建筑工程中結構設計與功能設計的協調方法

朱國亮

摘 要：隨著我國社會經濟的發展，人們對建筑的功能要求越來越多，但是由于建筑本身結構的影響，常常會制約建筑工程中功能的設計。這就需要將建筑工程的結構設計與功能設計相協調，在保證工程結構穩定的基礎上，使建筑工程的功能最大程度上滿足人們生活工作的需要。

關鍵詞：建筑工程；結構設計；功能設計；協調方法

建筑學是一門復雜的學科，包括建筑設計、建筑結構設計、建筑各項功能設計等，既要保證建筑結構的穩定性，又要保證建筑的各項功能能夠滿足人們生活工作等的需求，這就需要將建筑結構設計與建筑功能設計協調統一。主要包括建筑結構設計與建筑設計的協調、建筑結構設計與建筑排水設計的協調、建筑結構設計與建筑暖通設計的協調以及建筑結構設計與建筑電氣設計的協調。

1 建筑工程結構設計與建筑平面設計協調方法

在建筑工程設計時，為了保證建筑結構穩定，并保證建筑美觀實用，就要在其結構設計過程中，與建筑的平面設計緊密配合，堅持建筑施工簡單方便，切工程造價合理。這就需要做到以下幾個方面：（1）對于建筑平面的設計，要堅持對稱、規則、簡單的原則，對建筑平面進行合理的布置，這樣可以避免建筑在地震等作用下發生扭曲等現象。這就要求建筑體系變化不能過于復雜，開間進深要統一進行，還要保證同一建筑平面的柱子高度一致，且不能出現錯位、縮小等現象。對于樓梯間或者是電梯間的位置，要避免選在應力集中的拐角或者是受力復雜的地方。（2）為了避免梁高對建筑窗的高度有所影響，應盡量對建筑整棟或單棟進行考慮，爭取在建筑結構設計與建筑設計方面能夠統一，消除建筑需要統高的影響。（3）如果是高層建筑，在施工過程中，建筑地基埋設的深度應該不小于建筑高度的十二分之一，這樣能保證建筑結構的穩定性，在埋設地基中，可以建立地下室，這樣就能充分的利用建筑地下空間。在地下室的設計中，要先將地下室的形式確定，再進行地下室平面的設計，這樣才能滿足建筑結構與平面設計的協調統一。（4）特別注意建筑結構中標高突然變化的地方，注意這些地方的梁、板結構等，確保各個標高之間能夠協調統一，滿足建筑立面設計效果。（5）在建筑結構設計過程中，有時候會出現一些不可避免的反梁或是其他對建筑結構有影響的施工。這時，就要運用專業的建筑手段，盡可能的消除這些操作對建筑結構受力影響，避免施工操作對建筑結構的損害。如當遇到反梁結構時，可以在梁上開多個排水孔。

2 建筑工程結構設計與建筑排水設計協調的方法

建筑給排水的功能是建筑施工設計中重要的部分，在建筑結構中，建筑給排水的房間包括水箱間、水泵房、水處理間等。由于這些給排水房間中有設備基礎以及相關的給排水設備，所以房間中的負荷較大，所以在建筑結構設計中對于給排水房間的結構難度大大增加。所以一般在建筑結構設計中，水泵房一般要建在建筑地下室中；另外，由于給排水房間中的給排水管道多，所以在結構設計中要注意給這些房間多預留孔洞，還應該根據管道的長度以及預埋件的尺寸，設計預埋件的埋設位置，避免建筑結構某些部位被消弱。

為了保證建筑給排水的功能，要在建筑結構設計中，盡量滿足建筑給排水的各種功能。由于給排水的管道數量多，并且管道較粗，所以管道在豎向上應該集中在管道井中，并在建筑結構上對管道的孔洞部位進行加強處理。對于穿過墻體的水平給排水管道，要避免管道直接穿過建筑梁體。對于穿過建筑結構中的簡體、剪力墻以及樓板的管道，要對這些建筑結構重新的建筑結構強度進行驗算，有時還需要進行相應的加固處理。對于高層建筑來說，消防安全管理所用到的消防專用的管道很多，且消防水管道的直徑較大，在設計中要盡量的避免對建筑的各項功能互不影響，所以就要求盡量的將消防栓以及水管暗設到建筑墻體中。如果暗設的墻體是建筑剪力墻，必須事先進行結構的驗算，這樣能避免給建筑結構局部帶來消弱的影響。

3 建筑工程結構設計與建筑暖通設計協調的方法

隨著社會經濟的發展，建筑結構設計中，對于取暖以及通風要求越來越高。對于建筑空調設備常常被設置在建筑的核心區域，并與電氣間、樓梯、電梯、衛生間等一起組成建筑功能活動的關鍵部分。在空調設備的豎向設置上，與電氣、給排水的管道集中在設備層。由于在進行建筑結構設計的暖通設計時，就應該綜合考慮建筑核心區域以及設備層的結構特征，主要包括：（1）進行建筑內力分析以及建筑樓板的設計中，要對其樓面負荷進行綜合考慮；（2）在進行預埋管道過程中，由于預埋管道的附件太多，所以要避免出現局部負荷大于設計負荷的情況；（3）建筑設備層的高度與建筑標準層的高度不一樣，所以必須進行營利集中處理，最大程度上消除地震對建筑危害的影響，進行必要的抗震加固處理。

4 建筑工程結構設計與建筑供電供氣設計協調的方法

現代的建筑離不開電氣設備，電氣與人們的生活工作息息相關。對于建筑電氣設計，包括室內敷線、電梯井道設計以及常見的電氣管道設計。

對于電氣專業建筑室內敷線來說，應該堅持線沿著建筑墻體與樓板進行暗設，但是現在建筑的框架剪力墻結構設計中，以及預制裝配整體的框架設計中，很難滿足電氣線路原則敷線。所以要在預制梁的施工設計中，預留相應的電氣孔道，并且保證梁的高度與墻體的厚度盡量保持一致，如果實在不能保證一致，就要將強的一側與梁側面對齊，保證穿梁的管道不露出墻體外。

對于高層建筑的電梯機房以及電梯井道設計過程中，先在建筑設計平面中將電梯井道的具體位置確定，這樣電梯機房的位置也就確定下來了，但是由于電梯機房預埋設件較多，進出管道也較多，所以要有很多的孔洞，造成了電梯機房的負荷較大，給建筑結構設計增加了很大的難度。所以在進行電梯間以及電梯井道的設計中，應該注意單臺電梯設備與多臺電梯設備在布置上的區別。另外，由于電梯井道的墻體一般都是鋼筋混凝土結構，不但要考慮墻體豎向的荷載力度，還應該考慮其受到水平方向的力，在設計中要對電梯井道的洞口消弱后的強度進行校核。

5 結語

建筑工程設計過程中，既要考慮建筑結構的穩定性，還要綜合考慮建筑的各項功能，盡最大可能使建筑功能可以實現，滿足人們生活工作的需求。這就需要建筑結構設計與建筑各項功能設計相互協調統一，包括建筑結構設計與建筑給排水設計、建筑暖通設計、建筑電氣設計等的協調統一。這有保證在建筑結構穩定的前提下，實現建筑各項功能，才能使建筑滿足現在社會的發展，才能保證建筑可持續發展的要求。

參考文獻

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