簡論概念設(shè)計對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的價值及實踐

■胡文飛 ■上饒縣建筑規(guī)劃設(shè)計院，江西 上饒 334100

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)異軍突起，在一定程度上推動了建筑事業(yè)的發(fā)展。在城市現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，建筑工程的施工設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計幾乎千篇一律，雖然這些設(shè)計基本符合力學(xué)要求，具有相當(dāng)大的安全性，但是美中不足的是體現(xiàn)不出城市的特色。另一方面，施工環(huán)境及施工場地的復(fù)雜性及整個社區(qū)環(huán)境的不確定性因素，促使了概念設(shè)計的提出。由于概念設(shè)計具有其獨特的創(chuàng)新性，加上設(shè)計師可以依據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境對整個設(shè)計作出合理的修改，所設(shè)計出的建筑產(chǎn)物更符合周圍建筑環(huán)境及人文環(huán)境。也正因為概念設(shè)計的這些優(yōu)點，其正被建筑行業(yè)的先鋒企業(yè)運用和推廣。

1 概念設(shè)計的意義及發(fā)展?fàn)顩r

概念設(shè)計往往是不經(jīng)過數(shù)值計算，根據(jù)用戶需求對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)分析，從而形成概念產(chǎn)品的一個過程。簡單的來說就是一個從粗到精、從模糊抽象到清楚具體，將設(shè)計概念融入貫穿整個設(shè)計過程的設(shè)計方法。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計，是建筑設(shè)計工程師針對建筑結(jié)構(gòu)體系分析，依據(jù)相關(guān)內(nèi)容及自身經(jīng)驗進(jìn)行整體設(shè)計的一種設(shè)計方法。作為一種先進(jìn)的設(shè)計思想，概念設(shè)計的發(fā)展及在具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用代表了現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步，一個好的工程設(shè)計師擁有良好的概念設(shè)計，他的結(jié)構(gòu)概念才能隨著經(jīng)驗的增加而日漸豐富。

概念設(shè)計在實際運用中存在著有意識性和無意識性，在各項設(shè)計活動中都有所體現(xiàn)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及設(shè)計內(nèi)容的日益復(fù)雜化給設(shè)計活動帶來了新的挑戰(zhàn)，將概念設(shè)計運用到各項設(shè)計過程中就顯得尤為重要了。概念設(shè)計理念并不成熟，但是在隨著信息技術(shù)時代的到來以及計算機(jī)技術(shù)在設(shè)計工作中的普遍運用，都對概念設(shè)計的成熟及推廣有重要促進(jìn)作用，概念設(shè)計在新的時代具有相當(dāng)大的發(fā)展前景。

2 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中運用概念設(shè)計的必要性及原則

概念設(shè)計之所以重要的一部分原因在于方案設(shè)計初始階段的初步設(shè)計過程是不能借助于計算機(jī)實現(xiàn)的，需要工程師依據(jù)掌握到的結(jié)構(gòu)概念，選擇最優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案，并不斷豐富、深刻了解各類結(jié)構(gòu)性能，對其驚醒有意識的靈活運用。概念設(shè)計在給建筑工程設(shè)計師帶來設(shè)計靈感的同時，給結(jié)構(gòu)設(shè)計注入了新的活力，極大的提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，下面一起來了解一下概念設(shè)計對建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計的價值:

2．1 有效的彌補(bǔ)計算機(jī)設(shè)計中的不足

在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，計算機(jī)設(shè)計往往具有一定的局限性，計算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的廣泛運用，給設(shè)計師造成一定的思想誤區(qū)，對計算機(jī)技術(shù)過于依賴，減少了對結(jié)構(gòu)概念的學(xué)習(xí)，自身設(shè)計能力及創(chuàng)新能力得不到提升，隨著時間的增加，計算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的弊端日益暴露出來。而概念設(shè)計能對這一問題進(jìn)行有效的彌補(bǔ)，設(shè)計師在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)概念的同時，可以根據(jù)自身經(jīng)驗及概念設(shè)計思維選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案。

2．2 有效拓寬設(shè)計思路

隨著社會精細(xì)化分工的形成，前篇一律的習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計與適應(yīng)時代發(fā)展的先進(jìn)設(shè)計思想已相差甚遠(yuǎn)。這就要求設(shè)計師將概念設(shè)計融入到實際的設(shè)計工作之中，在運用計算機(jī)程序的基礎(chǔ)上，能有效的拓寬設(shè)計思路，給設(shè)計師帶來清晰的設(shè)計思路及設(shè)計靈感，在保證設(shè)計原則的前提下，極大程度的避免了設(shè)計定向錯誤及概念混亂等問題。

2．3 概念設(shè)計作為一種先進(jìn)的設(shè)計方法，具有一定的原則性

第一，協(xié)同原則:在整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，各部門應(yīng)做好協(xié)調(diào)工作，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)選時，協(xié)同工作必須予以重視以使各個構(gòu)建達(dá)到良好的協(xié)調(diào)工作狀態(tài)。第二，務(wù)實性原則:在概念設(shè)計的過程中，設(shè)計方案必須有充分的科學(xué)依據(jù)，不能脫離實際、天馬行空，作為設(shè)計師，應(yīng)具有辨別概念真?zhèn)蔚哪芰Γx用正確的符合實際的設(shè)計概念。第三，經(jīng)濟(jì)性原則:經(jīng)濟(jì)性原則主要是在具體的概念設(shè)計過程中，各個設(shè)計層次及設(shè)計構(gòu)件在可實施的前提下，必須以經(jīng)濟(jì)節(jié)約為目的。

3 概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，應(yīng)充分遵循建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)律特點，做到結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理化、實用化。在這一應(yīng)用過程中首先應(yīng)充分考慮建筑的外形結(jié)構(gòu)、內(nèi)在框架以及外部結(jié)構(gòu)的對稱規(guī)則性，做到質(zhì)量分布與剛度分布的均勻協(xié)調(diào)。其次應(yīng)注意建筑結(jié)構(gòu)布局是否合理，建筑物的抗震效果如何等問題，簡單游規(guī)則的對稱毫無疑問的有力于建筑物的抗震性提高，但是對概念設(shè)計的創(chuàng)新性來說，應(yīng)努力達(dá)到美觀與藝術(shù)觀賞性的統(tǒng)一，兩者的平衡需要設(shè)計師們不斷努力的探索和創(chuàng)新。

3．1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)選擇

概念設(shè)計最終要的目標(biāo)就是設(shè)計方案在實際運用中具有合理、適用、經(jīng)濟(jì)的效果，因此，如何選擇一個合理的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系顯得非常重要。一個成功的設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計必須選擇一個合理經(jīng)濟(jì)的設(shè)計方案，這就需要概念設(shè)計在工程設(shè)計的開始就嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)選場地、房屋體系、構(gòu)件延伸等方面，做到結(jié)構(gòu)選擇的最優(yōu)化。

3．2 完善計算機(jī)分析技術(shù)

信息化時代的到來，將計算機(jī)技術(shù)引入到了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，在一定程度上減輕了設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)，但是出于多方面因素考慮，計算機(jī)系統(tǒng)本身并不完善，存在著一定程度上的問題，計算出來的結(jié)果往往會存在一定的誤差。針對這一情況，就要將概念設(shè)計引入到以計算機(jī)設(shè)計為基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計師通過計算系統(tǒng)得出結(jié)果后，運用概念設(shè)計綜合自身經(jīng)驗，對其結(jié)果進(jìn)行辨證判斷，保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確定，完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

人們對建筑設(shè)計最為關(guān)注的問題往往是建筑物的抗壓抗震能力，這是直接關(guān)系到人們生命安全的問題。由于建筑的設(shè)計設(shè)計面較廣，融括了地質(zhì)、氣候及周邊環(huán)境等各種因素，因此建筑物的具體抗震設(shè)計并不能依靠計算系統(tǒng)得來，而是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計師運用概念設(shè)計得出的，無論是邊緣構(gòu)件問題還是配筋率問題都要憑借概念設(shè)計解決。工程師在建筑抗震機(jī)構(gòu)設(shè)計體系構(gòu)建中，往往是通過概念設(shè)計，確保構(gòu)件與構(gòu)件之間緊密聯(lián)系，提升建筑物的安全性能。

4 結(jié)語

概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的作用越來越大，但是在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中還仍然偏重于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計探究，概念設(shè)計教育的重視程度不夠，結(jié)構(gòu)設(shè)計人才的概念設(shè)計意識及設(shè)計體系模糊不清，基于此，教育界與工程建筑界應(yīng)共同努力，加大概念教育教學(xué)推廣及實踐運用力度，培養(yǎng)綜合性結(jié)構(gòu)設(shè)計人才。概念設(shè)計師基于設(shè)計的基本原理，從客觀規(guī)律出發(fā)，以設(shè)計方案經(jīng)濟(jì)合理、安全適用為目的的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計總體布置和宏觀調(diào)控，其合理的安全經(jīng)濟(jì)適用設(shè)計理念必定會成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主流思想。

［1］張在旭．概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析［J］．四川建材，2013(4):76－77．

［2］馮恩濤．淺談建筑結(jié)構(gòu)中的概念設(shè)計［J］．中國科技信息，2010(9):82－83．

［3］王存強(qiáng)．建筑結(jié)構(gòu)中的概念設(shè)計探析［J］．中國房地產(chǎn)業(yè):理論版，2010(1):165－165．