當前建筑空間結構的特征以及設計與優化

摘要：當前我國建筑建造最主要的類型是空間結構復雜而且具有較大規模的建筑，這也是我國建筑業未來發展的趨勢。近些年來，隨著建筑行業的不斷發展，對工程的結構要求也就更為嚴格，所以在建筑工程建設中空間結構的設計開始展現其重要的作用。文章首先介紹了建筑空間結構設計的主要特征，并對其設計優化給出了相應的解決措施，希望能為同行帶來一些啟發。

關鍵詞：建筑；空間結構；特征；設計；優化

一、我國建筑空間結構設計的主要特征

（一）建筑材料豐富多樣

在空間網格結構中，常用的建筑材料有普通碳素鋼、鋁合金和不銹鋼。不銹鋼能夠用來做裝飾或者雕塑，而且還能夠在雨棚、大廳的通廊等地方使用，具有著較強的承重力，是一種用作防腐、裝飾的建筑材料。在日常生活中，鋁合金的應用更加寬泛，幾乎隨處可見。

近幾年來，建筑物開始利用膜結構來處理空間結構，這已然成為一種發展趨勢。膜結構在建筑材料中飛速發展，在體育場建設工作中開始嶄露頭角，并在其占據了舉足輕重的地位。實際上建筑織物本身就是一種現代化新型建筑材料，存在較大的優勢，不但抗燃、自潔，而且還能高透光，自重較輕，具有較大的強度。在當前高新材料技術發展進程中，最新成就就是膜結構的出現，其為建筑空間設計開拓了新的想象空間。

（二）結構形式變化多端

空間結構本身就能為建筑提供良好的造型，這是其呈現的最主要的優勢。而且近幾年，大跨度公共建筑在具體發展進程中，在許多國外建筑師看來：當前，傳統的結構形式已經不能對一個結構方案進行具體定義，大多數都是結構組合體，一種單純形式的空間結構是非常少見的。

（三）經濟環保的空間結構設計

現今，各種能源、原材料以及土地成本不斷增加，人們把目光放在環境保護上，從而給建筑空間結構設計帶來一些考驗，建筑師不但需要考慮空間結構的建筑材料、投入成本，同時還要融入環保理念，要保證建筑空間結構的經濟與環保，從而滿足時代對建筑行業的需求。

（四）建筑空間結構設計的抗風性與抗震性

地球上的人口數目與日俱增，但是土地資源卻是有限的，建筑開始向高層發展。高層建筑在設計空間結構時，必須要重點關注其抗風性與抗震性，從而保證建筑的優質性、安全性和舒適性。

二、建筑空間結構色設計與優化的主要對策

（一）完善材料管理制度

優質的建筑材料是建筑工程順利開展的前提條件，創建健全的物資入庫驗收管理體系，對入庫的材料嚴格進行質量檢查。在對原材料驗收制度完善后，必須要根據技術文件中的具體規定來嚴格執行，為工程的順利開展提供保障。當前很多建筑施工過程的材料管理制度都過于簡略化，負責人員只是形式化的走一下過場，只會對出廠合格證和出廠證明等相關書面文件進行查看，質量出現明顯問題時，才會開展驗收工作。還有部分供應商為了滿足自己的經濟效益，從而提供質量不達標的原材料，提供虛假的證明材料，從而大大降低了原材料的品質，導致整個工程潛伏著隱性的質量威脅，事故一旦釀成，就會帶來不可估量的損失。尤其是驗收鋼管質量時，可能會出現類似的情況，只是驗收鋼管規格，卻不重視鋼管材質的驗收工作，進而給工程施工質量帶來不利影響。所以必須要完善材料驗收制度，并且嚴格執行，從而為工程質量提供保障。

（二）設計個性化的空間結構

在對建筑空間結構進行設計時，結合對建筑功能的需求，并且對社會、藝術和文化等抽象因素進行充分考慮，再根據不同的對象以及規模的大小來靈活設計空間結構。建筑空間結構沒有統一固定的模式與格局，無數前人通過工程實踐凝練出典型的建筑結構，進而給現代建筑師帶來一些規律和啟發。各種事物之間都存在相似性，設計建筑空間結構可以充分利用相似思維，比如觀察動植物的結構特點，產生創作靈感，設計出富有個性的空間結構。而決定其滿意度的主要因素包含了居民的審美觀念以及思維方式。不同時代的人們也會有著不同的審美情趣與思維方式。構建建筑的內部空間必須要充分考慮居民的思維與審美觀念，科學合理的對空間進行改造，并且還要保證空間的個性化，結合居民自身的想法，科學規劃建筑空間。建筑空間的合理設計，還要考慮通風和采光等相關要求，增加居民的舒適度，為居民提供優美的自然景觀。

（三）健全統計分析工作體系

建筑師結合自己的設計理念與構想，創建建筑結構的模型，不斷改進并完善設計思路，對結構的合理性與科學性充分進行考慮。在對結構中的多種程序計算時，選擇最簡單的計算方法，優化空間結構。建筑師還需要統計計算中的數據，并且對其進行分析，從多個角度分析各個方案的優點與缺點，保證建筑方案中工程質量和經濟效益的組合能夠實現最優化。

（四）廣泛應用抗風性與抗震性空間設計技術

在對建筑空間結構進行設計時，還需要思考大風以及地震等對建筑的影響，尤其要注意建筑設計中的空間動力問題。研究抗震能力主要從網殼結構著手，在分析網殼彈性和地震水平方向反應的非線性計算靜力等相關內容，取得了不錯的成果，從而為網殼抗震能力設計奠定了堅實的基礎。現今，在對建筑空間進行具體架構時，關于地震的消極抵御已經不能跟上建筑業的發展步伐，為了有效消減與控制地震引起的震動，在建筑空間結構設計中，還需要高度重視鉛鋅橡膠板的使用，從而來消減振能。建筑空間結構織物的膜結構有著多變的外形，而且重量較輕，風構成了其主要的動力影響。然而解決風振問題仍然存在較大的難度，在索膜屋蓋空間結構中應用非線性分析的方法對空氣動力的失穩與橫風向共振響應進行研究，雖然取得了一定的成果，但還需要更深入透徹的研究分析風振問題。

三、總結

總而言之，我國建筑行業在飛速發展進程中，空間結構設計占據了重要的地位，甚至關乎到整個建筑工程的安全性。所以在對空間結構進行設計時，必須要加強各個方面問題的重視程度，有針對性地采取解決對策，力求保證結構不會出現失誤，進而提高我國建筑行業整體的結構質量。

參考文獻：

[1]吳華.當前建筑空間結構的特征以及設計與優化[J].江西建材，2013，02：55-56.

[2]崔淑青.建筑空間結構的設計與優化[J].山西建筑，2013，31：38-39.

[3]張歡，翟瑩.建筑空間結構的設計與優化[J].黑龍江科技信息，2014，12：189.

[4]楊正乾.建筑空間結構的設計與優化研究[J].江西建材，2014，20：10.