建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

羅黎明

（新疆建筑科學(xué)研究院（有限責(zé)任公司），新疆 烏魯木齊 831800）

一、概念設(shè)計(jì)概述

概念設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者參照設(shè)計(jì)理論和以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對工程布局，在前期階段，需要設(shè)計(jì)者從概念性層面判斷設(shè)計(jì)方案是否符合建筑工程情況，以此滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)要求。

具體來說，概念設(shè)計(jì)主要包含三個階段：（1）分析階段，需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作，了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是否完整，是否符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有做好分析階段的工作，對問題進(jìn)行排查，才能避免模糊概念設(shè)計(jì)性質(zhì)，提高設(shè)計(jì)效果。（2）綜合階段，如果遇到設(shè)計(jì)方案與建筑結(jié)構(gòu)不相符時(shí)，需要設(shè)計(jì)者根據(jù)掌握的專業(yè)知識進(jìn)行修改，使其設(shè)計(jì)圖紙得到有效展現(xiàn)，這樣既可以讓工程設(shè)計(jì)更為科學(xué)，還能避免設(shè)計(jì)方案或圖紙等出現(xiàn)問題，影響建筑質(zhì)量。（3）評估階段，在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者往往會設(shè)計(jì)出多個方案，需要對方案進(jìn)行評估，選擇出最佳的方案，在評估時(shí)，可以通過功能模型方式來全面評估，對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效計(jì)算，在確保方案具有可實(shí)施性的前提下，提高經(jīng)濟(jì)性，節(jié)省建筑成本。

二、概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，概念設(shè)計(jì)具有非常重要的意義，具有來說：首先，體現(xiàn)建筑美觀性。建筑作為視覺藝術(shù)的一種，人們會先從外觀上對建筑產(chǎn)生一定認(rèn)知，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，如果運(yùn)用概念設(shè)計(jì)這一理念，能夠增強(qiáng)美觀程度，有著較強(qiáng)的視覺藝術(shù)效果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由眾多內(nèi)容構(gòu)成，如色彩布置、對空間合理把握程度。近幾年，全球文化開始相互交流、融合，西方國家的一些設(shè)計(jì)理念流入國內(nèi)，使得人們對建筑審美發(fā)生一定變化，面對該種情形，一方面需要設(shè)計(jì)者了解用戶需求，明確設(shè)計(jì)方向，另一方面要有機(jī)融入中國美學(xué)、人文理念，實(shí)現(xiàn)中西合璧。例如，我國園林建筑中很多都運(yùn)用了借景或者對景等手法，在建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者也可以有效采用，對室內(nèi)空間進(jìn)行合理布局，在尊重自然法則的基礎(chǔ)上，達(dá)到創(chuàng)新目的，展現(xiàn)出建筑文化之美。其次，體現(xiàn)建筑人文性。伴隨社會發(fā)展，人文性以及審美性開始占據(jù)主要地位，在設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)者要充分踐行以人為本這一建筑理念，展現(xiàn)出概念設(shè)計(jì)內(nèi)在價(jià)值，為居住者展現(xiàn)出建筑物的人文性。在這個過程中，設(shè)計(jì)者可以應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，營造出人們可以與自然環(huán)境和諧相處的一種氛圍，使現(xiàn)代人們自然情感可以得到喚醒，這樣既可以讓現(xiàn)代都市人們實(shí)現(xiàn)與自然共生，還能改善人們現(xiàn)有的居住環(huán)境。

三、概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）在建筑場地中的應(yīng)用

為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以順利進(jìn)行，在正式設(shè)計(jì)之前，需要工作人員做好場地選擇工作，確保建筑場地符合工程情況，這樣才能促進(jìn)建筑工程可以如期完成。而在此期間，概念設(shè)計(jì)有著較高的應(yīng)用價(jià)值，例如，在對機(jī)械進(jìn)行選擇時(shí)，設(shè)計(jì)者要參照地形情況，了解建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)信息，這樣才能確保機(jī)械選擇的合理性，能夠推動工程實(shí)施。另外，設(shè)計(jì)者還要思考地址因素，有的建筑場地中的土質(zhì)是軟體，在施工時(shí)，會影響地基牢固性，所以，必須對地址進(jìn)行全面評估，讓建筑場地與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作相互協(xié)調(diào)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

（二）在建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

內(nèi)部結(jié)構(gòu)是建筑設(shè)計(jì)中重要一部分，其中內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含幾個層面，首先，布局設(shè)計(jì)。一般情況下布局設(shè)計(jì)分為兩個部分，即規(guī)則與不規(guī)則，前者可以使建筑具有莊重性，有一定規(guī)則感，后者能夠使建筑設(shè)計(jì)充滿靈動性，使其具有一定活力，這就需要設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑情況來設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合規(guī)則和不規(guī)則房屋布局方式，在彰顯建筑莊重性的同時(shí)，又不失靈動，提高藝術(shù)效果。而在布局設(shè)計(jì)時(shí)，概念設(shè)計(jì)可以起到參考作用，設(shè)計(jì)者可以從中得到借鑒，確保各細(xì)節(jié)的合理性。另外，通過布局設(shè)計(jì)一方面讓人們切身體會到建筑所帶來的美感，增強(qiáng)對建筑喜愛度，另一方面能夠?qū)ㄖ諊M(jìn)行統(tǒng)一化處理，使建筑具有濃郁的藝術(shù)特色。其次，比例設(shè)計(jì)。建筑本身有著很強(qiáng)的空間性，也就涉及到比例方面的設(shè)計(jì)，需要設(shè)計(jì)者加以考慮，例如，在設(shè)計(jì)之前，需要從整體和局部這兩方面進(jìn)行考慮，概念設(shè)計(jì)可以讓設(shè)計(jì)者大致了解設(shè)計(jì)方向以及思路，促使建筑展現(xiàn)出一定文化內(nèi)涵。

（三）防震技術(shù)的應(yīng)用

目前人們不僅追求建筑外部的美觀性，還需要建筑有著較強(qiáng)的抗震性，當(dāng)出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害時(shí)，能夠確保建筑結(jié)構(gòu)牢固，讓人們放心居住，因此，在設(shè)計(jì)階段，需要對防震技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其中在建筑結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用最為廣泛的是基層隔震這一處理技術(shù)，設(shè)計(jì)者會以建筑結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建防震層，對建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)有效隔離，一方面可以降低地震所產(chǎn)生的傳播效果，提高抗震性能，另一方面能夠減少對建筑結(jié)構(gòu)整體破壞程度，最大限度內(nèi)保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)，提高其完整性。在此期間，概念設(shè)計(jì)有利于設(shè)計(jì)者更好的分析防震技術(shù)中的數(shù)據(jù)，確定建筑結(jié)構(gòu)防震等級，即使出現(xiàn)地震，工作人員不再需要開展大面積的修復(fù)工作，通過更換防震裝置就可以達(dá)到效果，減少了震后修復(fù)工作量。另外，防震裝置自身會具有一定變形能力，能夠?qū)ν馕镞M(jìn)行抵抗，保證結(jié)構(gòu)完整，降低自然災(zāi)害給企業(yè)造成的損失。

（四）在協(xié)同工作中的應(yīng)用

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)主要用于協(xié)同工作。協(xié)同工作的概念廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，需要充分做好各種結(jié)構(gòu)件之間的匹配工作，讓每個構(gòu)件都發(fā)揮自身的作用。只有進(jìn)行了良好的協(xié)同工作，才能保證每個結(jié)構(gòu)件在承受重力作用下，依然可以保持穩(wěn)定，例如在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，電梯井不得使用磚墻來進(jìn)行稱重，其往往無法很好承受連續(xù)變動的載荷，應(yīng)該采用粘土土磚砌筑。在進(jìn)行相關(guān)抗震驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)該充分應(yīng)用概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施，如果對建筑的抗震性能有較高的要求，則應(yīng)該使用剪力墻，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框架時(shí)，應(yīng)該采用雙向梁柱剛接體系。此外，概念設(shè)計(jì)的協(xié)同性還有其它表現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要通過概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用，來讓各個結(jié)構(gòu)件得到更加均勻的受力，讓建筑的重力得到均勻的分配，降低對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求。隨著城市化的不斷發(fā)展，建筑的高度在不斷增加，層柱的面積會不斷增加，大大壓縮了建筑的實(shí)際使用面積。為了有效改變這種狀況，可以在柱子的截面積中設(shè)置豎槽，從而減少對柱子的使用數(shù)量，進(jìn)一步增加建筑的穩(wěn)固程度，進(jìn)一步提高建筑的使用安全。

四、結(jié)語

綜上所述，在新形勢下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)理念已經(jīng)不能吸引人們關(guān)注，所以，設(shè)計(jì)者要轉(zhuǎn)變思維，深入研究概念設(shè)計(jì)，把其合理內(nèi)核的思想應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在提高藝術(shù)性的前提下，確保設(shè)計(jì)數(shù)值準(zhǔn)確，從而增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全與牢固。