加強建筑設計與建筑設計合理性的研究

魏 佳 豪

(湖北工程學院，湖北 孝感 432000)

1 建筑設計的概念

建筑設計具體是指在對建筑物進行建造以前，設計人員根據(jù)相關的建設任務，對施工及使用過程中存在或可能發(fā)生的問題，預先做好全面的設想，并擬定出解決問題的合理方案和有效方法，然后通過圖紙和文件的形式將這些方案與方法表達出來，為建筑材料準備、施工組織設計及各工種作業(yè)時的協(xié)調(diào)配合提供依據(jù)。建筑設計的主要目的是確保工程項目在投資限額的范圍內(nèi)，按預定的方案順利進行，從而使建筑物達到預期的用途，滿足使用者的需要。

2 設計合理性對建筑設計的影響分析

對于建筑項目而言，設計是重中之重，而設計是否合理對整個工程項目具有一定程度的影響。首先，設計合理性會對工程造價有所影響。通常情況下，建筑造價的高低直接關系到經(jīng)濟效益，想要使建筑的結(jié)構設計與造價之間達到一個最佳的平衡點，就必須保證設計的合理性，大量的工程實踐表明，不合理的設計會增大施工難度，由此會產(chǎn)生相關費用，從而導致造價提高，合理的設計可避免上述情況的發(fā)生。其次，設計合理性會嚴重影響建筑結(jié)構的安全性、耐久性、穩(wěn)定性、抗震性、防滲性等方面。建筑工程項目的設計方案是施工過程的主要依據(jù)，所有分部分項工程及關鍵工序的施工都必須嚴格按照設計圖紙的要求，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行，如果基礎的設計不合理，將會導致地基不穩(wěn)，從而造成上部結(jié)構的穩(wěn)定性不足；框架結(jié)構設計的不合理，結(jié)構的安全性和耐久性將會隨之降低；抗震設計不合理，一旦發(fā)生地震可能會導致建筑坍塌；外部圍護結(jié)構設計的不合理，則會引起建筑滲漏，從而破壞結(jié)構的使用性能。要想避免上述種種問題的發(fā)生，就必須保證建筑設計的合理性，這是非常重要的前提。

3 建筑設計合理性的基本原則

為使建筑設計達到合理性的要求，在具體的設計過程中，應當遵循以下幾點原則。

3.1 經(jīng)濟性

經(jīng)濟性是建筑合理性設計應遵循的基本原則之一，具體是指通過一些科學合理、切實可行的方法和措施，在不影響工程質(zhì)量的前提下，最大限度地減少資源和能源的消耗，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化的目標。

3.2 集約化

我國雖然有著大量的土地資源，但是由于人口眾多，導致人均土地占有率較低，而建筑需要以土地作為依托進行建設，由此導致建筑發(fā)展與土地供求形成了一定的矛盾沖突，為有效緩解這一矛盾，在建筑工程項目的設計中，應當對地下空間的開發(fā)予以充分重視，并結(jié)合舊城區(qū)改造項目，將原有的土地上的建筑拆除，設計一些高層建筑，提高建筑的容量，同時，應多使用一些節(jié)能環(huán)保的新型材料，在降低資源和能源消耗的基礎上，減輕對自然環(huán)境的污染和破壞。除此之外，設計時應對水資源進行集約利用，通過污水廢水凈化處理、雨水回收再利用及相關的節(jié)水設施，對用水量進行有效控制。

3.3 適宜性

從目前建筑工程領域中應用的各種技術來看，不同地區(qū)明顯的經(jīng)濟差異是造成多種技術體系并存的主要原因之一。在建筑設計中，想要達到合理性的目標，就必須確保所選的技術體系切實可行，同時，還要保證建筑設計與當?shù)氐臍夂驐l件、水文地質(zhì)、地形地貌等因素相適應，由此能夠使設計方案達到更佳的效果，建筑全壽命周期內(nèi)的能耗和物耗都會隨之大幅度降低?，F(xiàn)階段，建筑設計與自然和氣候相結(jié)合，已經(jīng)成為設計的立足點，若是脫離這一實際，那么設計出來的建筑結(jié)構都是不合理的。

3.4 循環(huán)再利用

建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，要求建筑工程應當能夠循環(huán)再利用，即建筑產(chǎn)品可以初始的形式多次使用，如結(jié)構構件、照明設施、管道、各種設備等等。通常情況下，當建筑達到使用年限以后，需要進行拆除重建，在拆除的過程中，舊建筑中各種可再生的材料通過加工、合成之后，可用于新建工程，由此可以節(jié)省新材料的用量，不但能夠減少資源的消耗，而且還能提高經(jīng)濟效益。而想要實現(xiàn)這一目標，就必須確保建筑設計時的合理性，具體而言，就是要合理使用可以循環(huán)再生的產(chǎn)品，實現(xiàn)建筑全壽命周期的最大效益。

4 加強建筑設計合理性的有效方法

建筑設計是一項較為復雜且系統(tǒng)的工作，其中涵蓋的內(nèi)容較多，為避免各種問題的發(fā)生，應加強建筑設計的合理性。

4.1 合理選材

在建筑工程中，材料是不可或缺的重要基礎，合理選用材料除了可以提高建筑的整體質(zhì)量外，還能起到優(yōu)化結(jié)構的作用。在具體設計時，設計人員應當對施工環(huán)境、構件的受力特點等因素予以充分考慮，選擇最適宜的建筑材料，當材料選定之后，為達到合理性的要求，應對其各項指標進行檢測，以免材料因性能或質(zhì)量存在問題，而對建筑結(jié)構的安全性、耐久性等方面造成影響。通過科學、合理地選材，并在設計中對材料進行優(yōu)化使用，可以滿足建筑的質(zhì)量要求。

4.2 結(jié)構優(yōu)化

對于建筑工程而言，主體結(jié)構是否合理直接影響到工程的整體效果，因此，在設計結(jié)構時，應遵循科學、合理的原則，選用輕質(zhì)低耗的結(jié)構體系，如輕鋼網(wǎng)架結(jié)構、板式輕型建筑等等。同時為使建筑達到耐久性的目標，建筑的內(nèi)部結(jié)構應當具有一定的可變性，其能夠適應不同的功能需要，可以顯著降低改造及重建的頻率，有助于節(jié)約能源和資源，經(jīng)濟性較高。結(jié)構的可變性為后續(xù)的升級改造提供了前提條件，由此建造出來的建筑才具有可持續(xù)性。相關研究結(jié)果表明，建筑中所有的結(jié)構體系均有一個臨界點，故此，在建筑合理性設計中，應在確保結(jié)構安全性的前提下，發(fā)揮出結(jié)構的最大效能。

4.3 保證關鍵環(huán)節(jié)的設計合理

1)配筋合理。

建筑工程中，鋼筋是不可或缺的重要組成部分之一，它是確保建筑結(jié)構穩(wěn)定的主要材料。在對剪力墻進行設計的過程中，必須嚴格依據(jù)結(jié)構要求，對配筋進行設計。為使鋼筋的分配更加平均，橫向的鋼筋可設置在外，縱向的鋼筋則可設置在內(nèi)。由于建筑中處于地下的結(jié)構會受到土體壓力的影響，為提升墻體本身的抗側(cè)壓性能，可將縱向鋼筋布設在外，橫向鋼筋布設在內(nèi)，這樣墻體的剛度也會隨之增加。

2)基礎合理。

地基基礎的主要作用是承載建筑結(jié)構的自重，保證建筑的穩(wěn)定性，對于高層建筑而言，基礎設計的合理性非常重要。因此，設計人員應當在設計前，對建筑周邊環(huán)境及地質(zhì)條件進行全面分析，并充分考慮地下水對基礎的影響，從而使地基的設計達到合理性的要求。

3)樓板合理。

樓板除了與建筑結(jié)構的安全性有關之外，還與使用性能有著一定的關聯(lián)，設計樓板時，應當對比主次梁的受力情況予以考慮，并對受力較大的樓板進行單獨處理，在確保樓板具有較大受力程度的基礎上，減少鋼筋的用量，降低工程造價。

4.4 完善設計圖紙

當設計人員制作好建筑工程的設計圖紙后，為使設計達到合理性的要求，應當組織各方面的專家對設計圖進行技術討論，并聽取水電專業(yè)設計人員的意見，對設計圖中存在的不足之處進行優(yōu)化改進，避免施工中出現(xiàn)問題，影響質(zhì)量。同時，設計人員可結(jié)合現(xiàn)場施工人員反饋的問題，對設計圖進行修改，從而滿足現(xiàn)場施工作業(yè)的需要。

5 結(jié)語

合理的設計是建筑工程項目順利建設的前提和基礎，同時也是提高建筑結(jié)構安全性、穩(wěn)定性、耐久性的有效途徑。鑒于此，設計人員應當在建筑工程設計中，加強設計的合理性，確保工程質(zhì)量，降低造價，這對于我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

[1] 呼延勁松.高層建筑設計方案的經(jīng)濟合理性思路構架和探索[J].中國新技術新產(chǎn)品,2016(11):134-135.

[2] 畢懋陽.建筑結(jié)構體及其相關空間—結(jié)構體內(nèi)含空間的合理性利用研究[D].南京：東南大學,2015.

[3] 繆仨胤.某超高層建筑計算分析結(jié)構選型和結(jié)構經(jīng)濟合理性研究[J].建設科技,2017(2):65-66.

[4] 黃 橙.工業(yè)建筑結(jié)構設計中如何提高建筑的安全性[J].住宅與房地產(chǎn),2017(8):73-75.

[5] 徐 峰.試述建筑結(jié)構設計中的優(yōu)化策略[J].居業(yè),2015(7):56-58.