郑州大学教学区建筑功能与结构分析_教学楼结构与建筑分析
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郑州大学教学区建筑功能与结构分析
内容摘要：
本次调研以郑州大学教学区建筑群为主体，以郑州大学图书馆为例，对建筑功能与结构的相互联系和郑州大学建筑的结构、选材、选型和设备技术特点进行分析和探讨。首先讨论教学区整体建筑结构与功能的配合形式，再以郑州大学图书馆为例，研究建筑结构、材料、设备、选型的特点。
关键词：建筑 结构 功能
郑州大学核心教学区位于郑州大学中部,分为南、中、北三个教学区和元和广场，整体呈扇形分布，体现对称之美。
建筑结构的功能需要满足安全性、耐久性和适用性三个要求。郑州大学核心教学区的建筑最主要的功能是提供教学的场所，因此，为了方便教学，在保证安全性和耐久性的前提下，我们可以看到：
1)在教学楼之间采用了大量架空的走廊来连接楼层。以南教学区的教学楼为例，南2、3、4、5都通过在不同楼层间设置走廊与南1号楼连接，而其它们之间也有很多同样的走廊来连接，这样省去上下楼而直接从走廊可以很方便快捷的到达其他楼的教室。
2)在三面都有教学楼的空地上设立与二楼平齐了大平台。以南三为例，在南三东西楼之间的空地上设立的与二楼平齐的平台为例，平台由比较宽的台阶与地面连接，符合此处人流量大的特点而且较高的台阶显得更加大气，在平台下面有很大的空间，此处有小型超市和自行车停放处，更加满足了学生的需求。
3)在教学楼的内部，采用了内廊式的过道，这样充分利用了建筑内的空间，而且教学楼内部的柱子都埋在了墙中，过道里看不到柱子，方便人们行走，另外，有几幢楼的楼梯采用的是双跑楼梯，这样便于分散过于集中的人流。
由此，我们可以看到，合理的布局，在合适的位置采用合适的结构形式，使用合理的结构形式来弥补其他地方的不足，可以充分利用空间并发挥建筑本身的功能，方便人们的日常使用。
下面，我们以郑州大学图书馆为例来分析建筑材料、结构形式、建筑设备等技术内容及选型特点和利弊。郑州大学图书馆位于核心教学区东面，采用的建筑材料丰富，结构形式复杂，建筑设备齐全，选型特殊，是一幢独立的大型综合性建筑，具有代表性和象征性。
a)建筑材料：
由于高度和所需的荷载并不大，五层的图书馆采用的是钢筋混凝土材料。外墙面镶嵌有大块的瓷砖，与较大的混凝土柱子结合立体感非常强烈，具有很好的视觉效果；中庭的顶采用的是钢结构屋顶并铺设玻璃屋面，可以起到很好的采光效果。
但是图书馆很多地方的混凝土需要现场浇注，延长了工期，另外，钢筋混凝土材料不利于隔热，会造成能源的浪费；外墙的瓷砖耐久性不太好，长时间风化作用下可能会脱落；由于天井的跨度很大，对单坡的钢结构屋架的受力要求很高，当降雪量非常大的时候，不能及时排出屋顶的积雪可能会对屋架造成很大的压力。
b)结构形式：
郑州大学图书馆采用的是“回”型的天井式结构，中庭高达五层，包含大量的走廊和楼梯间。由于合理的布局，楼层的面积由下至上依次减小，呈现出很多的“阳台”，这样不但减轻了建筑本身的自重，还使得图书馆内部的空间获得了较高的利用率。比如在一楼两个报告厅顶部连接二楼走廊的平面上布置了很多桌子供学生使用，此处的采光效果很好，视野也极佳；结合图书馆的“回”型结构安置了很多楼梯和走廊，大部分楼梯都是旋转楼梯，这样不但节省了空间，而且使得图书馆内部颇具立体美感、交通非常便利，四个角上的楼梯间安置的落地窗使得此处的视野效果非常好，适宜学习；中庭顶部采用钢结构的屋架解决了中庭跨度大的问题；图书馆采用框架结构，使得阅览室的开间都非常大，符合阅览室的使用要求。
相应的，天井式的结构形式会导致天井中间的采光很差，阅览室的大开间也会产生采光问题；图书馆内很多旋转楼梯单跑长度过短而且比较狭窄，在转弯处容易造成拥挤，若果发生火灾，可能会影响人群的疏散。
c)建筑设备：
在采光方面，郑州大学图书馆采用大量的大立面玻璃窗，一定程度上弥补了结构上导致的采光问题，并在建筑内部安装了很多补光灯，采光效果良好。通风方面，中央空调和大量窗口的使用使得图书馆内的自然通风效果很好。防火方面，交通空间和阅读式之间采用卷帘门分隔，并且安置了必要的消防设施，加强了安全保障。给排水方面，每个楼层都有很多卫生间，很少看到输送管道，安排较为合理。
然而，大量玻璃的使用隔热效果很差，在夏季的时候会造成图书馆内部温度高，使用空调会浪费大量电能，不利于环保。
d)选型特点：
郑州大学图书馆整体呈“回”型，外部立面经过切割和分离，立体效果明显；采用了大量的条形窗，即满足了采光需求，而且也使得建筑整体更加通透；另外，四个角上的楼梯间外墙延伸，加长了图书馆正面的面积和立体感，入口处极宽的台阶显得更气势磅礴。
图书馆主楼在二层，正由于入口处多级台阶的选用导致残疾通道只能先通过台阶下的小门进入图书馆，不便于残疾人的出入。
通过上述的分析，建筑材料、结构、设备和选型之间彼此相互联系，往往更具建筑实际的功能而选用合理的结构形式、材料、设备、选型，在实现建筑功能的过程中往往受到以上几种因素的相互制约，需要人们根据实际情况来调整。比如在图书馆的选型中，方形、圆形的结构是比较适合的，因为人们需要在图书馆内查找资料，方形、圆形的结构占地面积大且便于人们在里面快速移动。再比如图书馆要求开间和进深都比较大，因此造成采光的不足是难以避免的。因此，在设计时分析建筑本省的功能，合理布局、恰当安排可以减小弊端，甚至化缺点为优点。
（由于所学专业知识、查阅的资料有限，实地考察的能力不足，文中有不足之处还请老师指出，必将积极改正。）
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