建筑結構設計中概念設計的應用

羅黎明

（新疆建筑科學研究院（有限責任公司），新疆 烏魯木齊 831800）

一、概念設計概述

概念設計需要設計者參照設計理論和以往的設計經驗對工程布局，在前期階段，需要設計者從概念性層面判斷設計方案是否符合建筑工程情況，以此滿足結構設計相關要求。

具體來說，概念設計主要包含三個階段：（1）分析階段，需要設計者進行前期準備工作，了解結構設計數據是否完整，是否符合建筑結構設計，只有做好分析階段的工作，對問題進行排查，才能避免模糊概念設計性質，提高設計效果。（2）綜合階段，如果遇到設計方案與建筑結構不相符時，需要設計者根據掌握的專業知識進行修改，使其設計圖紙得到有效展現，這樣既可以讓工程設計更為科學，還能避免設計方案或圖紙等出現問題，影響建筑質量。（3）評估階段，在設計時，設計者往往會設計出多個方案，需要對方案進行評估，選擇出最佳的方案，在評估時，可以通過功能模型方式來全面評估，對其中的數據進行有效計算，在確保方案具有可實施性的前提下，提高經濟性，節省建筑成本。

二、概念設計在建筑結構設計中的意義

對于建筑結構設計來說，概念設計具有非常重要的意義，具有來說：首先，體現建筑美觀性。建筑作為視覺藝術的一種，人們會先從外觀上對建筑產生一定認知，所以，在設計時，如果運用概念設計這一理念，能夠增強美觀程度，有著較強的視覺藝術效果。建筑結構設計由眾多內容構成，如色彩布置、對空間合理把握程度。近幾年，全球文化開始相互交流、融合，西方國家的一些設計理念流入國內，使得人們對建筑審美發生一定變化，面對該種情形，一方面需要設計者了解用戶需求，明確設計方向，另一方面要有機融入中國美學、人文理念，實現中西合璧。例如，我國園林建筑中很多都運用了借景或者對景等手法，在建筑設計中，設計者也可以有效采用，對室內空間進行合理布局，在尊重自然法則的基礎上，達到創新目的，展現出建筑文化之美。其次，體現建筑人文性。伴隨社會發展，人文性以及審美性開始占據主要地位，在設計期間，設計者要充分踐行以人為本這一建筑理念，展現出概念設計內在價值，為居住者展現出建筑物的人文性。在這個過程中，設計者可以應用現代化技術，營造出人們可以與自然環境和諧相處的一種氛圍，使現代人們自然情感可以得到喚醒，這樣既可以讓現代都市人們實現與自然共生，還能改善人們現有的居住環境。

三、概念設計在建筑結構設計中的應用

（一）在建筑場地中的應用

為了確保建筑結構設計可以順利進行，在正式設計之前，需要工作人員做好場地選擇工作，確保建筑場地符合工程情況，這樣才能促進建筑工程可以如期完成。而在此期間，概念設計有著較高的應用價值，例如，在對機械進行選擇時，設計者要參照地形情況，了解建筑結構相關信息，這樣才能確保機械選擇的合理性，能夠推動工程實施。另外，設計者還要思考地址因素，有的建筑場地中的土質是軟體，在施工時，會影響地基牢固性，所以，必須對地址進行全面評估，讓建筑場地與結構設計工作相互協調，提高設計質量。

（二）在建筑內部結構中的應用

內部結構是建筑設計中重要一部分，其中內部結構包含幾個層面，首先，布局設計。一般情況下布局設計分為兩個部分，即規則與不規則，前者可以使建筑具有莊重性，有一定規則感，后者能夠使建筑設計充滿靈動性，使其具有一定活力，這就需要設計者根據建筑情況來設計，恰當的結合規則和不規則房屋布局方式，在彰顯建筑莊重性的同時，又不失靈動，提高藝術效果。而在布局設計時，概念設計可以起到參考作用，設計者可以從中得到借鑒，確保各細節的合理性。另外，通過布局設計一方面讓人們切身體會到建筑所帶來的美感，增強對建筑喜愛度，另一方面能夠對建筑氛圍進行統一化處理，使建筑具有濃郁的藝術特色。其次，比例設計。建筑本身有著很強的空間性，也就涉及到比例方面的設計，需要設計者加以考慮，例如，在設計之前，需要從整體和局部這兩方面進行考慮，概念設計可以讓設計者大致了解設計方向以及思路，促使建筑展現出一定文化內涵。

（三）防震技術的應用

目前人們不僅追求建筑外部的美觀性，還需要建筑有著較強的抗震性，當出現地震等自然災害時，能夠確保建筑結構牢固，讓人們放心居住，因此，在設計階段，需要對防震技術進行應用，其中在建筑結構中，應用最為廣泛的是基層隔震這一處理技術，設計者會以建筑結構為出發點，構建防震層，對建筑基礎與上部結構有效隔離，一方面可以降低地震所產生的傳播效果，提高抗震性能，另一方面能夠減少對建筑結構整體破壞程度，最大限度內保護建筑結構，提高其完整性。在此期間，概念設計有利于設計者更好的分析防震技術中的數據，確定建筑結構防震等級，即使出現地震，工作人員不再需要開展大面積的修復工作，通過更換防震裝置就可以達到效果，減少了震后修復工作量。另外，防震裝置自身會具有一定變形能力，能夠對外物進行抵抗，保證結構完整，降低自然災害給企業造成的損失。

（四）在協同工作中的應用

在結構設計中概念設計主要用于協同工作。協同工作的概念廣泛應用于工業生產領域，需要充分做好各種結構件之間的匹配工作，讓每個構件都發揮自身的作用。只有進行了良好的協同工作，才能保證每個結構件在承受重力作用下，依然可以保持穩定，例如在進行框架結構的設計過程中，電梯井不得使用磚墻來進行稱重，其往往無法很好承受連續變動的載荷，應該采用粘土土磚砌筑。在進行相關抗震驗算時，應該充分應用概念設計和結構措施，如果對建筑的抗震性能有較高的要求，則應該使用剪力墻，在設計結構框架時，應該采用雙向梁柱剛接體系。此外，概念設計的協同性還有其它表現，在結構設計的過程中，需要通過概念設計的應用，來讓各個結構件得到更加均勻的受力，讓建筑的重力得到均勻的分配，降低對結構強度的要求。隨著城市化的不斷發展，建筑的高度在不斷增加，層柱的面積會不斷增加，大大壓縮了建筑的實際使用面積。為了有效改變這種狀況，可以在柱子的截面積中設置豎槽，從而減少對柱子的使用數量，進一步增加建筑的穩固程度，進一步提高建筑的使用安全。

四、結語

綜上所述，在新形勢下，建筑結構設計傳統理念已經不能吸引人們關注，所以，設計者要轉變思維，深入研究概念設計，把其合理內核的思想應用到結構設計中，在提高藝術性的前提下，確保設計數值準確，從而增強建筑結構的安全與牢固。