當(dāng)前建筑空間結(jié)構(gòu)的特征以及設(shè)計(jì)與優(yōu)化

摘要：當(dāng)前我國建筑建造最主要的類型是空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且具有較大規(guī)模的建筑，這也是我國建筑業(yè)未來發(fā)展的趨勢。近些年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對工程的結(jié)構(gòu)要求也就更為嚴(yán)格，所以在建筑工程建設(shè)中空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)開始展現(xiàn)其重要的作用。文章首先介紹了建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特征，并對其設(shè)計(jì)優(yōu)化給出了相應(yīng)的解決措施，希望能為同行帶來一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：建筑；空間結(jié)構(gòu)；特征；設(shè)計(jì)；優(yōu)化

一、我國建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特征

（一）建筑材料豐富多樣

在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中，常用的建筑材料有普通碳素鋼、鋁合金和不銹鋼。不銹鋼能夠用來做裝飾或者雕塑，而且還能夠在雨棚、大廳的通廊等地方使用，具有著較強(qiáng)的承重力，是一種用作防腐、裝飾的建筑材料。在日常生活中，鋁合金的應(yīng)用更加寬泛，幾乎隨處可見。

近幾年來，建筑物開始利用膜結(jié)構(gòu)來處理空間結(jié)構(gòu)，這已然成為一種發(fā)展趨勢。膜結(jié)構(gòu)在建筑材料中飛速發(fā)展，在體育場建設(shè)工作中開始嶄露頭角，并在其占據(jù)了舉足輕重的地位。實(shí)際上建筑織物本身就是一種現(xiàn)代化新型建筑材料，存在較大的優(yōu)勢，不但抗燃、自潔，而且還能高透光，自重較輕，具有較大的強(qiáng)度。在當(dāng)前高新材料技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，最新成就就是膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，其為建筑空間設(shè)計(jì)開拓了新的想象空間。

（二）結(jié)構(gòu)形式變化多端

空間結(jié)構(gòu)本身就能為建筑提供良好的造型，這是其呈現(xiàn)的最主要的優(yōu)勢。而且近幾年，大跨度公共建筑在具體發(fā)展進(jìn)程中，在許多國外建筑師看來：當(dāng)前，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)不能對一個(gè)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行具體定義，大多數(shù)都是結(jié)構(gòu)組合體，一種單純形式的空間結(jié)構(gòu)是非常少見的。

（三）經(jīng)濟(jì)環(huán)保的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)今，各種能源、原材料以及土地成本不斷增加，人們把目光放在環(huán)境保護(hù)上，從而給建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來一些考驗(yàn)，建筑師不但需要考慮空間結(jié)構(gòu)的建筑材料、投入成本，同時(shí)還要融入環(huán)保理念，要保證建筑空間結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保，從而滿足時(shí)代對建筑行業(yè)的需求。

（四）建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗風(fēng)性與抗震性

地球上的人口數(shù)目與日俱增，但是土地資源卻是有限的，建筑開始向高層發(fā)展。高層建筑在設(shè)計(jì)空間結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要重點(diǎn)關(guān)注其抗風(fēng)性與抗震性，從而保證建筑的優(yōu)質(zhì)性、安全性和舒適性。

二、建筑空間結(jié)構(gòu)色設(shè)計(jì)與優(yōu)化的主要對策

（一）完善材料管理制度

優(yōu)質(zhì)的建筑材料是建筑工程順利開展的前提條件，創(chuàng)建健全的物資入庫驗(yàn)收管理體系，對入庫的材料嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢查。在對原材料驗(yàn)收制度完善后，必須要根據(jù)技術(shù)文件中的具體規(guī)定來嚴(yán)格執(zhí)行，為工程的順利開展提供保障。當(dāng)前很多建筑施工過程的材料管理制度都過于簡略化，負(fù)責(zé)人員只是形式化的走一下過場，只會(huì)對出廠合格證和出廠證明等相關(guān)書面文件進(jìn)行查看，質(zhì)量出現(xiàn)明顯問題時(shí)，才會(huì)開展驗(yàn)收工作。還有部分供應(yīng)商為了滿足自己的經(jīng)濟(jì)效益，從而提供質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的原材料，提供虛假的證明材料，從而大大降低了原材料的品質(zhì)，導(dǎo)致整個(gè)工程潛伏著隱性的質(zhì)量威脅，事故一旦釀成，就會(huì)帶來不可估量的損失。尤其是驗(yàn)收鋼管質(zhì)量時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)類似的情況，只是驗(yàn)收鋼管規(guī)格，卻不重視鋼管材質(zhì)的驗(yàn)收工作，進(jìn)而給工程施工質(zhì)量帶來不利影響。所以必須要完善材料驗(yàn)收制度，并且嚴(yán)格執(zhí)行，從而為工程質(zhì)量提供保障。

（二）設(shè)計(jì)個(gè)性化的空間結(jié)構(gòu)

在對建筑空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合對建筑功能的需求，并且對社會(huì)、藝術(shù)和文化等抽象因素進(jìn)行充分考慮，再根據(jù)不同的對象以及規(guī)模的大小來靈活設(shè)計(jì)空間結(jié)構(gòu)。建筑空間結(jié)構(gòu)沒有統(tǒng)一固定的模式與格局，無數(shù)前人通過工程實(shí)踐凝練出典型的建筑結(jié)構(gòu)，進(jìn)而給現(xiàn)代建筑師帶來一些規(guī)律和啟發(fā)。各種事物之間都存在相似性，設(shè)計(jì)建筑空間結(jié)構(gòu)可以充分利用相似思維，比如觀察動(dòng)植物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，產(chǎn)生創(chuàng)作靈感，設(shè)計(jì)出富有個(gè)性的空間結(jié)構(gòu)。而決定其滿意度的主要因素包含了居民的審美觀念以及思維方式。不同時(shí)代的人們也會(huì)有著不同的審美情趣與思維方式。構(gòu)建建筑的內(nèi)部空間必須要充分考慮居民的思維與審美觀念，科學(xué)合理的對空間進(jìn)行改造，并且還要保證空間的個(gè)性化，結(jié)合居民自身的想法，科學(xué)規(guī)劃建筑空間。建筑空間的合理設(shè)計(jì)，還要考慮通風(fēng)和采光等相關(guān)要求，增加居民的舒適度，為居民提供優(yōu)美的自然景觀。

（三）健全統(tǒng)計(jì)分析工作體系

建筑師結(jié)合自己的設(shè)計(jì)理念與構(gòu)想，創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)的模型，不斷改進(jìn)并完善設(shè)計(jì)思路，對結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性充分進(jìn)行考慮。在對結(jié)構(gòu)中的多種程序計(jì)算時(shí)，選擇最簡單的計(jì)算方法，優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)。建筑師還需要統(tǒng)計(jì)計(jì)算中的數(shù)據(jù)，并且對其進(jìn)行分析，從多個(gè)角度分析各個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，保證建筑方案中工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的組合能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化。

（四）廣泛應(yīng)用抗風(fēng)性與抗震性空間設(shè)計(jì)技術(shù)

在對建筑空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要思考大風(fēng)以及地震等對建筑的影響，尤其要注意建筑設(shè)計(jì)中的空間動(dòng)力問題。研究抗震能力主要從網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)著手，在分析網(wǎng)殼彈性和地震水平方向反應(yīng)的非線性計(jì)算靜力等相關(guān)內(nèi)容，取得了不錯(cuò)的成果，從而為網(wǎng)殼抗震能力設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)今，在對建筑空間進(jìn)行具體架構(gòu)時(shí)，關(guān)于地震的消極抵御已經(jīng)不能跟上建筑業(yè)的發(fā)展步伐，為了有效消減與控制地震引起的震動(dòng)，在建筑空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還需要高度重視鉛鋅橡膠板的使用，從而來消減振能。建筑空間結(jié)構(gòu)織物的膜結(jié)構(gòu)有著多變的外形，而且重量較輕，風(fēng)構(gòu)成了其主要的動(dòng)力影響。然而解決風(fēng)振問題仍然存在較大的難度，在索膜屋蓋空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用非線性分析的方法對空氣動(dòng)力的失穩(wěn)與橫風(fēng)向共振響應(yīng)進(jìn)行研究，雖然取得了一定的成果，但還需要更深入透徹的研究分析風(fēng)振問題。

三、總結(jié)

總而言之，我國建筑行業(yè)在飛速發(fā)展進(jìn)程中，空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占據(jù)了重要的地位，甚至關(guān)乎到整個(gè)建筑工程的安全性。所以在對空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要加強(qiáng)各個(gè)方面問題的重視程度，有針對性地采取解決對策，力求保證結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)失誤，進(jìn)而提高我國建筑行業(yè)整體的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

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