加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)合理性的研究

魏 佳 豪

(湖北工程學(xué)院，湖北 孝感 432000)

1 建筑設(shè)計(jì)的概念

建筑設(shè)計(jì)具體是指在對(duì)建筑物進(jìn)行建造以前，設(shè)計(jì)人員根據(jù)相關(guān)的建設(shè)任務(wù)，對(duì)施工及使用過程中存在或可能發(fā)生的問題，預(yù)先做好全面的設(shè)想，并擬定出解決問題的合理方案和有效方法，然后通過圖紙和文件的形式將這些方案與方法表達(dá)出來，為建筑材料準(zhǔn)備、施工組織設(shè)計(jì)及各工種作業(yè)時(shí)的協(xié)調(diào)配合提供依據(jù)。建筑設(shè)計(jì)的主要目的是確保工程項(xiàng)目在投資限額的范圍內(nèi)，按預(yù)定的方案順利進(jìn)行，從而使建筑物達(dá)到預(yù)期的用途，滿足使用者的需要。

2 設(shè)計(jì)合理性對(duì)建筑設(shè)計(jì)的影響分析

對(duì)于建筑項(xiàng)目而言，設(shè)計(jì)是重中之重，而設(shè)計(jì)是否合理對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目具有一定程度的影響。首先，設(shè)計(jì)合理性會(huì)對(duì)工程造價(jià)有所影響。通常情況下，建筑造價(jià)的高低直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)效益，想要使建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造價(jià)之間達(dá)到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)，就必須保證設(shè)計(jì)的合理性，大量的工程實(shí)踐表明，不合理的設(shè)計(jì)會(huì)增大施工難度，由此會(huì)產(chǎn)生相關(guān)費(fèi)用，從而導(dǎo)致造價(jià)提高，合理的設(shè)計(jì)可避免上述情況的發(fā)生。其次，設(shè)計(jì)合理性會(huì)嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性、穩(wěn)定性、抗震性、防滲性等方面。建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案是施工過程的主要依據(jù)，所有分部分項(xiàng)工程及關(guān)鍵工序的施工都必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行，如果基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)不合理，將會(huì)導(dǎo)致地基不穩(wěn)，從而造成上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足；框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性將會(huì)隨之降低；抗震設(shè)計(jì)不合理，一旦發(fā)生地震可能會(huì)導(dǎo)致建筑坍塌；外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，則會(huì)引起建筑滲漏，從而破壞結(jié)構(gòu)的使用性能。要想避免上述種種問題的發(fā)生，就必須保證建筑設(shè)計(jì)的合理性，這是非常重要的前提。

3 建筑設(shè)計(jì)合理性的基本原則

為使建筑設(shè)計(jì)達(dá)到合理性的要求，在具體的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)原則。

3.1 經(jīng)濟(jì)性

經(jīng)濟(jì)性是建筑合理性設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則之一，具體是指通過一些科學(xué)合理、切實(shí)可行的方法和措施，在不影響工程質(zhì)量的前提下，最大限度地減少資源和能源的消耗，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)。

3.2 集約化

我國(guó)雖然有著大量的土地資源，但是由于人口眾多，導(dǎo)致人均土地占有率較低，而建筑需要以土地作為依托進(jìn)行建設(shè)，由此導(dǎo)致建筑發(fā)展與土地供求形成了一定的矛盾沖突，為有效緩解這一矛盾，在建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)地下空間的開發(fā)予以充分重視，并結(jié)合舊城區(qū)改造項(xiàng)目，將原有的土地上的建筑拆除，設(shè)計(jì)一些高層建筑，提高建筑的容量，同時(shí)，應(yīng)多使用一些節(jié)能環(huán)保的新型材料，在降低資源和能源消耗的基礎(chǔ)上，減輕對(duì)自然環(huán)境的污染和破壞。除此之外，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)水資源進(jìn)行集約利用，通過污水廢水凈化處理、雨水回收再利用及相關(guān)的節(jié)水設(shè)施，對(duì)用水量進(jìn)行有效控制。

3.3 適宜性

從目前建筑工程領(lǐng)域中應(yīng)用的各種技術(shù)來看，不同地區(qū)明顯的經(jīng)濟(jì)差異是造成多種技術(shù)體系并存的主要原因之一。在建筑設(shè)計(jì)中，想要達(dá)到合理性的目標(biāo)，就必須確保所選的技術(shù)體系切實(shí)可行，同時(shí)，還要保證建筑設(shè)計(jì)與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、水文地質(zhì)、地形地貌等因素相適應(yīng)，由此能夠使設(shè)計(jì)方案達(dá)到更佳的效果，建筑全壽命周期內(nèi)的能耗和物耗都會(huì)隨之大幅度降低。現(xiàn)階段，建筑設(shè)計(jì)與自然和氣候相結(jié)合，已經(jīng)成為設(shè)計(jì)的立足點(diǎn)，若是脫離這一實(shí)際，那么設(shè)計(jì)出來的建筑結(jié)構(gòu)都是不合理的。

3.4 循環(huán)再利用

建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，要求建筑工程應(yīng)當(dāng)能夠循環(huán)再利用，即建筑產(chǎn)品可以初始的形式多次使用，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件、照明設(shè)施、管道、各種設(shè)備等等。通常情況下，當(dāng)建筑達(dá)到使用年限以后，需要進(jìn)行拆除重建，在拆除的過程中，舊建筑中各種可再生的材料通過加工、合成之后，可用于新建工程，由此可以節(jié)省新材料的用量，不但能夠減少資源的消耗，而且還能提高經(jīng)濟(jì)效益。而想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須確保建筑設(shè)計(jì)時(shí)的合理性，具體而言，就是要合理使用可以循環(huán)再生的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)建筑全壽命周期的最大效益。

4 加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)合理性的有效方法

建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，其中涵蓋的內(nèi)容較多，為避免各種問題的發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的合理性。

4.1 合理選材

在建筑工程中，材料是不可或缺的重要基礎(chǔ)，合理選用材料除了可以提高建筑的整體質(zhì)量外，還能起到優(yōu)化結(jié)構(gòu)的作用。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工環(huán)境、構(gòu)件的受力特點(diǎn)等因素予以充分考慮，選擇最適宜的建筑材料，當(dāng)材料選定之后，為達(dá)到合理性的要求，應(yīng)對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，以免材料因性能或質(zhì)量存在問題，而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性等方面造成影響。通過科學(xué)、合理地選材，并在設(shè)計(jì)中對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)化使用，可以滿足建筑的質(zhì)量要求。

4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對(duì)于建筑工程而言，主體結(jié)構(gòu)是否合理直接影響到工程的整體效果，因此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)、合理的原則，選用輕質(zhì)低耗的結(jié)構(gòu)體系，如輕鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、板式輕型建筑等等。同時(shí)為使建筑達(dá)到耐久性的目標(biāo)，建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有一定的可變性，其能夠適應(yīng)不同的功能需要，可以顯著降低改造及重建的頻率，有助于節(jié)約能源和資源，經(jīng)濟(jì)性較高。結(jié)構(gòu)的可變性為后續(xù)的升級(jí)改造提供了前提條件，由此建造出來的建筑才具有可持續(xù)性。相關(guān)研究結(jié)果表明，建筑中所有的結(jié)構(gòu)體系均有一個(gè)臨界點(diǎn)，故此，在建筑合理性設(shè)計(jì)中，應(yīng)在確保結(jié)構(gòu)安全性的前提下，發(fā)揮出結(jié)構(gòu)的最大效能。

4.3 保證關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)合理

1)配筋合理。

建筑工程中，鋼筋是不可或缺的重要組成部分之一，它是確保建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要材料。在對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須嚴(yán)格依據(jù)結(jié)構(gòu)要求，對(duì)配筋進(jìn)行設(shè)計(jì)。為使鋼筋的分配更加平均，橫向的鋼筋可設(shè)置在外，縱向的鋼筋則可設(shè)置在內(nèi)。由于建筑中處于地下的結(jié)構(gòu)會(huì)受到土體壓力的影響，為提升墻體本身的抗側(cè)壓性能，可將縱向鋼筋布設(shè)在外，橫向鋼筋布設(shè)在內(nèi)，這樣墻體的剛度也會(huì)隨之增加。

2)基礎(chǔ)合理。

地基基礎(chǔ)的主要作用是承載建筑結(jié)構(gòu)的自重，保證建筑的穩(wěn)定性，對(duì)于高層建筑而言，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性非常重要。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)前，對(duì)建筑周邊環(huán)境及地質(zhì)條件進(jìn)行全面分析，并充分考慮地下水對(duì)基礎(chǔ)的影響，從而使地基的設(shè)計(jì)達(dá)到合理性的要求。

3)樓板合理。

樓板除了與建筑結(jié)構(gòu)的安全性有關(guān)之外，還與使用性能有著一定的關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)樓板時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)比主次梁的受力情況予以考慮，并對(duì)受力較大的樓板進(jìn)行單獨(dú)處理，在確保樓板具有較大受力程度的基礎(chǔ)上，減少鋼筋的用量，降低工程造價(jià)。

4.4 完善設(shè)計(jì)圖紙

當(dāng)設(shè)計(jì)人員制作好建筑工程的設(shè)計(jì)圖紙后，為使設(shè)計(jì)達(dá)到合理性的要求，應(yīng)當(dāng)組織各方面的專家對(duì)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行技術(shù)討論，并聽取水電專業(yè)設(shè)計(jì)人員的意見，對(duì)設(shè)計(jì)圖中存在的不足之處進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，避免施工中出現(xiàn)問題，影響質(zhì)量。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工人員反饋的問題，對(duì)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行修改，從而滿足現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的需要。

5 結(jié)語

合理的設(shè)計(jì)是建筑工程項(xiàng)目順利建設(shè)的前提和基礎(chǔ)，同時(shí)也是提高建筑結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性、耐久性的有效途徑。鑒于此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在建筑工程設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的合理性，確保工程質(zhì)量，降低造價(jià)，這對(duì)于我國(guó)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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