万涛
摘 要:当今社会人们的物质生活水平不断提升,对居住环境的要求也就越来越高,景观设计的品质也随之受到人们的重视。在目前的景观设计行业中,往往注重景观建筑的效果,而对景观结构重视不够。但严格说来,景观结构设计直接决定了景观建筑设计能否实现,它的好坏直接影响最终的景观效果。本文通过实例阐述景观结构的设计方法,实现景观建筑与结构的和谐统一。
关键词:园林景观,景观结构,景观建筑,美观,适用
1 引言
景观结构一般是在景观建筑设计之后,它需要满足和实现各种景观建筑的设计要求,同时景观建筑设计也不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。所以说景观结构 “受制”于景观建筑设计,但又“反制”于景观建筑设计。景观结构与建筑结构略有不同,景观结构设计首先要满足构件的美觀性,在保证美观的前提下,实现构件的安全性、经济性、适用性和施工便利性。成功实现这五条标准,既是景观结构设计的最佳体现,也是景观结构设计人员最终努力的目标。
2 结构体系简单易行
景观建筑经常使用自然流畅的曲线来设计构筑物的造型和线条,这样的设计手法使构件的形态更加优美,但是往往也会造成构件造型复杂、形状各异,在结构计算和结构设计方面存在一定的难度,计算软件往往难于应付。如果景观结构设计也随同构件做成不规则的形式,既无法保证结构的安全合理,也给施工造成很大的难度。比较可行的办法就是将构件的结构体系简单化、规则化,然后通过外饰面完成形态的不规则。例如顶盖平面不规则的廊架,其柱、梁可以设计成规则的框架体系,通过梁伸臂的长短变化实现顶盖的不规则形状。
实际工程中也经常遇见结构体系非常简单,但是跨度却很大的景观构筑物,如单跨景观桥,单跨架空平台,单跨门廊等。如果按常规简支梁进行结构设计,则梁的跨中弯距和挠度会很大,相应构件的截面尺寸也会较大,这样往往会造成“肥梁胖柱”的出现,与景观构筑物的美观性相冲突。此时需要需要对结构体系进行优化,例如把梁往柱墩外延伸一小段,使简支梁变为伸臂梁,这样梁跨中弯距和挠度就会减少,构件尺寸也会相应减小。
3 结构材料经济适用
景观构件与建筑相比属于小体量构筑物,建筑达到一定的限值就只能使用某些特定的结构材料,而景观构件却可以使用不同的结构材料来实现同样的效果,原则上能使用砌体结构就不采用钢筋混凝凝土结构,因为园林景观不同于建筑,它需要更多的从工程造价、施工便利及使用维护等方面考虑,以最简单的方法来解决工程问题是景观结构设计的技术体现。
但是在实际工程中,采用哪种结构材料,需要综合衡量材料的经济性与适用性。例如:某小区消防出入口铁艺大门,大门单扇长2米,高4米,门柱结构可以设计成砖砌体,也可以设计成钢筋混凝土。从经济性上看,使用砖砌体会节省造价,但是从适用性上看,由于大门单扇尺寸及重量均较大,使用砖砌体容易造成大门连接处砌体开裂,严重的可造成柱身倾斜,所以综合经济性和适用性,选择钢筋混凝土结构更为合理。
4 结构尺寸合理安全
景观构件相对于建筑,在荷载和承载力方面的要求会低一些,在保证安全的前提下,结构尺寸可以适当减小。以水景为例,为达到较好的防水性和耐久性,水景结构通常采用钢筋混凝土,根据《地下工程防水技术规范》(GB 50108-2008)防水混凝土结构厚度不应小于250mm,但对于通常水深不超过0.6m的水景来说,按此要求进行设计固然可以满足性能要求,但势必会增加成本投入。通过实践和混凝土构件裂缝验算,采用150厚的钢筋混凝土,配合卷材防水,即可满足水景的防水和使用要求,又可以减少投资造价。
5 构造措施适度加强
随着人们对景观品质的要求提升,小区入口大门对空间及立面效果的要求也不断提升,其复杂程度已不亚于一个小型公共建筑,此类景观建筑需要对抗震不利部位进行构造加强,保证结构整体的安全性和延性。
通常柱的震害大于梁,柱顶的震害大于柱底,角柱的震害大于内柱、短柱的震害大于一般柱,设计时遵守强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的原则,控制最小配筋率,限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长,节点处箍筋适当加密等措施,将框架设计成延性框架,增强结构的抗震潜力和抗倒塌能力。
6 基础设计安全可靠
景观结构一般可分为主体结构设计和地基基础设计,由于景观构件的荷载与体量较小,主体结构一般按照构造设计就可以达到设计要求,而基础设计却是景观结构设计中需要计算最多的部分。地基基础设计必须以安全为最主要的设计原则,正常情况下,必须依据地质勘察资料、土壤以及地下水等多方面因素,来设计基础类型。但是在实际工程中,很少有单独针对景观的地质勘查资料,这时可以参考建筑的地质勘查资料,虽然此资料不针对景观,但对景观结构设计人员了解项目地质、土壤情况可以起到一定的指导作用。
景观结构的基础设计主要包括:基础埋深、地基承载力、冻胀和沉降四方面,某些单臂悬挑构件还要考虑基础的抗倾覆。这四方面内容需要综合考虑,才能完善基础设计。例如:某项目绿地中种植矮墙,高0.5米,基础采用条形基础,设计基础埋深0.8米,地基为素土夯实,地基承载力100Kpa。根据上述条件基础埋深满足不小于0.5米的要求,也满足冻深0.8米的要求,基底压力也满足承载力要求,但是墙体最后还是出现了沉降,主要原因是项目区域为大面积回填土,并且回填过程未分层夯实,经雨水冲刷土体自然沉降。但是如果对地基进行处理,其成本会远超墙体本身的价值,得不偿失,考虑到此墙前后均有绿化遮挡,出现沉降也对景观效果的影响不大,最后综合这些因素采用了上述基础设计方案。
如果此墙不是在绿地当中,而是在硬铺地面上,由于缺少植物遮挡,沉降带来的影响效果就比较严重,上述的基础设计方案就不适用了,可以采用软弱地基换填垫层法进行设计。
同样的构件,不同的使用环境,其基础设计方案也是不同,所以景观结构的基础设计是需要综合考虑各方面因素,才能完成的。
7 结束语
景观结构设计是一个系统而全面的工作,不仅是景观设计成功实现的保证,更是景观建筑安全应用的基础。景观结构设计是一项经验性很强的工作,不仅需要景观结构设计人员严格遵照设计规范和标准,还需在实践中不断的总结和积累经验教训。