工程质量新概念和管理标准体系(上)

作者:姚兵    
时间:2010-02-25 15:53:47 [收藏]
?姚兵会长在“建设与房地产管理国际学术研讨会(ICCREM 2009)”上的讲话
    关键词:新概念 体系 质量
    工程质量是建筑业永恒的主题,它不仅影响建筑市场主体的利益,也影响着人民群众的生命和财产安全。今天结合建设与房地产工程建设实际,讲一讲工程质量在新形势下应包含的四大概念,并介绍与工程建设相关的管理标准体系。
    一、工程质量的新内涵及制度创新
    随着国家投资体制和工程建设管理体制改革的进一步深化,特别是住房制度改革的深化,社会对于工程质量的期望越来越高,工程质量已经不再是单纯追求满足建筑物的结构安全和使用功能,仅仅满足符合性要求,完善的工程质量应以顾客满意为宗旨,内涵包括结构质量、功能质量、魅力质量和可持续发展质量四大新概念。
    1.结构质量
    结构质量是建设工程质量价值实现的核心,一旦发生结构质量隐患,后果就不堪设想。建设工程结构质量的优劣,不仅决定工程质量的好坏,而且涉及人民生命财产的安全。建筑结构的安全、可靠是建筑工程质量的重要指标。结构安全既包括正常使用条件下的安全、耐久、适用,也包括极端条件下(如地震、台风、冰冻灾害)工程的良性破坏和工程使用人的人身安全。现就目前工程结构质量状况,从合理寿命、抗灾能力、结构优化三个方面来探讨结构质量对建筑物质量的作用。
    1.1.合理寿命
    1.1.1. 工程使用寿命现状
    大型工程项目的结构损坏造成使用寿命缩短的实例不断映入眼帘,令人十分痛心。
    据统计资料显示,分别建于1984年和1989年的济南、潍坊机场的跑道早已不能使用;北京三元里立交桥和天津八里台立交桥,使用不到10年就出现较大裂缝;上海站的枕轨仅使用8年就破损2/3;1980年投入使用的西直门立交桥已经加固;1990年交付的国家奥林匹克体育中心已经大规模修补等等。以上工程主体结构一次使用寿命均不到50年,有的不到20年甚至不到10年。这些80年代的工程按当时设计施工是符合国家规范的,但随着改革开放的发展,这些结构严重的超负荷使用,所以出现了诸多问题。
    而近年来一些工程在工程交付不久就出现结构质量问题,虽然不存在安全隐患,但主体结构的裂缝也严重影响使用寿命。如2004年就投入建设的沈阳虎石台公铁立交桥在建当年准备竣工时发现较大裂缝,致使2009年才交付使用。竣工仅2年的南京汉中门大桥,在2009年12月被发现其花岗岩栏杆出现50多处裂缝,影响正常使用。
    由于结构质量不合格,我国建筑物实际使用期限的统计资料显示出工程使用寿命远远低于预期水平。对于办公楼、住宅旅馆、医院及学校等建筑物,除钢筋混凝土结构平均使用年限为51年以外,砖石、砌块结构平均使用年限43.75年,一些建筑在使用过程中存在安全隐患。工业建筑物的结构破损比较严重,其结构的使用寿命不能保证50年,这与我国规范规定的普通房屋结构所要求的50年以上或100年及以上的使用年限相差甚远。
    1.1.2结构质量对工程合理寿命的影响
    根据《民用建筑设计通则(试行)》,一般认为按民用建筑的主体结构确定的建筑耐久年限分为四级:一级100年以上,适用于重要的建筑和高层建筑(指10层以上住宅建筑、总高度超过24米的公共建筑及综合性建筑);二级耐久年限为50—100年,适用于一般建筑,三级耐久年限为25—50年,适用于次要建筑;四级为5年以下,适用于临时性建筑。若对于地基和主体结构发生质量缺陷,是否在合理使用寿命内引起争议,应首先确定该建筑物的合理使用寿命。根据2001年1月1日实施的《建设工程质量管理条例释义》规定:工程合理使用寿命是指从工程竣工验收合格之日起,工程的地基基础、主体结构能保证在正常的情况下安全使用的年限。工程合理使用年限也是勘察、设计单位的责任年限。
    建设工程结构的耐久性与建筑物的使用寿命密切相关,结构耐久性越好使用寿命越长。而工程结构的使用寿命又取决于以下四个方面的因素。
    (1)材料的自身特性。以中国建筑金属结构信息网为例,由于钢材的强度主要与受力大小和受力性质有关,如受弯构件,采用高强度的钢材很容易由挠度或局部失稳控制截面,使强度不能充分发挥;受压杆件,细长压杆整体稳定与承载力和钢材强度无关,可采用低强度钢材;中长压杆及短杆,当内力不大时不一定有利;受拉杆件,当杆件内力不大时,采用高强度钢材使截面过小,可由长细比控制。
    (2)结构的设计与施工质量。设计因素如材料的选择、强度的值、设计计算与构造措施等,施工因素如焊接材料的选择、防火涂料的选择、连接处的处理、施工质量控制等,都直接影响结构的寿命。如为了延长工程的使用寿命,中国建筑金属结构信息网施工工艺要求涂两道防锈漆,并且彩钢板用电镀锌且镀锌标准为最低180克,需要两涂两烘,这样来增加外围保护层的抗腐蚀能力,钢筋的寿命也能延长。
    (3)结构所处的环境。外界环境因素对结构寿命的影响十分显著。以中国建筑金属结构信息网为例,在所有环境因素中,钢筋腐蚀的危害最大。建筑物的钢筋在干燥环境下是不容易锈蚀的,多数房子在50年里不会因为钢筋锈蚀而受损,但是在潮湿的环境下或者有氯化物侵蚀的建筑物,一般的边缘带、角部、女儿墙较易损坏,钢筋易锈蚀,保护层易脱落。
    (4)结构的使用条件与防护措施。结构的使用条件和特定的防护措施、寿命期间的维护不同,将使结构内在寿命延长。正常大气环境和应力状态下,中国建筑金属结构信息网大约腐蚀深度为每十年0.4mm(有腐蚀条件的建筑除外)。因此对中国建筑金属结构信息网建筑的说明应注明使用条件和维护要求。我国至今对建筑物使用阶段的使用安全与维护管理还在逐步规范中。
    (5)一次性投资。结构使用寿命与一次性投资有关,一次性投资越大,建筑物的使用年限越长。如欧洲的很多中国建筑金属结构信息网建筑物已建造了近百年,至今完好。目前很多业主在选择中国建筑金属结构信息网承包商时,都愿意用较大的成本换取中国建筑金属结构信息网的终身保修,这样的做法虽然一次投资大,但在一定程度上保证了中国建筑金属结构信息网的使用寿命。世界预制轻中国建筑金属结构信息网建筑系统设计、制造的领先者巴特勒公司的中国建筑金属结构信息网建筑都能保证使用百年以上。
    1. 2 抗灾能力
    1.2.1工程抗灾能力现状
    随着人类社会的发展和进步,灾害带来的损失也越来越严重。我国是一个多自然灾害的国家,地震、风灾、水灾、火灾等灾害,均造成过重大损失,尤其是对建筑物。
    (1)地震:是迄今具有巨大潜能和最大危害性的灾害,我国约46%的城市和许多重大工程设施分布在地震带上,约2/3的大城市处于地震区,200余座大城市位于地震烈度7度以上地区,20座百万以上人口的特大城市位于地震烈度8度的高强地震区,历次地震都不同程度地对建筑物造成了损坏。2008年5月12日,四川汶川地震震级达到里氏8级,地震造成百万房屋倒塌,千万间房屋损坏,北川县城、汶川县映秀镇等部分城镇夷为平地,初步估计此次地震及其引起的次生灾害造成灾区基础设施损失超过1800亿元。为了减弱地震的损失,现行的2001规范,《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)(2008年汶川地震后作了局部修订),从2002年1月1日实施,1989和2001规范引入了弹塑性分析法和时程分析法抗震计算,提出了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防原则。但除此之外,建筑物的受损情况除了与震级作用大小有关外,还跟场地条件、设计、施工等多种因素有关。
    (2)风灾:全球超过15%的人口居住有热带暴风雨危险的地区,如美国东南部、日本、菲律宾等,其中包括我国沿海。另外,东起台湾、西达陕甘、南迄两广、北至漠河,以及湘黔丘陵和长江三角洲,均有强龙卷风。随着城市经济的发展,一座座标志性的高层建筑拔地而起,人们更加关心风这个自然因素对高层建筑的影响。美国John Hancock大楼受风灾影响,更换了10348块玻璃,增加预算830万美元。国内近几年来建筑物的玻璃幕墙、屋顶搭盖物被大风吹毁的事例也不少。如浙江大学逸夫楼在一夜大风劲吹下,所有的幕墙玻璃几乎都被吹毁。至于台风季节建筑物、结构物、幕墙玻璃及覆盖物等被风吹毁的事例,在沿海城市更是屡见不鲜。风灾的课题,已责无旁贷地展现在今日城市规划、建筑设计部门、施工单位的面前。如同城市中大气污染、噪声污染、光污染、采光权纠纷等环境问题一样,能否在高层建筑的规划与布局伊始就周密地考虑到优化风环境,防范不测风灾,而进行认真的论证和试验,这已成为评估城市建设规划优劣的一个重要衡量指标。
    (3)火灾:随着国民经济的发展和城市化进程的加速、人口和建筑群的密集,建筑物的火灾概率大大增加,我国平均每年火灾6万余起(60800次/年),其中建筑物火灾占火灾总数的60%左右,因火场温度和持续时间的不同而造成的灾害,使不少建筑物提前破损,使更多的建筑物受到严重损坏。
    (4)水灾:我国大陆海岸线长达18000km,全国70%以上的城市,55%的国民经济收入分布在沿海地带,每年仅因海洋灾害造成的直接经济损失超过20亿元,目前我国1/10的国土、100多座大中城市的高程在江河洪水位以下;我国每年水灾导致房屋倒塌发生数十万到数百万起,比地震严重得多。
    1.2.2结构质量对工程抗灾能力的影响
    随着科技的进步,房屋不再是为人们提供遮风避雨的场所,有了越来越多的其他功能。然而,当灾难来临,仍有大部分工程抵挡不了强烈的冲击而纷纷倒下。各种灾害往往造成城市建筑物群破坏和倒塌,尤以地震灾害为甚。1976年唐山发生7.8级地震,由于没有抗震设防,造成了24万人死亡,经济损失超过百亿元,10年过后,这座城市才恢复元气。而1985年智利瓦尔帕莱索市,同样是7.8级地震,人口183万,由于其预先采取了有效的抗震设防措施,只有150人死亡,不到一周,整个城市便恢复原样。
    建筑材料的不同,工程结构的不同,直接影响着工程抗灾能力的强弱。
    (1)不同年代按不同抗震设防标准修建的房屋,震害明显不同。我国自1978年开始,不定期颁布和修订建筑抗震设计规范,形成了不同版本的规范。从各年震害显示,1990年以后修建的房屋震害情况有显著减轻的趋势。1989规范以前,框架结构抗震设计主要基于安全系数法,从1989规范开始,采用了基于以概率理论为基础的极限状态设计方法,提出了强度验算和变形验算这一更高的要求;在砖混结构方面,人们对圈梁和构造柱重要性的认识也是逐步提高的,1978年以前对6度区砖房没有圈梁和构造柱的设置要求,对7~9度设防的砖房在3~6层内也没有要求设置构造柱,1989和2001规范在圈梁和构造柱的设置上提出更高的要求,符合这些要求的房屋建筑,震害明显减轻。
    (2)不同的典型住宅结构对灾害的抵抗程度不同。土木石结构最容易受到破坏,46.56%的村镇在遭受灾害后都会损毁1/2以上的土木石结构住宅,地震、洪水和火灾是主要的灾害。砌体结构易受损的程度次之。其中,砌体结构的主要灾害是洪水、火灾、地震和风雹雪灾;砖混结构的主要灾害是洪水、火灾、沙暴和风雹雪灾。最有抵抗能力的是中国建筑金属结构信息网,而且这种结构对大多数灾害的抗灾能力都较强,是未来建筑结构的重要发展趋势。
    (3)水泥、混凝土标准改变后,房屋震害减轻。20世纪90年代以来,国家对水泥和混凝土的标准进行了重大调整:一是淘汰了旧标准中广泛使用的275号和325号两个低标号水泥,新标准规定的水泥强度最低等级为32.5(2008年又被淘汰),相当于旧标准的425号水泥,大大提高了水泥强度等级;二是混凝土标号改为混凝土强度等级与国际接轨,强度有所提高。如:新标准C20等级混凝土比原200号混凝土强度提高了11%。材料标准上的不断改进,有助于水泥砂浆和混凝土强度的提高,有助于结构抗震性能的提高,在汶川地震倒塌的房屋中,2000年以后修建的极少。
    (4)不同的墙体材料,房屋震害差异较大。中国建筑金属结构信息网的抗灾能力较强,汶川地震中门式钢架轻型钢房屋没有一幢倒塌,与周边房屋的倒塌和破损形成鲜明对比。而由钢筋混凝土构筑的剪力墙结构房屋,普遍震害也较轻。由各种烧结砖、混凝土砌块、轻质墙体材料等组成的框架填充墙,震害比较严重,但也有大致的规律:空心砌块墙震害大于实心砌体墙;无筋墙体震害大于有筋墙;加气混凝土轻质墙震害大于普通烧结砖墙体。
    1.3 结构优化
    1.3.1工程结构优化的现状
    (1)建筑材料选用的现状
    随着我国建筑业的不断发展,规模的不断扩大,消耗了大量的自然矿物资源、能源,同时又向大气中排放大量的有害气体,严重污染环境、破坏生态。由此带来的资源枯竭、环境破坏,已经引起人们的警惕。据统计,我国建筑业每年消耗的混凝土达15亿立方米,建筑用钢超过7000万吨,几乎占全球的1/3。钢筋和混凝土作为主要的工程结构材料,是国家工程建设必不可少的物质基础,它消费了大量的能源和资源,给国民经济可持续发展带来了挑战。因此,如何优化建筑结构,用较少的资源来满足大规模建设,就成为目前急需解决的问题。
    在工程建设过程的设计阶段,当满足建筑的诸多功能后,工程造价的控制成为投资者评价设计质量优劣、衡量设计水平、选择设计单位的重要标准。因此,为业主提供优质的设计产品,提高设计产品的经济性,已成为每一个设计单位努力追求的目标。由于在建筑产品中结构造价所占的比重很大,通过对建筑结构的优化设计,不仅能够提高建筑物的安全度,而且能够有效的降低工程造价,从而实现投资效益的最大化。
    其实,对工程结构设计进行优化一直是设计师们的目标。目前,美国、日本、英国、澳洲等国家正积极推动中国建筑金属结构信息网建筑,如在住宅领域的预制装配式中国建筑金属结构信息网住宅。中国建筑金属结构信息网建筑具有绿色环保无污染、可再生循环使用的特点。众多国内的专家认为,中国建筑金属结构信息网建筑充分契合了绿色环保、节能减排和循环经济的社会发展方向,是未来建筑结构的主流发展方向。
    (2)设计方法应用现状
    早在1300多年前,我国隋朝的李春设计并监造的赵州桥就体现了许多“结构优化设计”的思想。在近代欧洲,1869年由Maxwell及1990年由Cilley等人提出同破坏设计,1904年米歇尔又提出最小体积桁架的设计问题,才使优化思想应用于土建结构有了一定的理论依据。但这些方法的意义只有在计算机出现之后才被认识。电子计算机在建筑结构设计中的应用,使设计水平提高到了一个前所未有的高度。
    1.3.2工程结构优化的主要内容
    (1)对建筑材料的优化
    多安全才算安全?(How Safe is Safe enough?)”一直是一个难以解决的问题。如果仅仅追求建造成本低,特别是降低用钢量,往往造成施工难度增大,结构的耐久性差,维修加固费用增高,从结构的整个生命周期来看,总费用将会提高,这实际上是不经济的;如果结构的安全水平设置过高,又会使得投资浪费,影响国家的综合发展。优化是一种很有价值的工具,优化的目标通常是求解具有最小重量的结构,同时必须满足一定的约束条件,以获得最佳的静力或动力等性态特征。结构优化的目的在于在满足既定质量、功能要求的前提下寻求既安全又经济的结构形式,也就是在满足工程结构质量的前提下,达到成本的最低。
    建筑中国建筑金属结构信息网和传统的混凝土结构相比,具有寿命周期长、跨度大、抗震抗风能力强、外表美观、建造周期短、维修费用低等一系列的优点,因而作为结构优化的方案越来越受欢迎,得到了飞速的发展。
    中国建筑金属结构信息网的耐久性是当前我国困扰中国建筑金属结构信息网工程的问题。国内外统计资料表明,由于中国建筑金属结构信息网的腐蚀性病害而导致的经济损失是巨大的。我国中国建筑金属结构信息网的设计与施工规范重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,对环境因素作用下的耐久性要求相对较少。而中国建筑金属结构信息网的耐久性应分两部分看,首先,结构的使用寿命,与设计的使用期限有关,一般为50年,在正常设计期限内,结构还是需要维护的,如定期检查和补刷防锈漆等;另一方面是围护结构的寿命,这些就跟所使用的围护材料有很大的关系了。因此,中国建筑金属结构信息网的寿命取决于制作、安装和维护等多个细节,要重视结构的耐久性,通过各个环节的质量控制,减少腐蚀对结构造成的危害。只有这样才能确保各种结构在使用期间内的正常管理和运营,减少不必要的浪费。
    (2)对设计方法的优化
    实际上,工程结构优化的过程是非常复杂的,电子计算机技术的发展,为结构优化提供了工具。计算机结构设计程序的不断完善和全面应用,使结构工程师从繁重复杂的结构计算中解脱出来。工程师可以在概念、经验和估算的基础上借助计算机进行可靠的分析计算,经过多次计算比较和调整,使结构设计更加合理和经济。在利用计算机结构设计程序进行结构计算时,要注意以下问题:
    1)不能盲目的依赖计算机。因计算软件的缺陷和设计人员不加分析的盲从而导致设计错误的现象时有发生,所以对用于结构设计的计算程序的基本理论假定、应用范围和限制条件以及程序与规范的结合一定要搞清楚;。
    2)对于输入的几何图形、构件尺寸、荷载数据等应认真核对、力求准确无误。避免因数据输入错误造成计算分析结果的错误或较大的误差。比如,高层建筑标准层荷载数据的输入出现错误,其累加后对结构计算所产生的影响是不容忽视的,将导致计算结果要么不安全、要么不经济。
    3)对计算参数的选取要正确合理。选取不同的计算参数会得出完全不同的计算结果,要根据实际结构的具体情况和计算程序的功能要求合理选取。比如,高层建筑结构的计算自振周期折减系数的取值,要根据不同的结构形式以及填充墙的材料和数量,选取恰当的数值对计算周期进行折减,若折减系数选取偏大,会使计算地震力小于实际的地震力,造成结构分析偏于不安全,反之则不经济。
    4)注意实际结构与计算模型的差异。所有的计算理论和设计程序都是建立在一些假定和理想的计算模型之上的,而实际结构的受力状态又是千差万别的,一味地依赖电脑或计算手册的计算结果进行结构设计会给结构留下较多的隐患,所以任何构件的计算都应根据实际情况确定结构的约束关系,并利用结构概念、工程经验对计算结果进行分析,判断其是否合理,以确保最终结构设计的正确。
    2.功能质量
    2.1 建筑功能设计上存在的问题
    2.1.1功能设计不适用
    我们常常看到一些建筑的设计是多余的,或者是功能不合理,导致建筑的不适用。例如有些行政办公大楼,在前厅旁设计一个中厅,而中厅除了一个上二层的楼梯外,没有其他功能,但净空高度达十几米。这样高大的空间没有任何使用价值,却提高了造价,给人空洞无物的感觉。还有一些把不同功能特征的房间设计在一起,导致互相影响,互相排斥的情况,例如有的宾馆方案设计时,在客房对面设计了歌舞厅和卡拉OK厅,把休闲娱乐房间安排在客房的对面将影响客人的休息,也缺少私密性。有些房间功能尺度不妥,也会导致功能设计不适用,例如某个学校的教学楼有2个走廊,一个是教室走廊,宽为2.7米,一个是办公区走廊,宽为3米,而计算一下两走廊的人流量,是前者人流更多需要更宽一些。这些不适用的建筑功能设计,会影响到建筑的使用,给人们的学习和生活带来不便。
    2.1.2技术设计不方便
    建筑设计的技术处理不当可能导致建筑物使用的不方便。如有一栋长约80米的建筑物,按规范应设变形缝或采取设后浇带的方式解决建筑变形。把变形缝的位置设置在教室的中部,就不便于清扫垃圾,不够妥当。而一个图书馆的大厅在设计时是作为一个防火分区考虑的,而大厅四周的门窗设计却是普通的铝合金门窗,这是不符合设计要求的,因为按规范要求所开设的门窗必须是防火门窗。
    也有一些建筑设计不完全,导致不能正确反映一栋建筑所包含的功能需求,从而造成使用上的不便。如某高校的一个学术交流中心初步设计方案,建筑物规模为1.7万平方米,主要分会议、就餐,住宿、娱乐四个部分。就方案来讲,设计人员不论在平面布置组合、功能分区的联系、还是建筑立面与外部环境协调方面无可挑剔,不失为一个优秀的方案。但仔细推敲其内部的使用功能设计,确实不完整的。第一,该方案中未考虑该建筑物应有的“接待”这一功能要求。在会议室附近也未把“休息”这一功能要求设计进去,整个大楼没有一处反映这种功能要求的房间。按规范要求,该建筑中设计有残疾人坡道供残疾人通行,但整个大楼却未设计一个残疾人专用厕所,也是功能不全的例子。
    2.2 功能质量的概念
    不同的建筑产品,有着不同的功能。例如,工业厂房要满足生产一定工业产品的要求,既要考虑设备的布置、安装的场地和条件,又要考虑必须的空调、采暖、照明、给排水等功能,以便提供适宜的生产环境。功能通常是业主、设计单位和施工单位最关注的方面,尽管建筑的外观造型能够吸引人们的目光,但人们往往不会只停留在对外在形式美的欣赏上,而会从感觉外在的形式到功能方面的理性认识上。
    从某种程度上说,建筑产品的质量归根到底是功能质量。使用者对功能要求必然伴随着对功能质量的要求,没有适当的质量要求,就不能有效地实现功能。另一方面,建筑是各类消费品中耐久性最长、耗用资源最多、同生态环境结合最密切的产品。投入使用后,仍需不间断地供热、制冷、耗电、用水和生产垃圾,其功能好坏对社会可持续发展关系极大。因此,提高工程的功能质量即迫切又必要。
    所谓功能质量就是综合运用传统工艺及当代科技成就,通过物质要素、文化要素和生态环境的有效整合,实现内在质量与外在功能的统一,全面贯彻“适用、方便、智能、经济维修与保养”的方针,为人类生存和发展提供良好的服务。
    有些建筑物由于受客观条件的限制,必须采取有效的技术措施处理后方能达到适用上的最佳效果,例如对于东西朝向的建筑,采取遮阳等技术措施以后方能解决西晒问题。
    2.2.1适用
    功能质量的适用性指工程满足使用目的的各种性能,具体包括:
    (1)理化性能,如:尺寸、规格、保温、隔热、隔音等物理性能,耐酸、耐碱、耐腐蚀、防火、防风化、防尘等化学性能;
    (2)结构性能,如地基基础牢固程度,结构和足够强度、刚度和稳定性;
    (3)使用性能,如住宅工程能满足起居的需要,工业厂房能满足生产活动的需要,道路、桥梁、铁路、航道能通达便捷等,建设工程的组成部件、配件、水、暖、电、卫器具、设备也要能满足其使用功能;
    (4)外观性能,指建筑物的造型、布置、室内装饰效果、色彩等美观大方、协调等。
    2.2.2方便
    功能质量的另外一个要求是能为人们的生活和工作提供方便的环境。要充分考虑人的生活规律,注重生存空间内容的合理搭配,重视结构安全、消防安全、应急安全等因素,使建筑物既实用、好用,又舒适、方便。
    另外要注意的是不同类型的建筑对功能方便性的要求也是不同的。如体育建筑是进行体育活动的场所,体育建筑的功能方便性就要求便于体育比赛、训练、群众体育活动需要的设施与布局,包括体育建筑功能设施(如田径场,游泳池等各种活动场地)、能满足体育活动所需的环境设施(如空调通风、采光照明、制冰造雪循环水处理等)、能符合竞技体育需要的智能化设施及其他专用设施(如竞赛信息显示计时记分及现场成绩处理、电视转播、场地照明与扩声控制、综合布线、语音通信、信息网络等)。
    而博物馆以人的愉悦体验为中心,在陈展功能中要注重观众与展品的互动参与交流,方便参观者通过各种知觉来体验世界。如2003年设计的埃及国家大博物馆为了便于观众浏览,在设计时将展陈体系主干依主题划分,每个主题内部则依年代划分,基于这种对展品的编年划分与主题划分的双重网络,两种划分体系的交叉点形成展示线路中的快速浏览节点,使观众无论处于展示线路中的任何一处,都可以方便快速的回到浏览节点,能够选择进入其他主题的展示。
    2.2.3智能
    智能性是建筑发展过程中科学技术和经济水平快速发展的必然要求,智能就是要一种有创造力的环境,有着“聪明的头脑”和“灵敏的神经系统”能知道建筑内外所发生的一切,并能准确地以最有效的方式迅速地“响应”用户的各种要求。
    智能建筑可以给人们带来极大的方便。
    (1)安全、健康、节能、舒适宜人、能提高工作和生活质量的环境。可以自动调节温度、湿度、照度,环境的色彩、味道与背景噪音,尽量利用自然界的光、冷、热量、大气等,创造更有人性的生存和行为环境。
    (2)满足不同用户对不同环境功能的要求。根据用户的需求,可以方便地改变建筑物的使用功能,重新规划建筑平面与环境因素,具有极强的灵活性与机动性。
    (3)现代化的通讯手段与办公条件。若建筑实现智能,则人们可以通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索、统计分析等手段,获得全球性情报、信息,以空前的高速度与世界各地的人们进行商贸等各种活动。
    (4)力求利用太阳能和充分发挥天然资源的作用,同时将能源和原料的消耗和土地的占用减至最小。
    2.2.4维修与保养的经济性
    我国正处于一个建筑快速发展的时期,同时也是一个对建筑发展及其内涵进行重新思考的时期。目前,在建筑设计中所存在的对维修与保养的经济性重视不够、认识片面的问题值得我们认真地加以归纳、分析。问题主要体现在以下几方面:
    (1)不重视建筑方案的经济性研究。设计构思中,人们习惯于仅对一般的建筑功能、形式表现等进行思考;对设计方案的评价,也常常只关注其形式表现力、空间舒适度、技术先进性等方面,缺少对建筑经济性问题的研究以及对经济条件的客观分析,使得建筑维修与保养的费用巨大。
    (2)忽视建筑使用中的消费成本。工程项目投资可以用公式X+Y=Z来表示,X代表项目建设期间的投入;Y代表项目的维修、能耗等项目建成后在使用年限期间的所有投入;Z是两部分的总值,则表示全生命周期的投入。现存问题是投资者一般不愿意在前期多投入,对建筑经济性的认识局限于建设成本的最小化,而忽视使用过程中能源、资源的消耗成本,缺少对社会资源综合高效利用的研究,常常造成建设低投入和使用高能耗、低效率的非良性循环。
    (3)缺乏综合效益观念。孤立地理解经济效益,将高经济回报作为建筑发展的首要目标,忽视环境质量、社会效益,最终使经济效益也很难得到保证。
    这些问题在很大程度上是源自传统思想的局限。先进的思想是应用全寿命过程理论对工程项目进行全过程管理。建筑是一个包含“全寿命过程”的系统,这个系统是由决策、设计到建造、维护使用等彼此关联的运作过程组成的。在建筑设计之初,不仅要研究建筑物生产投资的经济合理性,还要重视建筑物使用过程中维修与保养的经济合理性。从时间跨度的角度来看,全寿命周期分析覆盖了工程项目的整个寿命周期,指导人们自觉、全面地考虑项目的建造成本和运营与维护成本,从多个可行性方案中,按照寿命周期成本最小化的原则,选择最佳的投资方案,从而实现更为科学合理的投资决策。
    3.魅力质量
    魅力质量理论是由日本著名的质量管理大师东京理科大学教授狩野纪昭提出的。根据顾客的感受和质量特性的实现程度,将质量特性划分为3种类型:基本质量、一元质量和魅力质量。
    基本质量指符合产品(或服务)基本规格的质量,也称必须的质量特性,即顾客认为是理所当然应当具备的质量特性。这类质量特性的特点是即使提供充分也不会使顾客感到特别的兴奋和满意,但一旦不足却会引起强烈不满。
    一元质量,也称顾客期望的质量或满意质量(CS)(Customer Satisfaction)。这一层次的质量特性是顾客要求并希望提供的质量特性。这类质量特性的特点是提供的充足时,顾客就满意,越充足越满意,越不充足越不满意。
    魅力质量,也称顾客愉悦的质量(CD)(Customer Delight)。这一层次质量特性是通过满足顾客潜在需求,超越顾客期望,使新产品或服务达到顾客意想不到的新质量,给顾客带来惊喜和愉悦以至使顾客钟情着迷。这类质量特性的特点是如果提供充足的话会使人产生满足,但不充足也不会使人产生不满。
    把这个制造业的概念引入工程建设领域,建筑的魅力质量是建筑功能、适用、经济和美观四维指标的综合最优。
    3.1 形态与特色
    3.1.1建筑形态
    (1) 建筑形态的内涵和构成
    建筑形态是一种依据建筑构成的特点和规律而创造的造型设计活动。作为艺术与技术相结合的物质产品,无论是对建筑的内部或是外观设计,都把形式、色彩、肌理、材质等方面的造型设计手法贯穿于始终。
    建筑形态的表现形式主要体现在建筑体量与建筑形象。
    建筑体量是指建筑空间的体积,包括建筑物的长度、宽度、高度。建筑体量对建筑竖向尺度、横向尺度和形体三方面提出要求,在一般情况下,建筑空间的体量主要是根据房间的使用功能确定的,但有些建筑物为了满足造就其宏伟、博大或其它特殊功能的要求,往往把设计的建筑空间体量大于实际使用要求,如大会堂、展览馆等大型的公共建筑。
    建筑形象是一个国家(或地区)政治、经济、文化传统、民族风格、思想意识的综合体现,展示着不同社会、不同时代产生的不同的建筑形象。每一个具体的建筑形象产生都是通过对建筑各部位的形体组合和立面处理和实现。建筑形象抽象为形式,从人对形象的感受来说,风格是形式(或行为)的抽象,风格受意识形态的影响,它就必然表现出民族和地域、历史和时代、思想和信仰、行为和性格等特征。建筑形态的形成和发展,不仅满足了建筑的实用性和合理性,同时又使人们得到美的享受。
    (2) 现代建筑形态的变革
    工业大生产的发展促使建筑科学有了巨大的进步。新的建筑材料、结构技术、施工方法的出现,为建筑的发展开辟了广阔的前途,建筑的功能复杂了,类型增多了,古典建筑的简单空间形式已不能适应时代发展的要求。在经过几十年的发展之后,到20世纪,现代建筑以全新的面貌登上了历史的舞台。建筑形态的转变是由多方面的原因促成的。
    1)建筑设计理念的转变。当代建筑在外部形式上往往表现为强调局部、片断、冲突和无序,绝大部分建筑师设计时只考虑单体设计,考虑不全面,缺乏整体设计思想。但从城市空间角度分析,要解决的就不仅仅是单纯的协调环境的问题,也不仅仅是如何与原有建筑相协调的问题,而是一个关于城市空间承载性和城市建筑文化形态的思考。
    2)新技术和新材料的涌现。随着计算机辅助设计等新技术的应用,当代建筑可以生成非传统的形态,大量柔韧的、曲面的、拓扑化的建筑形式取代传统建筑的几何形边界。金属、玻璃幕墙和钢筋混凝土结构等材料的出现和不断创新,给建筑形态的设计提供了更加丰富的表现手法和实现途径。结合新材料和细部形式的运用,建筑形态展示出超越时代的未来感,并与相邻的历史建筑共同构成一种动态平衡。
    3)建筑环境的变革需要。建筑形态的生成和适宜性,是由建筑环境形态激发和评判的。建筑对自然环境,对社会与人,以及对未来周边的建筑形态都将产生影响。当代建筑形态更深层次探求与城市和环境的联系。除建筑与城市的空间联系以外,结构、历史、文化等方面的关联均在考虑之中,城市环境气氛在得到强化的同时也焕发出新的生机。建筑是城市空间的界定因素,架构出城市空间格局;同时,建筑作为使用载体与感知对象,具有表述城市空间信息和营造场所精神的作用。当代建筑设计形式多变、风格多元,不可避免地影响着建筑发挥其本质作用。
    (3) 建筑形态变革对城市建设的影响
    近代建筑形态变革给城市建设的理念和方式带来了革命性的变化,其影响力主要体现在:
    1)当代建筑形态对城市空间的整合。我国城市更新建设的实践中,通常建筑地块尺度混杂、构成凌乱、形态不规则。由于地块重划与置换机制严重缺失,所以地块边界难以协调,城市空间混乱无序。当代建筑形态在协调城市空间方面具有重要的意义,通过当代建筑形态注入旧有的建筑环境,可以整合城市空间风格,和谐城市空间环境,重塑城市形象并调整城市空间功能分区。
    2)当代建筑形态对城市文化的传承。处理新旧建筑的关系时,新形体常常拘泥于传统形式的简单模仿,缺乏与旧形体的深层关联,似乎城市更新中的建筑设计不宜创新。城市空间更新中,应该强调城市环境的场所精神的传承,用当代设计思想和技术手段重新解读城市空间文脉,而不是从风格或手法方面的模仿作为清规戒律去束缚新建筑,从而实现崭新的现代城市空间的连续性。
    3)当代城市空间设计的多元化。我国城市空间更新充满着前所未有的多样性与复杂性,这其中既有城市规划层面的潜在干扰,也有城市设计层面的固有束缚,还有建筑设计层面的内敛保守,使得城市空间设计所面临的问题日益纷繁难解。所以无论是政府主导还是开发商主导的城市更新,都要提倡灵活多变的城市空间设计概念与设计手段,加强多学科协作,以达到切实而全面地解决城市空间的更新与整合。
    3.1.2建筑特色
    1) 建筑特色的缺失
    在中国高速发展的城市化进程中,城市建筑特色成为一个值得关注的重大问题。在许多地方的建筑物设计中,仍然存在着诸多不以人为本,没有文化要素,缺乏艺术美感的现象。大多数城市呈现给人们的仍然是大大小小钢筋混凝土的“火柴盒”,在这样的建筑群中,有的建筑物忽视自然采光和通风,光照不足,令人压抑;有的只重视形式的新异,忽视空间、色彩、特色文化艺术符号与具体功能的恰当搭配,违背人的生存规律和审美情趣;有的片面强调建筑物的利用率,质量问题大,安全有隐患,绿化面积少,造成经常性的大拆大建,正所谓“一代人要建好几次房”。这些情形,必然造成“千城一面”、“万楼一样”的现象和人财物的严重浪费。
    从目前的实际情况看,不少城市整体建筑群缺乏科学规划,拥挤无序,混乱不堪,单体建筑物的外观造型更是缺乏文脉特色,加之一些纵横交织的电缆电线和颜色众多而又杂乱无章的住宅门窗等,严重破坏了整体的和谐美。这种不和谐的现象,通过视觉影响人的思维、行动、言谈、情绪、感觉,以至生理、心理变化,使人变得心理粗糙,甚至焦虑不安。有的城市存在着一些破坏性建设的情况。在迅速崛起的现代化新区,一味追求“新、奇、洋”,有自己特色的建筑风格完全消失,各城市风貌和格局的雷同,丧失了城市应有的人文品格和个性特色。有的在旧城改造中,虽然保留了重点文物古迹,却完全处在现代建筑物的重重包围之中,没有任何过渡和呼应,新建筑物的风格与古建筑物全无联系。这是没有文化的表现。
    (2) 建筑特色的创建
    1)继承和发扬中国民族风格。风格是民族的特征,也是时代的特征。各时代、各民族的建筑风格凝聚着当时、当地几乎全部的上层建筑和意识形态的特点。如果无视历史文脉、民族特色的继承和发扬,建筑就会失去生命力,也就无以体现特点之美。地域文化是一个地方在特定的地理环境和历史条件下,世代经营、创造、演变的结果。在罗马、巴黎、纽约、东京等城市,人们都可以看到代表不同时代的声音和视觉形象的建筑符号。而中国各具特色的地域文化相互交融、相互影响,共同组合出大中华文化色彩斑斓的壮丽图景。
    2)适应与融合建筑环境。环境是建筑物的母体,建筑物是环境的细胞。有文化要素的建筑物,不仅能展示自身功能与文化内涵的协调统一,而且能表达与环境之间的和谐关系,体现一种水乳交融的和谐之美。这是建筑艺术的根基,也是和谐社会的物化体现。城市是由建筑物集群组成的,城市的风格是由这个城市里大多数建筑物的风格决定的,建筑物与城市之间应该构成一种和谐之美。在城市规划中,我们必须统筹考虑建筑物与环境、城市等的和谐关系,使建筑物寓于环境中,而环境同样寓于建筑群的空间之中,两者相辅相成,浑然一体,给人以立体型、深层次美的感受。建筑物不是一种单纯的人工简单制造物,它本身就是另一种形态的自然。高大建筑群,体现出的是壮美;绿树成荫的街道公园,体现出的是秀美。这种刚柔相济之美,是城市“生机勃勃”的最好写照。建筑物与自然环境相和谐,要充分考虑建筑物所处地的位置、地形、气候、植被和相邻建筑物等要素,使人和自然展开自由对话。要把建筑物充分融入自然,与生态环境相和谐,包括一切非自然的建筑物、道路和构筑物等和谐统一,体现出应有的建筑形式、建筑色彩和建筑风格,与社会、人文环境相和谐,充分体现历史传统、风俗习惯和社会风尚。最终,就是要使建筑物与环境相融相生,使建筑物与客观环境达到最佳配置,让建筑物与自然环境及人的精神融为一体,让人们充分享受自然环境和建筑艺术所带来的永恒和谐美。
    3.2 时尚与霓裳
    3.2.1建筑时尚化的趋势
    中国建筑设计的发展,走过了许多艰难坎坷的探索之路。鸦片战争后,半殖民地半封建的中国大地涌入了大量的洋楼建筑,这种风格的建筑,影响了当时的中国设计师,他们竞相效仿,以致出现了大量的仿洋楼、伪洋楼。解放后,在计划经济体制下,国家本着节约的原则,制定了标准化图集,所有的东西都有标准,尤其是住宅,无论从平面、立面到细部构造设计图集都有标准,并且保持了十几年不变。改革开放后,迎来了中国建筑界最变化多端的时代,建筑时尚化,具体表现为以下几方面:
    (1)时尚化的工程项目类型。市民广场、行政广场、大剧院、传统风貌商业,街、大学城等项目和新的建筑形式不断涌现,这些时尚、前卫、优美而具有特色的建筑令城市风貌呈现出时尚的特质。
    (2)时尚化的建筑理念。绿色建筑、可持续发展、生态节能、智能化、现代主义、后现代主义等等各种建筑理念如时尚潮流般出现,并在短时间内成为建筑师和开发商、大众媒体所频繁使用甚至炒作的词汇。各种建筑理念在建筑市场的竞争中成为各种政治包装和商业包装的噱头。
    (3)时尚化的建筑形式。民族式、欧陆风、现代国际式、KFP风格、白色派、极少主义、表皮建构等流行的建筑形式层出不穷,从材料到手法,从整体的平面构图到立面的细部构件都可以成为建筑时尚化的元素,因为建筑的外在形式和风格是最容易模仿和复制的时尚外衣,而在各种纷繁的形式背后往往缺乏深层的意义。
    (4)时尚化的建筑操作模式。现在的建筑项目运作从项目策划到项目设汁、再到项目建成销售的整个过程,形成了一套完善的商品包装、宣传甚至炒作的运作机制,类似时尚杂志的建筑宣传广告、明星化的建筑师、各种与身份、品味相关联的媒体宣传、类似时装发布会的带炒作性质的建筑展览等等,建筑的项目运作过程跟时尚商品已没太大区别。
    3.2.2建筑时尚化的动因
    当代中国建筑时尚化的风格和趋势是由多方面共同作用的,除世界建筑设计趋势的影响之外,建筑时尚化还是外因和内因共同作用的结果。
    (1)建筑时尚化的外因。计划经济时期依赖政府指令和行政拨款的建设体制,逐渐从一个单一的消耗政府财政收入的消费部门转向市场经济下的生产部门。建筑市场化的转变一方面是使建筑的投资主体多元化,从国家财政支出到各种市场主体的商业投资的转变,多元化的投资主体使建筑形式的自由表达获得物质的支持;另一方面,市场化的过程在产生了各种独立自主的市场主体,确立了市场的主体意识,个体获得独立发展,个性得到张扬,各种市场主体也产生了表达个性、寻求认同的冲动和需求。
    (2)建筑时尚化的内因。建筑是一种实实在在的物质存在,它的建造需要消耗大量的社会物质财富和人力资源;它建成后在空间上具有相当体量,是相对于自然最大的人造物;在时间上具有一定的持久性,少则可存在数年,多则上百年,甚至更长;同时建筑具有公开的展示性,总是公开地存在于一定的社会环境中,因此建筑天生就具有符号象征相教化的功能,是表达价值观的一种有力的方式和手段。
    3.2.3建筑时尚化的出路
    对于政府等权力部门,城市面貌的变化是国家和城市经济发展的一个最明显的表征,林立的高楼大厦、开阔的广场、宽敞的景观大道等都是象征城市经济繁荣和现代化的符号,也是政府表现“政绩”的有力手段。在这种关系中,建筑成为城市建构现代化认同的工具,各城市的权力部门在相互的模仿和攀比中,按照同一个象征模式在发展着。这个模式就是西方的模式,它成为建构“发达”、“先进”、“现代化”认同的标志。而国外建筑师大行其道及各种新、奇、特比西方更“现代”的建筑形式在全国蔓延。要想创建具有中国特色的时尚化风格,必须做到:
    (1)理性借鉴国外先进的建筑设计思想。20世纪西方建筑发展经历了现代主义、后现代主义、解构主义、过程设计及智能化设计等几个过程。20世纪的建筑革命将以与高科技成果密切相关的建筑材料、建筑结构技术、建筑施工技术、建筑智能化管理以及计算机网络等技术手段为基础,我们要认真学习国外先进的建筑设计思想,并融会贯通,尽量转化成符合中国建筑的设计理念。
    (2)与时俱进,掌握时尚趋势。建筑产生于特定的时代中,不可避免地带有这个时代特有的语素。外国优秀建筑师在这一点上研究得很深入,设计思想也跟得紧、反应得快。犹如法国、意大利有许多著名的时装设计大师,而中国却只有小裁缝,仿造者所做的外形似乎相同,但实际却相去甚远。中国建筑师在这方面处于劣势,毕竟时尚的中心都在西方,离我们有很远的空间距离,这就要求我们紧跟时代步伐,缩短时间和空间上的差距。
    (3)稳扎稳打,发扬传统文化和民族精华。中国有悠久的民族文化传统,丰富的历史沉积,单就建筑来说,中国拥有许多以儒家思想为基础的宫殿、楼台、祭祀建筑和以道教思想为基础的园林等,它们讲究严谨对称、空间秩序,其间有随意随性的,也有自然天成的。传统文化并不是传统形式。北京曾有一阵子无论什么建筑都要在其顶上戴一个帽子(古亭),谓之“民族形式”,这并不是我们讲的“民族形式”。只有真正抓住传统文化精神意义才是根本,才能建成拥有传统文化精华的“民族形式”。
    (4)勇于创新,树立独特建筑风格。中国是发展中国家,受到现实情况中经济和技术的限制比较多,中国与国外传统文化背景不同,不能用西方发达国家的标准来衡量,但也不能拒绝先进的西方经典。对中国传统文化的了解,对西方先进建筑时尚的学习,最终是要让两者融会贯通,演化出自己的东西。创造出具有时代性和本土民族文化性的建筑是一个国家建筑文化发展、产生影响和受到世界重视和尊重的关键。有很多值得学习、借鉴的例子,如印度的柯里亚、墨西哥的巴拉甘,还有近些年越来越受到关注的日本建筑,都体现了本民族强烈的文化特色,使他们成为世界建筑舞台上的重要角色。
    3.3 建筑美学与城市景观
    3.3.1建筑美学
    (1)建筑美的内涵
    建筑拥有一种特别的美。它不同于绘画、雕塑等艺术美,它在具有审美价值的同时,还体现着重要的实用功能价值。建筑美更是一种多向度的美。它是一个时代的技术条件、社会特征和人们的审美需求以及地域、文化、材料等各方面的综合体现。空间和实用功能是建筑区别于其它审美对象的重要特征。在出现伊始,人类就挖“穴居”、筑“巢居”为自己寻找遮风避雨、躲避野兽侵袭的处所。这虽还不能被称为真正的建筑,但已体现了空间和功能在人类生存方面的重要作用。随着原始茅屋的诞生,人类的生存居住方式发生了根本性的变革。“原始房屋的出现,标志着建筑形式美的产生”为适合居住使用要求及营造的便利,这些房屋已初具几何形态,并且有了总体布局和平面组合的概念。
    (2)当代建筑美学观的趋向
    当前世界经济迅猛发展,新技术和新需求不断出现。而建筑的意义并不简单依赖于实体—建筑物本身,而是与接受者的主体意识密切相关。因而,建筑的意义会随着时间、地域的变化以及接受者的个体差异而处于不断变化的过程中。建筑美的内涵也随之发生了变化。
    总体来说,当代建筑美学观大体出现了以下三种趋向:
    1)现代主义美学渐渐衰退之后的建筑舞台上,相继出现了各种新的建筑美学观念和流派,如后现代主义,新现代主义,新理性主义,解构主义等。当代建筑领域已由现代主义独霸天下的单一美学观发展为多种美学观的多元共生。许多建筑师都在以各种打破现代主义审美法则的新颖的建筑形式向现代主义建筑师挑战。而现代主义建筑师也在继续以新的作品展示现代主义建筑不可抵挡的魅力。而与此同时,许多投资商试图让自己投资所建的建筑异于其他,突出个性,而促使建筑师更加将“标志性”作为重要建筑和大型公共建筑设计所追求的目标。
    2)自从现代主义建筑大潮出现以来,世界各地的建筑形象出现明显的趋同化倾向。现代主义建筑强调功能为先,提倡简练的处理手法和纯净的形体。反对附加装饰,并强调建筑的标准化和批量化生产。现代主义建筑变得呆板、冷漠,千篇一律,越来越远离传统和艺术。整个城市成为高速运转的机器,混凝土的森林,钢和玻璃的试验基地。历史,传统,对人性的关怀在现代城市中已退之于次要地位。另一方面,现代城市发展的高速率,高压力,高节奏,急功近利的心理普遍存在。在公众面前炫耀,在个人生活方面则力图回归田园,回归自然,追求一份悠闲、乐逸的感觉。当代许多建筑师力图改变世界各个角落都被冷漠的现代建筑所统治的局面,努力探索适合本地区的传统文化和地域特点的建筑风格,继承和发展当地传统文化。
    3)20世纪工业革命以来,科学艺术迅猛发展,而在技术文明给人类带来舒适而安逸的生活的同时,也给人类生存环境带来了可怕的后果。现代大工业生产和城市的盲目开发建设加剧了人类生存环境的恶化。同时,对地下资源、水资源与森林资源的无节制的开采与破坏,更加使生态环境的恶化不断加剧。
    人们越来越关注生态环境的变化,将生存环境质量的优劣作为评判一个城市、地区乃至建筑的标准。随之而来的,可持续发展观和生态观已成为当代建筑设计和城区规划中必不可少的考虑因

    "欢迎大家转摘!转载须注明中国建筑金属结构协会建筑中国建筑金属结构信息网网(www.CCMSA.com.cn)谢谢合作!"


文章标题
建筑中国建筑金属结构信息网网--中国建筑金属结构协会建筑中国建筑金属结构信息网分会官方

Baidu
map
Baidu
map