浅谈公共建筑设计的技术创新
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摘要：公共建筑的设计已经成为当前设计师们关注的焦点之一。本文从公共建筑设计技术创新的角度展开论述，从结构技术、生态技术和材料技术三个方面进行论述，并取得了一定的研究成果。
关键词：公共建筑；设计；创新
引言
公共建筑设计的技术创新是公共建筑设计创新的本源动力，建筑结构的更新、生态技术要求和新老材料的开发，促使建筑师不断的进行建筑技术设计的创新。这些新结构、新技术和新材料的开发应用，在根本上解决的公共建筑设计中所面临的功能和形式问题。
1 结构技术创新
结构是支撑建筑的主要部件，也是制约和促进建筑形态创新的主要因素，富有创造性的使用结构因素，将设计出意想不到的建筑形体和新奇的建筑形象。通过结构进行的公共建筑形态创新主要包括发挥技术极限、挑战重力的结构形态；运用结构特性、营造动感的结构形态和展示设计内涵，塑造细部的结构形态三种形式。
1.1 挑战重力的结构创新
在传统公共建筑的设计中，结构的首要任务是维护建筑的稳定与坚固，而要想维持建筑的稳定与坚固，机构首先要面对的就是地球的引力，也就是重力。纵观整个公共建筑的发展历史，可以看出，挑战重力始终是建筑技术创新的重要突破口之一，如古罗马的万神庙创造的巨大穹顶就是古代建筑师挑战重力的结果。通过对建筑结构的改进和优化，使建筑的结构技术在解决了工程技术问题的同时，也完成了对建筑形态的塑造，这种转变，随着现代建筑技术的飞速发展，表现的愈加明显。到了 2010 年，这种情况被迪拜塔以 828 米的惊人高度推向了顶峰。
1.2 营造动感的结构创新
与其它造型艺术不同，建筑造型始终给人以坚固、稳定和不可移动的感觉。传统建筑的结构形态由于人们心理和技术的要求，会尽量避免松散、摇摆和带有弹性的结构形态。随着建筑技术的不断进步和社会发展的加快，人们不再钟情于稳定的结构形式，运动和动感成为了建筑结构追求的新潮流，比如2008年奥运会的主办场地鸟巢就是最好的例子。
1.3 塑造细部的结构创新
公共建筑的结构不但对建筑的主要形态发挥作用，经过建筑师精心处理的建筑结构，在建筑的细部也能够对建筑的形体起到关键性的影响。
对细部的表现冲动来源于对理性力量的崇拜，这种来源于人类内心意识的力量在人们的心里根深蒂固，展现在公共建筑设计的各个时期。现代建筑大师密斯・凡德罗就是一个使用结构对建筑的细部进行刻画的典型实力。密斯能够熟练的使用建筑的结构构件进行不同的组合排列，创造出和谐富有美感的建筑结构形式。他以一种间接、精确的设计方式，将建筑的细部构件进行提炼，在每一个细部处理与节点连接上都进行精确的推敲。这使密斯的作品具有一种精致、高雅、纯净的美，成为现代主义建筑塑造建筑细部结构的完美典范。
2 生态技术创新
舒适功能是建筑的重要功能之一。人在建筑物中能达到舒适就要求有合适的室内外温度、湿度、采光和适当的声音控制。随着技术的发展，人们对建筑的舒适性要求越来越高，技术的发展也使得人类对室内环境的控制手段越来越多，公共建筑使用的人数众多，其使用的舒适性直接影响其附近人群的健康水平。现代建筑的发展带来的“空调病”、“都市风”等不利影响逐渐被人们了解，以使用的舒适功能开始成为公共建筑设计创新的重要组成。
2.1 生态自然的绿色空间
公共建筑尤其是大型公共建筑的建造过程以及使用过程都会产生较多的有害物质，同时公共建筑也是能源消耗的重点区域之一。随着后工业时代的到来，人们对公共建筑的室内生态环境提出了越来越高的要求，建筑内部空间的生态化就是其中最突出的特征之一。
2.2 精巧多样的采光技术
光的引入是建筑基本的物理功能之一，早在原始社会，人类就知道要在墙壁之上开凿大小不一的洞口来控制光线的进入。随着人类的技术不断发展，人们不满足与单纯使用窗户来采集和控制光线，尤其是在人流密集，能耗较大的公共建筑，单纯的窗口结合传统电灯采光不但不符合现代人的需求，而且不利于节约能源。新型的公共建筑设计在采光技术上进行改革，应既利用自然光线，节约能源，又不能完全受自然光线的限制，要对自然光线进行控制和调节，从而实现公共建筑设计的采光创新。
2.3 节能健康的自然通风
随着“空调病”等现代建筑空气调节系统弊端的显现，减少机械通风，在满足人体需求的同时，最大限度的控制能源消耗，利用自然的能量来为建筑内部通风，是公共建筑设计生态技术创新的一种有效手段，这种手段不但复合环境效益和经营效益，更为建筑内部的人们提供了自然的空气环境，同时也为公共建筑的形态创新提供了丰富的建筑语汇。
3 材料技术创新
3.1 新型材料的使用创新
随着人类的科技不断的进步，不断有具有全新属性的建筑材料被开发出来，使用在公共建筑设计当中。建筑师研究并分析这些材料的特征，把它们与众不同的触觉、视觉乃至听觉特性应用到公共建筑的设计中去，从而创造性的设计出具有独特特征的新建筑。
随着英国工业革命的发展，钢铁加入了建筑材料的行列，一时间成为建筑师们的宠儿，新潮的建筑师利用钢铁与传统石材和木材所不同的特性设计出了具有机械美感的建筑。而后，现代工业对金属材料的不断探究，开发出了多种多样的新型金属建材，并利用不同的加工工艺给予这些材料不同的意义，如用腐蚀处理的金属板表现历史的沧桑、用光滑的钛合金表现科技的深奥等。
塑料是 20 世界使用最为广泛的人工材料，它被使用与人们生活的各个方面。但作为建筑材料，塑料直到二十世纪中期才被逐渐使用。塑料与玻璃相比，具有更加优秀的光线调节性和更加良好的隔热透气效果。2008 年为北京奥运会兴建的国家游泳中心“水立方”是一座单纯而优美的建筑，建筑基于水泡的灵感，使用ETFE 薄膜为建筑表面覆盖了一层类似水分子结构的外皮。这种表皮具有玻璃等其他透明材料所不具备的多种特性，如轻质、防腐、高效的透光性、可调节的室内温度等，更奇妙的是，如果薄膜有破损，不必像玻璃那样整块更新，只要在破损处打上补丁，经过一段时间薄膜就会自行愈合。
还有就是树脂玻璃因为其独特的技术特性，如在低温下良好的可塑性和优良的透明度和光泽度等，也被很多现代非线性建筑所使用。
3.2 传统材料的挖掘创新
传统材料以其历史悠久和技术成熟往往能都代表一地的地域文化特征，极易融入地方建筑群之中，从而赢得当地人民的认同。建筑师通过对传统材料属性的重新开发，以新的视角审视传统材料，以新的手法运用传统材料，以新的技术改进传统材料，都可以产生创新的建筑形式。
公共建筑的创新强调越来越强调地域性和文化性，这导致木材等传统材料的回归成为一种趋势，但是一些传统材料的受力特征决定它们的施工和构造做法不能完全适应现代建筑的建造方式。建筑师在应用这些材料时，对其做法进行深入挖掘和改良，创造出新的制造工艺和使用方法，从而能够使传统材料具有了新的表现形式。
结束语
在结构技术创新方面，公共建筑的创新主要集中于从以下三个方面：一是挑战重力的创新，主要表现在高层公共建筑中；二是营造动感的结构创新，主要表现在体育站房等与运动有关的公共建筑上；三是塑造细部的结构创新。
在生态技术创新方面，本文主要分析了公共建筑在节能减排并满足人体舒适方面创新的方法，一般包括以下三个方面：一是生态化的建筑中庭；二是多样化的遮阳采光；三是自然节能的通风设计。
在材料技术创新方面，主要分析了公共建筑设计在使用新型材料创新所应用的方法和面对传统材料时，如何扬长避短，最大限度的挖掘传统材料的潜力。
参考文献
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