)工作，因此，需要在該建筑物的底層框架砌體結(jié)構(gòu)上采取穩(wěn)定措施，避免因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)承載力不足或變形過大、結(jié)構(gòu)喪失整體穩(wěn)定、地基失穩(wěn)等引起的一系列結(jié)構(gòu)破壞問題。

因此，需要加強(qiáng)建筑樓層上層建筑與下層地基結(jié)構(gòu)的契合程度，增強(qiáng)下層建筑的承重和抗震能力以及上層建筑物的穩(wěn)定能力，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)綜合樓在面對(duì)地震災(zāi)害時(shí)，能夠承受住中級(jí)地震災(zāi)害的侵襲。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)

在綜合實(shí)驗(yàn)樓的建筑前期應(yīng)該繪制完整、詳細(xì)的建筑施工圖紙，這是整個(gè)建筑工程項(xiàng)目前期工作的重點(diǎn)，也是施工的主要依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)圖紙的繪制應(yīng)該能夠最直觀、正確、完整地呈現(xiàn)出整個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)樓的立體形象與平面形象，這樣建筑工程中遇到的所有問題都會(huì)有一個(gè)直觀體現(xiàn)，這也是保證工程質(zhì)量的重要步驟。

3.4.1 立面結(jié)構(gòu)

綜合實(shí)驗(yàn)樓的立體平面圖應(yīng)該結(jié)合周圍的環(huán)境進(jìn)行繪制，能夠體現(xiàn)出在綜合實(shí)驗(yàn)樓建立完成后與周圍的教學(xué)樓形成的基本概況。從該建筑的立體結(jié)構(gòu)示意圖能夠看出，該實(shí)驗(yàn)綜合樓采用落地整體式鋁合金玻璃窗，在后期的投入使用中，這既能夠讓學(xué)生直觀地看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)樓的全貌與各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的基本情況，又體現(xiàn)出學(xué)校的教學(xué)理念與現(xiàn)代建筑學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一。

建筑的東西面設(shè)置室外遮蔽百葉，防止實(shí)驗(yàn)設(shè)備因西曬而影響實(shí)驗(yàn)成果和設(shè)備壽命。整個(gè)實(shí)驗(yàn)大樓采用立體框架結(jié)構(gòu)，更加直觀地體現(xiàn)出當(dāng)代建筑學(xué)的立體美感，讓學(xué)生感受到整個(gè)學(xué)校良好的學(xué)習(xí)氛圍。在建筑外表裝飾材料的選擇上，外墻采用灰色的涂料，柱子用黃色的涂料粉刷，冷暖搭配，使建筑外觀具有現(xiàn)代感。

3.4.2 平面結(jié)構(gòu)

通過建筑物的平面結(jié)構(gòu)圖能夠看到綜合實(shí)驗(yàn)樓與該校其他的教育設(shè)施形成的特色建筑體系，比如綜合實(shí)驗(yàn)樓前的廣場(chǎng)空間，與周圍的植物環(huán)境相結(jié)合，呈現(xiàn)學(xué)校中的景和物的特色。其他教學(xué)樓和教學(xué)設(shè)施的平面示意圖能夠直觀、形象地展示學(xué)校的風(fēng)景，同時(shí)，體現(xiàn)出學(xué)校濃厚的文學(xué)色彩。建筑樓層內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)圖能夠直觀地體現(xiàn)出各個(gè)樓層、教室甚至建筑材料的情況。樓層結(jié)構(gòu)平面圖應(yīng)分層繪制，必須準(zhǔn)確標(biāo)注柱、梁、樓梯和縱橫軸線的位置關(guān)系以及各種板的規(guī)格、數(shù)量和布置方法，同時(shí)，應(yīng)表示出墻厚及圈梁的位置和構(gòu)造方法，選用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件?；?、板、杜等應(yīng)分類集中繪制，對(duì)各構(gòu)件應(yīng)把鋼筋規(guī)格、形狀、位置、數(shù)量展示清楚。

4 設(shè)計(jì)理念

4.1 環(huán)境設(shè)計(jì)

該校綜合實(shí)驗(yàn)樓的建立，不單單為學(xué)生們的實(shí)踐能力提供了一個(gè)平臺(tái)，同時(shí)，結(jié)合周圍的環(huán)境特點(diǎn)，構(gòu)建出了詳盡的規(guī)劃道路與植物景觀等。這樣既能夠減少周圍環(huán)境給實(shí)驗(yàn)室?guī)淼脑肼曃廴镜雀鞣N不良影響，又能夠讓學(xué)校的環(huán)境得到美化，且舒適的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境能夠讓學(xué)生和教師在學(xué)習(xí)交流中獲得更大的進(jìn)步，進(jìn)一步推動(dòng)了學(xué)校的教育理念更新。

4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

綜合實(shí)驗(yàn)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考了多種建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)的工程建筑技術(shù)，設(shè)計(jì)出了“U”形建筑，與周圍的教學(xué)樓照相呼應(yīng)。“U”形的建筑設(shè)計(jì)與整體的框架設(shè)計(jì)綜合考慮，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，更適合應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害，并且采用鋼筋混凝土作為整體框架的建筑材料，更是增大了整個(gè)建筑物的牢固穩(wěn)定性。同時(shí)，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)彰顯出學(xué)校緊跟社會(huì)節(jié)奏，體現(xiàn)了當(dāng)下“創(chuàng)新使人進(jìn)步”的人文特點(diǎn)，為學(xué)校的學(xué)校理念增添了一抹新的色彩。

4.3 綜合設(shè)計(jì)

綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，最終在確保結(jié)構(gòu)安全性的前提下，采用最為經(jīng)濟(jì)、最為合理的結(jié)構(gòu)方案。其中，學(xué)校作為教書育人的重要場(chǎng)所，該校的綜合實(shí)驗(yàn)樓更是結(jié)合學(xué)校的人文特點(diǎn)，突出了學(xué)校的文化特點(diǎn)，在一定程度上促進(jìn)了學(xué)校的進(jìn)一步發(fā)展，為全校師生注入了新的生機(jī)與活力。在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案安全、合理實(shí)行的情況下，豐富了學(xué)校的教育內(nèi)涵，擴(kuò)充了當(dāng)代背景下的教育意義。

高校是學(xué)生邁入社會(huì)環(huán)境的第一步，高校教育是當(dāng)代廣大的社會(huì)群眾關(guān)注的教育重點(diǎn)，現(xiàn)在的高校不僅僅注重學(xué)生們的文化知識(shí)教育，也更加注重動(dòng)手實(shí)踐能力，而很多高校為學(xué)生提供了一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)。此時(shí)，正是通過綜合實(shí)驗(yàn)樓的建筑與設(shè)計(jì)的方式，向?qū)W校的師生以及廣大的社會(huì)民眾宣傳學(xué)校的一個(gè)良好機(jī)會(huì)。

利用這次機(jī)會(huì)向外界展示出學(xué)校不斷創(chuàng)新進(jìn)取、以人為本的教育理念，不斷豐富學(xué)校的文化底蘊(yùn)，為學(xué)校的師生群體注入新的活力。同時(shí)，希望更多的高等學(xué)校為社會(huì)培育出更多的人才，能夠把握住當(dāng)下時(shí)代不斷創(chuàng)新進(jìn)步的浪潮，推動(dòng)整個(gè)人類社會(huì)的文化進(jìn)程。

［1］潘競(jìng)嵐，吳輝琴，陳躍程.某高校綜合實(shí)驗(yàn)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.廣西工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，4（23）.

［2］劉奕麟.淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.科學(xué)與財(cái)富，2016，5（13）.

［3］顧祥林.混凝土結(jié)構(gòu)基本原理［M］.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2014.

2095－6835（2019）02－0122－02

TU318

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.122

〔編輯：張思楠〕