高層建筑結構優化設計中的問題與對策分析

許文龍

（安徽阜陽建工集團有限公司， 安徽 阜陽 236000）

0 引言

我們國家的城市化建設越來越快，城市建設規模也在不斷地擴大，各種類型的城市建筑也迅速發展。人們的審美需求發生了巨大變化，這也促使城市高層建筑結構類型豐富多樣，而結構設計的關鍵作用不言而喻。建筑行業在具體建設的時候容易受到不同因素的影響，從而出現一些建筑結構設計的問題，不利于整體結構設計的合理性和有效性，那么就需要設計人員重點分析其問題，并找到有效的措施。

1 高層建筑結構設計應堅持的原則

1.1 層次性

首先，建筑結構設計要堅持層次性原則，這表現在建筑結構的整體性上面，設計人員在設計和構思建筑結構的時候需要理清不同類型和程度的工作，并且合理地規劃好建筑的框架，設計人員還要對細節加一把握，從而更好地保障工程建設效果，也可以反映整個建筑的結構特點。除此之外，建筑業要突出層次性原則，設計人員要努力改善建筑結構的性能，從而實現建筑結構的實用價值，充分使用建筑結構的空間，要抓住客戶的多種審美需要，從而提高客戶的舒適感。所以層次性原則能夠立足于建筑設計功能，而設計人員要發揮好設計能力，從而做出相應的調配和控制工作，體現建筑結構的設計特色。

1.2 美觀性

建筑行業在設計和建設的時候不僅要關注建筑物的層次感和體驗，還要關注建筑物的美觀程度。一般來說，比較成功的建筑物都能夠帶給客戶視覺的美感，并且具備較強的個性和特點。因此，美觀性原則需要引起每一位建筑設計人員的注意，設計人員要從美學這一角度進行設計，從而更好地呈現建筑結構的美感。美觀性原則作為建筑結構設計中的重要原則，它不僅依托于建筑設計合理性原則，還充分表現出建筑物的藝術特色。美觀的建筑結構能夠更好地帶給用戶舒適的體驗，對于一個城市的文明也有重要意義。

2 高層建筑結構設計工作中的問題或不足

2.1 概念性設計工作認識不充分

如今，一些設計人員在設計高層建筑結構的時候，未能充分地認識一些概念性工作，一些設計人員在計算出建筑范圍內最后結構就開始構思草圖，這種的思想理念尚未和實際的流程相一致。通常來說，真正標準的圖紙需要專業設計人員反復前往基地觀察、測量、計算和修訂之后才繪制的，可是我們國家有些建筑行業在設計過程中沒有重視概念性設計工作，有的設計人員不具備較高的專業能力，而是使用計算機來進行繪制和設計，計算機的設計往往和實際存在差距，這樣就容易影響高層建筑結構優化設計工作的有效開展。

2.2 設計人員的業務能力不強

高層建筑結構在開展設計工作的時候，比較普遍并且影響較大的問題是設計人員的業務能力不強，這樣一來就會導致工程項目的合理性不足，并且對后期的施工工作造成不利影響，還會引發一些安全事故。高層建筑結構的設計中包括較多專業知識，所以設計人員要具備較強的專業能力，才可以充分地把握各個因素。但是我們國家高層建筑結構的設計人員實踐經驗比較缺乏，在實際工作的過程中忽視了很多問題，從而導致施工圖紙和實際情況之間出入較大。另外，業務能力不足的設計人員沒有注意到建筑結構的承重性，對高層建筑物后期的使用影響較大。

2.3 圖紙的信息表達不清晰

資料圖紙的信息不清晰主要體現在這些方面，首先，圖紙資料的細節上存在問題，有關的信息說明不夠準確和具體，具有含糊其辭的特點，這將會給施工工作產生不利影響。比方說，測量部門不是統一的，數值的計算大大超過實際結果。第二，圖紙信息和實際的結構情況不一樣，因為設計人員自身的問題，圖紙中的信息在設計的時候沒有將重要信息表達出來，或者是表達的信息不清晰和準確。我們知道不精準的圖紙信息將會影響施工工作的順利開展，還會加劇建設的經費，從而出現一些安全問題，并產生不可預計的后果。

2.4 基礎設計不夠科學和合理

基礎設計作為高層建筑結構設計中的重要環節，它關系到建筑物的整體質量，還和高層建筑物的使用性能有著密切關聯。因此設計人員在開展基礎設計工作的時候務必選用科學合理的模型。但是我們國家的高層建筑結構基礎設計工作尚不完善，有些設計人員沒有認真選擇好設計模型，也沒有和施工現場進行有效結合，從而出現和實際情況相差太大的現象，進而嚴重影響建筑工程的建設效果，也推遲了建筑工程的施工進度。

2.5 過分追求建筑物的低成本

目前，很多建筑行業為了更好地節約建設成本，獲取更多豐富的利潤，他們會讓一些設計人員在設計的時候優先考慮經濟要素，這樣就會造成設計的失衡。如果設計人員過分追求建筑物的低成本，這也就沒有充分認識到高層建筑結構的科學性、安全性和合理性等要素，從而出現設計工作本末倒置的現象。另外，設計人員在這樣的設計工作中還會特地選用一些低廉的材料，這個時候將無法保障材料的質量以及結構的安全性，還會留下一些安全隱患問題，從而出現無法預料的虧損。

2.6 高層建筑結構的抗風性能不夠

高層建筑結構中風荷載是一項重要參考要素，可是現在很多建筑企業的結構設計沒有正確把握好風荷載因素，也沒有認識到風荷載對高層建筑安全性的作用，如果情況很嚴重極其容易出現倒坍事故，從而造成人員的傷亡和財產的損失。

3 高層建筑結構設計工作優化的有效對策

通過對建筑結構進行優化可以更好地促進建筑工程項目的有效發展，所以工作人員務必充分重視建筑結構的設計工作，并且合理地發揮好設計工作的作用，強化建筑結構概念性設計的重視，還要選用一些可靠的設計模型，保證施工圖紙和實際情況的一致，為后期的施工建設奠定基礎。[1]

3.1 樹立概念性設計思想

當下，我們國家的建筑結構主要包括兩個板塊，第一，概念性設計；第二，結構荷載計算。一些部門務必對這兩個板塊統籌和兼顧，不斷優化高層建筑結構的設計，這樣可以為后期工作的順利開展奠定基礎。結合一些調查和研究，我們發現概念性設計與建筑物的最終效益有著一定關聯，所以建筑企業務必幫助設計人員樹立概念性設計思想，對于設計內容和具體標準加以把握，并且大力鼓勵創新型思維，強化工程項目的施工技術和方法，提高高層建筑工程的質量。[2]

3.2 提升設計人員的素質

高層建筑結構的設計工作中設計人員的素質很重要，它與建筑結構的整體排布有關，因此設計人員要具備較強的專業能力與綜合素質，逐漸提升自己的能力水平。其中，設計人員還要在設計的時候做好實地勘察工作，確保項目工程設計的合理有效性，要達到相關要求。建筑企業要做好工作人員的在職培訓工作，并且為工作人員的成長提供相應的平臺和機會。另外，建筑企業可以同一些高校達成合作，在一定時間內培養出優秀的人才，從而更好地組建高效的設計團隊。還要改善企業的人才管理方式，提高設計人員的綜合素養與業務能力。[3]

3.3 規范圖紙設計

圖紙的設計對于高層建筑工作來說有著重要意義，質量較好的圖紙能夠幫助建筑企業順利開展施工工作，也可以在一定時間內完成相應工作，對施工工作的質量有所保障。要做好圖紙的規范設計工作需要兩方合力，第一，設計人員要走標準路徑來設計圖紙，比方說，對測量單位進行統一和規定，還要使用標準的標識方法；其次，一些施工部門務必做好圖紙設計標準和審核機制的優化工作，及時檢查圖紙和內容、追擊責任人，及時修改和完善，保證圖紙是清晰和準確的。[4]

3.4 有效地規劃成本

對設計成本進行規劃也是一項重要內容，這就需要設計人員在設計高層建筑結構的時候將質量和成本要素一同考慮，不僅要保證建筑結構的安全和穩定，還要保證施工的整體質量。也就是說，設計人員不可以盲目地節約成本而忽視工程項目的使用效果與科學性。所以專業的設計人員要實事求是，通過和用戶的溝通來明白建筑材料的信息以及注意要點，使高層建筑結構能夠達到相關目標和要求，也可以和用戶的一些需要發成一致，更好地減少一些工程中的多余項目，從而實現設計成本的最大優化。另外，工作人員還可以設計不同的方案，然后選擇最好的設計方案，可是不管使用什么方法，設計人員都要堅守職業道德，不應該忽視建筑工程的實用效益和安全性。[5]

3.5 準確設計建筑結構圖紙

設計人員在設計高層建筑結構圖紙的時候要對多種要素進行考慮，分別是工程施工現場、施工技術和建筑材料等等，所以設計人員在設計高層建筑結構之前要多和管理人員或者負責人員協商，從而不斷地完善和發展高層建筑結構的設計思路，為后續的施工建設提供有利條件。設計人員在計算建筑現場數值的時候要注意數值的嚴謹性和科學性，這樣有利于后期審核和矯正工作的開展，要盡可能地降低各種風險要素。另外，設計人員通過對高層建筑結構設計的優化有利于項目的交底，從而提升工程項目的施工效果。[6]

3.6 優化高層建筑結構抗風性能

高層建筑的結構設計工作要重點考慮風荷載要素，這對于整個高層建筑結構的安全有著特殊意義，因此設計人員要充分考慮高層建筑結構的抗風性能。具體而言，建筑工程企業要改善高層建筑結構的抗風能力，務必深入到施工建設現場，認真分析和研究高層建筑物的受力點大小和特點，然后有目的地開展抗風設計工作，保證高層建筑施工工作的有效開展。另外，設計人員還要認真地選擇施工地點，并且計算出建筑物的相關數值，然后結合實際情況來變換混凝土的配置，全面地把握各種因素，然后設計出最好的施工方案，還要結合抗震標準來完善鋼筋的整體結構，進一步強化高層建筑結構的抗風和抗震性能。[7]

4 結束語

新時代我們國家建筑業發展越來越快，建筑工程企業中建筑結構的設計工作是重點內容，它發揮著重要的作用，關系到工程項目的施工效率與質量。所以建筑工程企業在優化建筑結構設計的過程中，務必提高設計人員對概念性設計的重視，還要不斷提升設計人員的綜合素養和業務能力，然后合理地規劃好施工成本，不斷地優化建筑結構設計效果，保證后期工程項目工作的有效開展，從而推動我國整體建筑行業的健康發展。[8]