淺談建筑結構工程的系統化設計

內容提要：

加強建筑結構工程的系統化設計，實現建筑結構工程的統籌管理，可以提高建筑結構工程的現代化水平，節省大量的人力、物力和財力。文章依次針對系統化設計是建筑結構工程現代化的要求、建筑結構工程系統化設計的路徑、方法進行了認真的分析，給建筑結構工程設計人員提供了參考。

關鍵詞：建筑結構工程；現代化；系統化設計；路徑；方法

隨著我國經濟水平的不斷提高以及科學技術的不斷發展，建筑結構工程現代化已經逐漸成為人們的共識。在這種情況下，大力加強建筑結構工程的系統化設計，實現建筑結構工程的統籌管理，不但可以提高建筑結構工程的現代化水平，而且還可以節省大量的人力、物力和財力。

1 系統化設計是建筑結構工程現代化的要求

1.1 系統化設計可以確保建筑結構工程安全高效運轉

隨著時代的不斷發展，建筑結構工程的現代化水平越來越高，它的規模不但越來越大，而且功能越來越多。在整個建筑結構工程中，除了主體建筑工程，常常配套建設許多相配套的建筑工程，例如配電間、辦公室、休息室、配電室、電梯間等建筑工程；這些建筑工程又可以劃分為多個子系統，如中央空調系統、交通系統、強弱電系統、逃生系統等子系統，正是這些子系統構成了龐大的系統性建筑結構工程。

從整個建筑結構工程來講，要想確保各個子系統能夠安全高效運轉，必須確保整個建筑結構工程協調運轉。從另一個方面來講，即使各個子系統的設計水平相當高，如果無法融入到整個建筑結構工程當中，這樣的建筑結構工程只能是各子系統的簡單拼湊，根本無法實現系統的協調運轉，在這種情況下，只有實現整個建筑結構工程的優化，才能真正確保整個系統的安全高效運轉，才能達到系統化設計的目的。

1.2 系統化設計可以確保建筑結構工程安全順利施工

現代建筑結構工程是綜合性的復雜的現代化工程，其功能已不單純是普通的居住，而是趨向于更加復雜的多種功能，因此在進行建筑結構工程設計時必須面向使用功能。但是，在面向使用功能進行設計的過程中，由于各子系統的功能不同，其建設材料的規格、設備的品種也就不同，并且建筑材料和設備的安裝技術也各不相同。各種線路、管道的鋪設，設備的安裝，材料及施工機械的使用必須進行統籌設計。否則，就會導致建設過程中出現施工次序混亂，建設作業困難的現象，這樣就會給建筑結構工程的安全順利施工帶來很大的困難。

1.3 系統化設計是建筑結構工程全壽命設計的要求

全壽命設計是現代建筑結構工程的基本要求。建筑結構工程設計人員在設計過程中，不但要進行傳統的設計，而且還要進行市場預測設計、設計評價、工程施工結構設計、工藝性修改設計、試運行、使用、維修等整個生命周期進行綜合考慮，從而確保建筑結構工程在建設、使用過程中不會出現重大質量問題。

2 建筑結構工程系統化設計的路徑

在一個現代化的建筑結構工程系統化設計的過程中，要想完整體現出系統化設計的特征，實現各子系統之間的完美和諧，必須參照以下路徑進行優化設計。

2.1 建筑結構工程系統分析

在建筑結構工程設計之初，必須針對整個建筑結構工程進行立項，并展開科學性論證，在確實可行的基礎上進行系統分析，確定設計的方針與方法，然后進行系統分析，對結果進行討論和修正，確定最優系統，同時確定設計參數和變量，完成設計數據的搜集和整理。

2.2 建筑結構工程各子系統設計

在這個過程中，首先要確認各子系統在功能與設計方法上是不是能夠和整個系統相協調，確定最優子系統。然后確定子系統的設計參數和變量，完成設計數據的搜集和整理，并完成子系統的設計。子系統的設計完成后，還要針對子系統的技術設計進行經濟評價，以確定該子系統是不是最優設計。

2.3 建筑結構工程系統設計

當完成各子系統的最優設計之后，才可以進行建筑結構工程系統設計。建筑結構工程系統設計是在各子系統互相協調的原則基礎上實現的。在這個過程中，必須確保各子系統之間的銜接協調統一，無論是在結構上，功能上，還是在建筑材料上，都必須保持高度協調，只有這樣才能保證整個系統的協調統一。在完成建筑結構工程系統設計后，還要對整個建筑結構工程系統設計進行經濟評價，以確定該建筑結構工程系統設計的最優性。

當確定了最優的建筑結構工程系統設計后，還要對建筑結構工程系統設計的實現方法進行設計和評價，恰當選擇最優的實現方法后，對系統做出系統的綜合性評價。

3 建筑結構工程系統化設計的方法

3.1 建筑結構工程系統標準化設計方法

建筑結構工程系統標準化設計是在整個工程統一協調的前提下進行的，它主要包括簡化法、系列化法、通用化法、組合化法以及綜合標準化法等多種方法。

⑴簡化法

簡化法是指在規定的范圍內盡可能降低建筑結構工程中使用的材料、安裝的設備、施工設備的類型數目，使材料、安裝的設備、施工設備盡可能滿足建筑結構工程建設過程的需要。

⑵系列化法

在進行設計的過程中，對于某一類材料、安裝的設備、施工設備常常需要一系列的類型才能夠滿足建筑機構工程設計的要求。這種方法通常使用在結構預制構件的設計過程中。

⑶通用化法

簡單來講，通用化法就是各子系統通用的標準化設計。由于各子系統具有相對獨立型，因此在設計過程中可以選擇確定在功能或者尺寸上具有互換性的功能單元作為設計的通用單元。

⑷組合化法

組合化法是建立在通用化法的基礎之上的，是將許多種通用性比較強各個單元，按照設計用途或者需要進行拼接組合，從而形成功能不同的單元。

⑸綜合標準化法

所謂綜合標準化就是在設計過程中，要求一個系統內部的各個子系統內部或者各子系統之間，或者各個系統的相互銜接的部位在功能設計上保持協調一致。

3.2 建筑結構工程系統智能化設計方法

計算機的出現使得建筑結構工程的智能化設計成為了現實，在建筑結構工程設計的過程中，利用計算機輔助設計不但將標準化方法融入其中，而且還可以進行完成設計的智能化。利用計算機輔助設計建立的抽象模型，并在這個模型中進行子系統的設計、運作，在滿足各個客觀條件的前提下，打造出符合建筑系統化設計的現代化工程。

4 小結

總之，在建筑結構工程的設計過程中，運用系統標準化設計，不但可以提高建筑結構工程的質量，確保建筑結構工程的安全，而且還可以縮短建筑施工時間，提高建筑的舒適度和使用效率。

參考文獻

[1]李文萍.建筑結構設計中若干問題的分析與研究[D].浙江大學2010

[2]晏育松.高層建筑結構設計中的若干問題研究[D].南昌大學2010