田納西河流域治理

[拼音]:jianzhu sheji

[英文]:architectural design

建築物在建造之前,設計者按照建設任務,把施工過程和使用過程中所存在的或可能發生的問題,事先作好通盤的設想,擬定好解決這些問題的辦法、方案,用圖紙和檔案表達出來,作為備料、施工組織工作和各工種在製作、建造工作中互相配合協作的共同依據,便於整個工程得以在預定的投資限額範圍內,按照周密考慮的預定方案,統一步調,順利進行,並使建成的建築物充分滿足使用者和社會所期望的各種要求(包括物質上的和精神上的要求)。

發展過程

在古代,建築技術和社會分工比較單純,建築設計和建築施工並沒有很明確的界限,施工的組織者和指揮者往往也就是設計者。在歐洲,由於以石料作為建築物的主要材料,這兩種工作通常由石匠的首腦承擔;在中國,由於建築以木結構為主,這兩種工作通常由木匠的首腦承擔。他們根據建築物的主人(或其代理人)的要求,按照師徒相傳的成規,加上自己一定的創造性,營造建築並積累了建築文化。

在近代,建築設計和建築施工分離開來,各自成為專門學科。這在西方是從文藝復興時期開始萌芽,到產業革命時期才逐漸成熟;在中國則是清代後期在外來的影響下逐步形成的。隨著社會的發展和科學技術的進步,建築所包含的內容、所要解決的問題越來越複雜,涉及的相關學科越來越多,材料上、技術上的變化越來越迅速,單純依靠師徒相傳、經驗積累的方式,已不能適應這種客觀現實;加上建築物往往要在很短時期內竣工使用,難以由匠師一身二任,客觀上需要更為細緻的社會分工,這就促使建築設計逐漸形成專業,成為一門獨立的分支學科。

工作範圍

建築設計就其工作範圍而言,在中國有兩種不同的概念。廣義的建築設計是指設計一個建築物(或建築群,下同)所要做的全部工作。由於科學技術的發展,在建築上利用各種科學技術的成果越來越廣泛深入,設計工作常涉及建築學、結構學以及給水、排水、供暖、空氣調節、電氣、煤氣、消防、防火、自動化控制管理、建築聲學、建築光學、建築熱工學、工程估算、園林綠化等方面的知識,需要各種科學技術人員的密切協作。但通常所說的建築設計,是指“建築學”範圍內的工作。它所要解決的問題,包括建築物內部各種使用功能和使用空間的合理安排,建築物與周圍環境、與各種外部條件的協調配合,內部和外表的藝術效果,各個細部的構造方式,建築與結構、建築與各種裝置等相關技術的綜合協調,以及如何以更少的材料、更少的勞動力、更少的投資、更少的時間來實現上述各種要求。其最終目的是使建築物做到適用、經濟、堅固、美觀。

以建築學作為專業,擅長建築設計的專家稱為建築師。建築師除了精通建築學專業,做好本專業工作之外,還要善於綜合各種有關專業提出的要求,正確地解決設計與各個技術工種之間的矛盾。

作用和意義

建築師在進行建築設計時面臨的矛盾有:內容和形式之間的矛盾;需要(建築物如何更好地滿足使用者在物質上、精神上的要求)和可能(投資條件、材料條件、技術條件、裝置條件)之間的矛盾;投資者、使用者、施工製作、城市規劃等方面和設計之間以及它們彼此之間由於對建築物考慮角度不同而產生的矛盾;建築物單體和群體之間、內部和外部之間的矛盾;各個技術工種之間在技術要求上的矛盾;建築的適用、經濟、堅固、美觀這幾個基本要素本身之間的矛盾;建築物內部各種不同使用功能之間的矛盾;建築物區域性(包括構造細節)和整體、這一區域性和那一區域性之間的矛盾等。這些矛盾構成了非常錯綜複雜的局面。而且每個工程中各種矛盾的構成又各有其特殊性。因此,任何人都不可能事先一下子把它們完全估計清楚,更不可能一下子把錯綜複雜的矛盾解決得恰當和完善。如果不經過設計這個工作階段,這些矛盾和問題就會在施工過程中不斷暴露出來,迫使當事者臨時去處理解決。這樣,一方面難免顧此失彼,另一方面還會影響施工程序,甚至迫不得已把已經做好的部分工程拆除重做,導致時間、材料、勞動力和經濟上的損失。即或勉強完工,也會給使用者帶來長期的不方便或不適用,勢必降低建築物的經濟效益、社會效益和環境效益,甚至造成工程事故。

所以說,建築設計工作的核心,就是要尋找解決上述各種矛盾的最佳方案。通過長期的實踐,建築設計者創造、積累了一整套科學的方法和手段,可以用圖紙(見建築製圖)、建築模型或其他手段將設計意圖確切地表達出來,才能充分暴露隱藏的矛盾,從而發現問題,同有關專業技術人員交換意見,使矛盾得到解決。此外,為了尋求最佳的設計方案,還需要提出多種方案進行比較。方案比較,是建築設計中常用的方法。從整體到每一個細節,對待每一個問題,設計者一般都要設想好幾個解決方案,進行一連串的反覆推敲和比較。即或問題得到初步解決,也還要不斷設想有無更好的解決方式,使設計方案臻於完善。

總之,建築設計是一種需要有預見性的工作,要預見到擬建建築物存在的和可能發生的各種問題。這種預見,往往是隨著設計過程的進展而逐步清晰、逐步深化的。建築設計中的問題不是孤立的,而是互相關聯、互相影響、互相牽制著的。設計者在解決某個問題時,不一定能把相關的問題全部都想清楚;在解決後來發生的問題時,又常會發現原先已解決的某個問題解決得不夠恰當,還要回過頭來重新處理。因此,建築設計的整個過程就是從粗到細、從不周全到周全、從不完善到完善的修改和演化的過程。設計上的改動都是在圖紙上進行的,相對來說,改起來比較容易,物質上、精神上、時間上的損失都比較小,卻可以保證工程最終順利進行,並獲得最好的效益。這正是建築設計的作用所在。“沒有正確的設計就不能施工”,即使是最緊迫的工程,也要在施工以前安排一定的設計時間,作為建築工程不可缺少的工作階段,其原因即在於此。

程式和內容

為了使建築設計順利進行,少走彎路,少出差錯,取得良好的成果,在眾多矛盾和問題中,先考慮什麼,後考慮什麼,大體上要有個程式。根據長期實踐得出的經驗,設計工作的著重點、常是從巨集觀到微觀,從整體到區域性、從大處到細節、從功能體型到具體構造、步步深入的。為此,設計工作的全過程分為幾個工作階段:蒐集資料、初步方案、初步設計、技術設計、施工圖和詳圖等,循序進行,這就是基本的設計程式。它因工程的難易而有增減。

蒐集資料階段

設計者在動手設計之前,首先要了解並掌握各種有關的外部條件和客觀情況:自然條件,包括地形、氣候、地質、自然環境等;城市規劃對建築物的要求,包括用地範圍的建築紅線、建築物高度和密度的控制等;城市的人為環境,包括交通、供水、排水、供電、供燃氣、通訊等各種條件和情況;使用者對擬建建築物的要求,特別是對建築物所應具備的各項使用內容的要求;對工程經濟估算依據和所能提供的資金、材料、施工技術和裝備等;以及可能影響工程的其他客觀因素。這個階段,通常稱為蒐集資料階段。在蒐集資料階段,設計者也常協助建設者做一些應由諮詢單位做的工作,諸如確定計劃任務書,進行一些可行性研究,提出地形測量和工程勘察的要求,以及落實某些建設條件等。

初步方案階段

設計者在對建築物主要內容(包括功能和形式)的安排有個大概的佈局設想以後,首先要考慮和處理建築物與城市規劃的關係,其中包括建築物和周圍環境的關係(建築物之間高低和體量的佈局,主要是根據周圍環境的現狀和發展可能性處理好建築物對鄰近建築、周圍環境的影響),建築物對城市交通或城市其他功能的關係等。這個工作階段,通常叫做初步方案階段。通過這一階段的工作,建築師可以同使用者和規劃部門充分交換意見,最後使自己所設計的建築物取得規劃部門的同意,成為城市有機整體的組成部分。對於不太複雜的工程,這一階段可以省略,把有關的工作併入初步設計階段。

初步設計階段

設計過程中的一個關鍵性階段,也是整個設計構思基本成型的階段。初步設計中首先要考慮建築物內部各種使用功能的合理佈置(見建築設計原理)。例如不同用途的房間或空間,相互之間有的要靠近,有的要遠離;有的要聯通,有的要隔絕;有的必須靠近地面,有的可以安排在樓層高處。一些公共活動性質的、特別是重要的廳堂或房間,一般佈置在顯要突出的位置;一些有私密性要求的房間則要適當隱蔽。建築空間有的需要開敞,有的需要封閉。這些都要根據不同的性質和用途合理安排,各得其所。這不僅出於功能上的考慮,同時也要從藝術效果的角度來設計。

當考慮上述佈局時,另一個重要的問題是建築物各部分相互間的交通聯絡。交通貴在便捷,要儘可能縮短交通路線的長度,這不僅為節省通道面積,收到經濟效益,而且可使房屋內部使用者來往方便,省時、省力。此外,交通上的交叉混亂應該儘量避免,特別是性質上互有不便甚至互不相容的交通,更要避免交叉混雜。還有,由於人們在建築物內是循著交通路線往來的,建築的藝術形象又是循著交通路線逐一展現的,所以交通路線的巧妙設計還影響人們對建築物的藝術觀感。

與使用功能佈局同時考慮的,還有不同大小、不同高低空間的合理安排問題。這不只為了節省面積、節省體積,也為了內部空間取得良好的藝術效果。考慮藝術效果,通常不但要與使用相結合,而且還應該和結構的合理性相統一。因此,結構方式的選擇,也是初步設計中的一個重要內容,主要考慮它的堅固耐久、施工方便和材料、人工、造價上的經濟性。至於建築物形式,常是上述許多內容安排的合乎邏輯的結果,雖然有它本身的美學法則,但應與建築物內容形成一個有機的統一體。脫離內容的外形的美,是經不起時間考驗的;而紮根於建築物內在因素的外形美,即內在美、內在哲理的自然表露,才是經得起時間考驗的美。

初步設計階段還應該考慮有一些帶全域性性的問題,如材料的選擇,各種裝置系統的選型和原則構想,工程概算(見建築設計概算預算),以及主要技術指標是否先進等。對這些問題作出的決定通常應該取得投資者、使用者及其主管單位的同意。其中某些問題,還要徵得城市規劃部門、有關市政公用部門和消防部門等的同意。

技術設計階段

初步設計具體化的階段,也是各種技術問題的定案階段。技術設計的內容包括整個建築物和各個區域性的具體做法,各部分確切的尺寸關係,內外裝修的設計,結構方案的計算和具體內容,各種構造和用料(見建築構造)的確定,各種裝置系統(包括機房、各種裝置裝置及管道)的設計和計算,各技術工種之間各種矛盾的合理解決(例如管道綜合設計,各種裝置洞口、裝置裝置與建築裝修之間的結合問題等),設計預算的編制等。這些工作都是在有關各技術工種共同商議之下進行的,並應相互認可。技術設計的著眼點,除體現初步設計的整體意圖外,還要考慮施工的方便易行,以比較省事、省時、省錢的辦法求取最好的使用效果和藝術效果。對於不太複雜的工程,技術設計階段可以省略,把這個階段的一部分工作納入初步設計階段(承擔技術設計部分任務的初步設計稱為擴大初步設計),另一部分工作則留待施工圖設計階段進行。

施工圖和詳圖設計階段

施工圖和詳圖主要是通過圖紙,把設計者的意圖和全部的設計結果(包括做法和尺寸)表達出來,作為工人施工製作的依據。這個階段是設計工作和施工工作的橋樑。施工圖和詳圖貴在明晰、周全,表達確切無誤,具有嚴密的系統性,易於查詢;切忌疏漏、差錯、含糊不清和圖紙之間互相發生矛盾。施工圖和詳圖的繪製者必須熟悉所選用材料或成品的型號、規格、尺寸、施工製作和安裝的規律,使圖紙和說明所規定的要求合乎施工、製作、安裝等的實際。詳圖工作是整個設計工作的深化和具體化,又稱細部設計。它不僅要解決各個細部的構造方式和具體做法,還要從藝術上處理好細部與整體的相互關係,包括思路上、邏輯上的統一性,造型上、風格上、比例和尺度上的協調等,細部設計的水平常在很大程度上影響整個建築的藝術水平。

上述的建築設計程式都是就民用建築而言。工業建築在原則上與之相似,只是所考慮的具體內容和側重點有所不同而已。例如解決新建工廠與城市規劃的關係,通常是通過廠址選擇這一過程來進行的。在初步設計和技術設計中如何滿足生產工藝的要求,在功能佈局上如何考慮生產活動和運輸活動的方便和取得高效率,如何為工廠創造良好的工作環境等,都是極其重要的必須很好解決的問題;而建築物的藝術效果,則相對來說處於比較次要的地位。

如何做好建築設計

從實際出發是做好建築設計的關鍵。建築設計是一種創造性的活動,一個建築物的形式和內容,既取決於設計者的主觀因素,更取決於實際存在的各種客觀因素。例如:建築所在地的地質、地貌、氣候等自然條件,對建築物的使用性質、內容的要求,當地的材料情況(如何就地取材,務求價廉物美),所能提供勞動力的狀況和施工裝備的狀況(手工勞動還是機械化操作,其利弊因當地的經濟發展等狀況而異),建築工人手藝狀況(如何揚長避短,儘量利用當地的好手藝)等物質條件和技術條件;城市規劃部門對所建建築物的特殊要求,特別是為了適應不同的周圍環境,需要有不同的形式處理;投資者和使用物件的不同口味;不同地方的歷史背景、文化傳統和習尚愛好;當時社會上的建築傾向和審美風尚等等。這許多客觀因素,都會影響一個建築物的形式和內容。對每一個具體建築物來說,上述各種因素的組合和構成,又是各不相同的。如果設計者能夠虛心體察客觀實際,綜合各種條件,善於利用其有利方面,避免其不利方面,那麼所設計的每一個建築物就不僅能取得最好的效果,而且會顯示出各自的特色,每個地方也會形成有各自地方特色的建築風格,避免千篇一律。設計者的主觀因素也是至關重要的,即或各人在原則問題上都有共同的認識和信念,大目標一致,但每個設計者的生活經歷,文化素養,對具體事物的是非觀,思考問題和處理問題的方式方法,以及各自在某些方面的擅長、愛好等仍會有許多差異。這些差異不可避免,不能抹煞,事實上正是它們構成了設計者個人的建築風格。這對豐富建築創作,對促進建築學的發展和進步,都起到積極作用。

整體觀念,或者說全域性觀點,是做好建築設計的另一關鍵。建築物是組成城市體型和環境的主要成分,因此要求設計者從城市體型、環境的整體角度來考慮建築設計。同樣,考慮一個建築群對各個單體建築之間的關係,考慮一個單體建築對各個區域性、各細節的關係,也都要有整體觀念。設計工作是很多人共同協作的,每個人可能只負責一個區域性的設計,某一區域性設計有時從區域性角度看是正確的東西,而從整體角度看不一定正確,這就需要首先照顧整體。因此,不僅設計總負責人要有整體觀念,每個做區域性設計工作的人也都要有整體觀念。

善於發現問題、糾正錯誤,是做好建築設計的又一關鍵。因為建築設計的整個過程本身就是一種修改、演化的過程,設計者面臨著一系列錯綜複雜的矛盾,思路正確,很多複雜的矛盾和問題常會迎刃而解,要避免犯“先入為主”,鑽牛角尖的毛病。

展望

當前,電子計算機的利用越來越廣泛深入,電子計算機輔助建築設計正在促使建築設計這門科學技術開始向新的領域發展。建築設計的“方法論”已成為一門新學科。這就是研究建築設計中錯綜複雜的各種矛盾和問題的規律,研究它們之間的邏輯關係和程式關係,從而建立某種數學模式或圖象模式,利用電子計算機,幫助設計者省時省力地正確解決極為複雜的問題,並替代人力,完成設計工作中繁重的計算工作和繪圖工作。這個新的動向目前雖處於開始階段,但它的發展必將為建築設計工作開闢嶄新的境界。

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