中小城市建筑设计与研究

中小城市建筑设计与研究浅析

【摘要】当今社会对建筑设计的要求越来越贴近时代发展的步伐，彰显城市空间的生活气息，本文主要针对中小城市建筑方案设计原则与结构体系进行了简单分析和探讨。

【关键词】建筑设计；中小城市；设计原则；结构体系

0.前言

20世纪90年代以来，我国建筑行业迅速发展，在多样化、多元化城市的影响下，人们越来越关注紧凑型、复合型城市的发展模式。建筑设计中，建筑要表现空间形式，同时它又被感受为一种总体环境，而建筑、结构、技术三者之间密切联系，相互作用、相互促进，因此科学合理的结构形式、先进的技术，都会为建筑设计提供新的创作思路。

1.建筑设计是综合的空间组织问题

1.1空间表现与功能需求

为创造一个有效的建筑物，设计人员必须处理空间形式表现与三种相互有关联的功能需求：与使用活动有关的、物质的和象征性的需求。城市的社会、经济、政治、文化氛围。这些都是城市存在和发展的空间形式，以这些元素为出发点，合理控制城市的形态和密度，优化建筑的空间组织和布局风格。

设计者必须以空间形式

组织建筑物的功能性质

以满足使用者的三种需求：

（1）与活动有关的（使用的）。

（2）物质的（构造的）。

（3）象征性的（感受的）。

1.2文化是一个城市的最高体现

当地的地域文化、传统文化及社会文化等形成一个整体，满足物质建设的条件下，加强精神建设，使得建筑全面反映出城市的技术水平、经济状况及现代化水平，尤其是关注其潜在的文化含义，既突出城市文化氛围，又可以延续和协调城市文化的发展。对于资金雄厚的大企业，通常会选择一个城市的中心和核心地区，而对于中小企业来说，中心区域较高的价格超出了他们的承受能力。因此，一个成熟的城市，最为明显的标志就在于兼收并蓄，除了基本的规模化、复合化、集约化以外，还要具备应有的小型化、灵活化以及多样化。

1.3建筑综合体

成熟的城市发展模式走向建筑综合体的开发和建设。（1）高效的时空利用率。建筑综合体较功能单一的建筑物在空间利用上有着明显的优势。通过使空间多用途化来达到充分利用城市空间的目的，较单独安排各项活动较大地节省了城市空间。此外，由于建筑综合体的多功能共生，使人们能在同一地点进行不同的活动，满足大部分的生活需求，缓解了交通拥挤的状况，节省了大量时间，从而提高了城市效益。（2）有效的自我调节机制。建筑综合体的功能组成复杂，从而具备多层次的社会触点，能较好地把握社会需求变化的

脉博。当城市生活需求发生变化时，建筑综合体将进行自我调整以适应新的要求；当建筑综合体运行良好，外部条件又提供可能的情况下，其各部分的发展潜力就大大增强。（3）良好的环境价值。随着社会文明的发展和生活水准的提高，人们对环境质量的要求愈来愈高，进一步提出要创造一个方便、舒适、宁静的生活空间，建筑综合体可以将丰富的城市生活有机地组织在一起，使它们彼此促进。通过多功能的共生使居民生活极其方便和丰富，同时使环境有较强的领域感和安全感，产生巨大的聚合力。

2.结构形式与特点

2.1受力特征与平面形式

高层建筑在水平荷载作用下，会产生以整体弯曲变形为主导的相对侧移。结构的这种以整体弯曲变形为主导的相对侧移，与结构体系的抵抗倾覆力矩的有效宽度的三次方成反比关系。因此，减少相对侧移的方法之一是在平面上加大建筑的有效宽度。根据风洞实验可以得知，不同的平面形状其风力作用的效果也不相同，有着圆形、椭圆形、正方形、修正三角形、正多边形等平面形式的高层建筑，沿纵横两个方向有较大的宽度，较小的受风面积，和较好的抗侧刚度，为理想的高层建筑平面类型。但是对某些由于自然条件或者使用功能上特殊要求的建筑，往往会出现沿短边方向有效宽度较小、抗侧刚度较弱的长条形平面，针对这类建筑，一般可以通过设计成曲线形、折线形，或口字形平面，使房屋整体宽度增大几倍来提高其整体抗侧刚度。

2.2结构平面布置的合理性

对任何平面形式的高层结构来说，一般可以通过尽量使平面的质量中心接近于抗侧力结构的刚度中心来避免由于水平荷载与抗侧

力结构刚度中心所偏离而产生的扭矩。对于平面形式比较复杂的高层建筑，也可以通过调整抗侧力的结构位置，使得质量中心与刚度中心尽可能接近。

2.3结构形式与特点

以下为常见结构体系的比较分析：

（1）框架-剪力墙结构是由框架与剪力墙组合而成的结构体系，适用于需要有局部大空间的建筑，这时在局部大空间部分采用框架结构，同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗震能力，从而满足高层建筑的要求。普通剪力墙结构，全部由剪力墙组成的结构体系。框支剪力墙结构，当剪力墙结构的底部需要有大空间，剪力墙无法全部落地时，就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。

（2）剪力墙的结构效能：1）建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时，这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名（抗震规范定名为抗震墙）。2）剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙，因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。3）剪力墙结构体系，有很好的承载能力，而且有很好的整体性和空间作用，比框架结构有更好的抗侧力能力，因此，可建造较高的建筑物。4）剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，其缺

点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差，一般适用住宅、公寓和旅馆。5）剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板，可以不设梁，所以空间利用比较好，可节约层高。

（3）框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。

（4）钢筋混凝土结构在土木工程中的应用范围极广，各种工程结构都可采用钢筋混凝土建造。钢筋混凝土结构的设计和建造围绕着工业化的标准和实际中的考虑，而这两者又随着工业化中积累的经验和研究慢慢地发展。当新的设计方法、制作过程、建造技术不断产生的同时，建筑材料也在稳定地发展，从某些方面讲，工业化的标准一般反映出的足被大家接受的思想以及根据建设规范所从事的实践。但是，规范通常讲的只是某些最低的要求，而不是最高的要求。

高层建筑平面布置随着其使用性质和功能的不同而发生变化。住宅及旅馆一般适用于小空间平面布置方案；商场、餐厅、展览厅等需要有能灵活分离的大空间；内部无柱的大空间一般用作宴会厅、舞厅、报告厅等，能提供不同内部空间的各种结构体系在建筑平面