建筑工程設計方案

許增耀

(山西省華城建筑設計公司，山西太原 030013)

0 引言

建筑工程設計即在擬定的規劃、設計方案下，為達到預期目標的系統活動，依據具體環境進行有針對性的空間環境建構過程，同時也是一種運用圖示的思維方式來解決設計的過程，更是建筑不斷進行優化的過程。

我國的建筑工程設計方案本著對投資方要求負責的理念進行，并由政府相關部門對圖紙等進行相應的審核，然而，目前建筑方案設計并沒有使投資方認識到方案對投資的影響，建筑工程設計方案沒有得到足夠的重視，設計方案的優化也無從談起，最終導致工程投資超標的現象屢屢發生。鑒于此，研究建筑工程中設計方案及優化，這對于施工圖設計的高效且保質完成具有重要意義。

1 建筑工程方案的合理設計

建筑結構設計與整個建筑的質量有著密切的關系，它關系到建筑施工能否順利進行。因此，結構設計的合理性對工程設計有著至關重要的影響。建筑工程方案的合理設計主要包括以下幾個方面。

1.1 建筑設計中融入生態理念

建筑設計中首先要考慮融入生態理念，而生態設計的根本保障是要有與之相適合的自然環境，缺乏最基本的自然環境，生態建筑也就無從談起。由此可見，生態環境是生態建筑的基礎，為生態建筑找準方向，不同的自然環境必然要求生態建筑要有與之相適應的建筑風格，反之就會顯得單調、突兀，這就要求設計人員具有高水平的設計能力，能夠根據生態特點進行設計布局。

建筑設計應該注重生態環境的協調，使靜態的建筑更好地融入生活的環境。生態建筑設計應注意以下幾點:首先，建筑設計應體現因地、因時、因景制宜的思路。其次，熟練掌握設計尺度，靈活、多變地運用建筑設計中的平面設計、立面造型與周邊環境，充分體現建筑功能，同時使建筑物的空間、地形、地貌有機結合，創造出具有獨特個性，觀賞性的設計;最后，綜合利用各種設計手法、造景手法，使整個建筑物在搭配上錯落、疏密有致，與周邊環境相呼應。

1.2 建筑設計中結構計算

在建筑結構設計過程中，結構計算是十分重要的。所以，在結構計算的過程中必須注意以下幾個問題:第一，在底框砌體結構驗算中，底部剪力法多適合用在剛度比較均勻的多層結構。而具有薄弱層的底層框架混合結構，應該考慮塑性變形集中的影響。第二，避免荷載的錯誤計算。在建筑荷載計算的過程中，設計人員須結合建筑工程的實際用途、整體結構，科學準確地計算建筑的荷載范圍。

1.3 建筑結構優化設計

結構設計優化就是在各種影響變量中選擇主要參數，通過函數模型的構建，運用合理的方法求出最優解。建立模型的主要步驟如下:首先，合理選擇設計變量。通常情況下，將對設計要求影響較大的參數作為設計變量。按照所選擇的參數的重要性進行區分，將影響不大的參數設為預定參數。其次，目標函數的確定。通過建立函數模型計算出滿足既定條件的最優解。第三，約束條件的確定。第四，在多個變量與約束條件設定下設定計算方案，采用拉氏乘子法、“倒三角”工作法、Powell等方法。第五，計算方案的設定完成后，編制合適的運算程序即可得到最終優化結果。本文以倒三角工作法為例，來分析建筑設計方案的優化模式。

在啟動建筑設計方案優化工作之初，工作團隊采用“頭腦風暴”法，列出中標方案的精髓以及給人印象最深刻的設計特質與手法，并由高至低排序，構建出“倒三角”模型(見圖1)?；谝陨夏Ｐ?，在優化過程中，沿倒三角逆向而上，首先從位于“倒三角”最底層的功能要素入手，依據功能使用的合理性，結合出入口的交通組織，在保持對稱性的基礎上，合理確定功能布局。進而，在保證其立面肌理的基礎上，對立面色彩、幕墻比例進行優化。之后，從綠色環保節能出發，進行內部結構的優化。

圖1 建筑設計方案優化中的“倒三角”工作法

1.4 構造應注意的問題

第一，構建配置方面，應將整個建筑的鋼筋配率范圍確定，尤其是那些能夠延長建筑穩定性的結構。第二，鋼筋安裝方面，要確保鋼筋安裝到指定位置，同時安裝前鋼筋的質量也要得到有效保障。第三，為從根本上避免溫度應力引起的墻體開裂，需要設計人員在建筑結構設計時，將通風暖熱措施融入到建筑結構設計之中。第四，構造柱應按抗震構造的要求設置，在整個建筑物高度內上下對準貫通，上至女兒墻壓頂，下至淺于500 mm基礎圈梁，或伸入室外地面以下500 mm，構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合要求。

2 建筑方案設計流程及注意事項

2.1 建筑方案設計過程

在建筑方案設計過程中，其核心目標是方案設計的主導思想，設計切入點是對核心目標的貫徹實施，方案決策標準在某種程度上反映出設計的核心目標。一般來講，設計方主要將工期分配在初步設計和施工圖設計兩個階段，并對每個小項目的設計時間進行了精確的分配，本文通過網絡關系圖主要針對過程進行歸納總結(見圖2)。

圖2 建筑結構設計流程網絡關系圖

2.2 建筑工程中的抗震設計

根據我國最新抗震的規定，在抗震等級較高的地區，住宅設計無論是框架剪力墻結構還是多層磚混結構，都需采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。因此，結構設計人員及早參與建筑結構的概念設計是必要的。

對于一般住宅的結構設計，應優先考慮橫墻或縱橫墻的承重能力?？v橫墻應遵循對稱分布的原則，并且上下層之間的縱橫墻應保持一致。對于樓梯間要盡量避免設計在房屋的盡端與轉角處，且盡量不使用無錨固的鋼筋栓。

多層住宅無論在鋼筋上還是抗震能力上，都比一般住宅強得多，因而在設計多層住宅時，應結合多層住宅的使用性能設計抗震墻與框架，打破傳統的單向布置，改用先進的雙向布置，來增強各自的抗震能力。其次，也要關注工程樓層之間的連接度，確保工程的整體性。最后，結構布置的過程中應該盡量使用規則結構。對于結構復雜的工程，可以通過防震縫的設置，減輕地震帶來的危害。

2.3 施工過程中的污染防治設計

1)揚塵的控制。建筑施工現場可設置圍擋全封閉施工，專人清掃施工道路，禁止在道路上堆放或轉運易揚塵的建筑材料，垃圾封閉管理，使用清潔燃料等。

2)噪聲的控制。施工的不同階段有不同的噪聲限值，因此施工時盡量選取產生噪聲小的設備。白天將噪聲控制在85 dB以內，其他各階段施工的噪聲控制在55 dB以內。

3)合理管理固體廢棄物，首先合理的統籌規劃，盡可能少的產生固體廢棄物。其次，對固體廢棄物進行回收利用時，主要從“減量化、無害化、資源化”著手。

3 結語

建筑設計不僅要滿足使用的質量，而且要保證人民的生活安全，這就要求設計人員在具體的結構設計當中，具體分析施工場地的多種因素，遵循各項設計原則，找到合理的結構設計方案，保證建筑的質量與安全。此外，時刻以“全過程、全面性”的施工管理理念為指導，審核與優化建筑工程設計方案，積極與設計單位進行交流，不斷提高投資效率及施工質量。

［1］宋志敏.引入價值分析法優化住宅建筑設計［J］.經驗與創新，2007(1)：30-31.

［2］楊永波.建筑工程設計方案概述［M］.北京：中國建材工業出版社，2008：1.

［3］劉鴻鈞.論建筑工程設計方案優化［J］.建筑工業資訊，2008(5)：10.

［4］趙佟鑫.建筑工程設計方案優化重點［J］.建筑科學技術，2009(10)：5.

［5］唐海培.淺析中外建筑事務所管理與體制［J］.商場現代化，2008(23)：30-31.

［6］Bryan Lawson.How Designers Think.The Design Process Demystified［M］.Architectural Press，2005.

［7］Robert G.，Hershberger.Architectural Programming and Predesigned Manager［M］.McGraw-Hill Professional Publishing，1999.

［8］魏 然.建筑結構設計基本原則及合理設計方案［J］.民營科技，2011(5)：5-6.

［9］黃增旋.淺析建筑結構設計中應注意的問題［J］.黑龍江科技信息，2007(14)：13-15.

［10］楊 恒.淺談建筑結構設計中應注意的問題［J］.黑龍江科技信息，2008(15)：30-31.

［11］李桂山.建筑結構設計過程應注意的問題探析［J］.科技信息(科學教研)，2007(34)：51-52.

［12］蘇成江.淺議建筑結構設計過程中的幾點問題［J］.民營科技，2011(4)：89-90.

［13］楊永波.建筑工程設計方案概述［M］.北京：中國建材工業出版社，2008：1.

［14］劉曉平.建筑工程施工圖實例及識讀指導［M］.北京：中國建筑工業出版社，2006.